KR101944197B1 - Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of organic el display apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 성막장치에 관한 것으로, 특히, 정전척에 기판을 편평하게 부착시키기 위한 기판 지지부에 관한 것이다.The present invention relates to a film forming apparatus, and more particularly to a substrate supporting unit for flatly attaching a substrate to an electrostatic chuck.
최근 평판 표시 장치로서 유기 EL 표시 장치가 각광을 받고 있다. 유기 EL 표시장치는 자발광 디스플레이로서, 응답 속도, 시야각, 박형화 등의 특성이 액정 패널 디스플레이보다 우수하여, 모니터, 텔레비전, 스마트폰으로 대표되는 각종 휴대 단말 등에서 기존의 액정 패널 디스플레이를 빠르게 대체하고 있다. 또한, 자동차용 디스플레이 등으로도 그 응용분야를 넓혀가고 있다. Recently, an organic EL display device has been spotlighted as a flat panel display device. The organic EL display device is a self-luminous display, and its characteristics such as response speed, viewing angle, and thinness are superior to those of a liquid crystal panel display, and thus various types of portable terminals represented by monitors, televisions, and smart phones are rapidly replacing existing liquid crystal panel displays . In addition, automotive displays are expanding their applications.
유기 EL 표시장치의 소자는 2개의 마주보는 전극(캐소드 전극, 애노드 전극) 사이에 발광을 일으키는 유기물 층이 형성된 기본 구조를 가진다. 유기 EL 표시 장치 소자의 유기물층 및 전극층은, 성막장치의 진공 챔버의 하부에 설치된 증착원을 가열함으로써 증발된 증착 재료를 화소 패턴이 형성된 마스크를 통해 진공 챔버 상부에 놓여진 기판(의 하면)에 증착시킴으로써 형성된다. The element of the organic EL display device has a basic structure in which an organic material layer causing light emission is formed between two opposing electrodes (cathode electrode, anode electrode). The organic material layer and the electrode layer of the organic EL display device are formed by depositing the evaporated evaporation material on the lower surface of the substrate placed on the upper part of the vacuum chamber through the mask having the pixel pattern by heating the evaporation source provided at the lower part of the vacuum chamber .
이러한 상향 증착 방식의 성막장치의 진공 챔버 내에서 기판은 기판 홀더에 의해 보유 및 지지되는데, 기판(의 하면)에 형성된 유기물층/전극층에 손상을 주지 않도록 기판의 하면의 주연을 기판 홀더의 지지부에 의해 지지한다. 이 경우, 기판의 사이즈가 커짐에 따라 기판 홀더의 지지부에 의해 지지되지 못한 기판의 중앙부가 기판의 자중에 의해 처지게 되며, 이는 증착 정밀도를 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. The substrate is held and supported by the substrate holder in the vacuum chamber of the deposition apparatus of the upward deposition type. The substrate is supported by the support of the substrate holder so that the periphery of the lower surface of the substrate is not damaged by the organic layer / electrode layer formed on the substrate . In this case, as the size of the substrate increases, the central portion of the substrate, which is not supported by the support portion of the substrate holder, is sagged by the weight of the substrate, which causes a decrease in the deposition accuracy.
기판의 자중에 의한 처짐을 저감하기 위한 방법으로써 정전척을 사용하는 기술이 검토되고 있다. 즉, 기판의 상부에 정전척을 설치하고, 기판 홀더의 지지부에 의해 지지된 기판의 상면을 정전척에 흡착시킴으로써 기판의 중앙부가 정전척의 정전인력에 의해 당겨지도록 하여 기판의 처짐을 저감할 수 있다. A technique of using an electrostatic chuck as a method for reducing deflection due to the weight of the substrate has been studied. That is, an electrostatic chuck is provided on the upper surface of the substrate, and the upper surface of the substrate supported by the supporter of the substrate holder is attracted to the electrostatic chuck, so that the central portion of the substrate is pulled by the electrostatic attraction of the electrostatic chuck, .
그러나, 종래의 기판 홀더에 있어서, 기판홀더의 지지부상에 놓여진 기판은 자중에 의해 기판의 중앙부가 처져 기판의 주연부가 기판의 중앙부보다 높이가 높은 상태로 지지되기 때문에, 평판 형상의 정전척을 기판을 향해 하강시키면 기판 홀더의 지지부에 의해 지지된 기판의 주연부가 거의 동시에 정전척으로부터 정전인력을 받아 정전척에 흡착되며, 기판의 중앙부는 가장 늦게 정전인력을 받게 된다.However, in the conventional substrate holder, the substrate placed on the support of the substrate holder is supported in a state where the central portion of the substrate is sagged by its own weight and the peripheral portion of the substrate is higher than the central portion of the substrate. The peripheral portion of the substrate supported by the support portion of the substrate holder receives the electrostatic attraction from the electrostatic chuck at almost the same time and is attracted to the electrostatic chuck, and the central portion of the substrate receives the electrostatic attraction most late.
즉, 기판의 정전척에의 흡착이 기판의 주연부로부터 기판의 중앙부를 향해 진행되기 때문에, 정전척과 기판이 충분히 가까워지더라도 기판이 편평하게 정전척에 흡착되는 것이 아니라 기판의 중앙부에서 기판과 정전척 사이에 간극이 남게 된다. 또한, 기판의 하면의 주연부가 기판 홀더의 지지부에 의해 가장 강한 지지력으로 지지되어 정전인력이 가장 강하게 작용하기 때문에, 가장 늦게 정전척의 정전인력을 받게 되는 기판의 중앙부의 처짐이 기판의 주연부를 향해 충분히 펴지지 못하고, 주름이 남게 된다. That is, since the adsorption of the substrate to the electrostatic chuck proceeds from the periphery of the substrate toward the central portion of the substrate, even if the electrostatic chuck and the substrate are sufficiently close, the substrate is not adsorbed flat on the electrostatic chuck, A gap is left between them. Since the peripheral portion of the lower surface of the substrate is supported by the support portion of the substrate holder with the strongest supporting force so that the electrostatic attraction is strongest, deflection of the central portion of the substrate, which receives the electrostatic attraction of the electrostatic chuck at the latest, The wrinkles are left unexpanded.
본 발명은, 기판을 정전척에 보다 편평한 형상으로 흡착할 수 있도록 하는 성막장치, 성막방법 및 이러한 성막방법을 사용하여 전자디바이스를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus, a film forming method, and a method for manufacturing an electronic device by using such a film forming method, which enables a substrate to be attracted to the electrostatic chuck in a more flat shape.
본 발명의 일 양태에 따른 성막장치는, 기판의 주연부를 지지하기 위한 지지부를 포함하는 기판 보유지지 유닛, 및 상기 지지부의 상방에 설치되며, 기판을 흡착하기 위한 정전척을 포함하고, 상기 지지부는 제1 방향으로 설치되는 제1 지지부재 및 상기 제1 지지부재와 대향하도록 상기 제1 방향으로 설치되는 제2 지지부재를 포함하고, 상기 제1 지지부재가 기판을 지지하는 지지력은 상기 제2 지지부재가 기판을 지지하는 지지력과 다르다.A film forming apparatus according to an aspect of the present invention includes a substrate holding unit including a support for supporting a periphery of a substrate and an electrostatic chuck provided above the support for attracting the substrate, And a second support member installed in the first direction so as to face the first support member, wherein a supporting force for supporting the substrate by the first support member is greater than a support force of the second support member The member is different from the supporting force for supporting the substrate.
본 발명의 다른 일 양태에 따른 성막방법은. 본 발명의 일 양태에 따른 성막장치내로 기판을 반입하여 기판 보유지지 유닛의 지지부에 기판을 놓는 공정, 정전척으로, 상기 기판 보유지지 유닛의 상기 지지부상에 놓인 기판의 상면을 흡착하는 공정, 및 마스크를 통해 기판에 증착재료를 퇴적시키는 성막 공정을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a film forming method comprising: A step of bringing a substrate into a film forming apparatus according to an aspect of the present invention and placing the substrate on a supporting portion of the substrate holding unit, a step of adsorbing an upper surface of the substrate placed on the supporting portion of the substrate holding unit with an electrostatic chuck, And depositing an evaporation material on the substrate through a mask.
본 발명의 다른 일 양태에 따른 유기 EL 표시 장치의 제조방법은 본 발명의 다른 일 양태에 따른 성막방법을 사용하여 유기 EL 표시 장치를 제조한다.A method for manufacturing an organic EL display device according to another aspect of the present invention uses the film forming method according to another aspect of the present invention to manufacture an organic EL display device.
본 발명에 의하면, 기판의 하면의 주연부를 지지하기 위한 기판 보유지지 유닛의 지지부재가 서로 다른 지지력을 가지도록 설치됨으로써, 기판 보유지지 유닛의 지지부재에 의해 지지된 기판이 정전척에 흡착될 때, 기판의 대향하는 두 변중 지지력이 큰 지지부재에 의해 지지되는 변측으로부터 지지력이 약한 지지부재에 의해 지지되는 다른 변측을 향해 기판의 주름이 펴질 수 있게 되며, 이에 따라, 기판의 중앙부에서도 기판과 정전척이 간극없이 밀착될 수 있게 되고, 전체적으로 기판이 정전척에 편평하게 주름없이 밀착될 수 있게 된다.According to the present invention, since the supporting members of the substrate holding unit for supporting the periphery of the lower surface of the substrate are provided with different supporting forces, when the substrate supported by the supporting members of the substrate holding unit is attracted to the electrostatic chuck , The corrugation of the substrate can be spread toward the other side supported by the support member whose supporting force is weaker than the side supported by the support member having a large supporting force in the two opposing directions of the substrate, The chuck can be brought into close contact with the gap, and the substrate as a whole can be brought into flat contact with the electrostatic chuck without wrinkles.
도 1은 유기 EL 표시장치의 제조라인의 일부의 모식도이다
도 2는 본 발명의 성막장치의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 성막장치에 사용되는 기판 보유지지 유닛의 지지부를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 성막장치에 사용되는 기판 보유지지 유닛의 지지부를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 기판 보유지지 유닛의 지지부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 6은 유기 EL 표시장치의 구조를 나타내는 모식도이다.1 is a schematic view of a part of a manufacturing line of an organic EL display device
2 is a schematic view of a film forming apparatus of the present invention.
3 is a schematic view showing a support portion of a substrate holding unit used in a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a support portion of a substrate holding unit used in a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a configuration of a support portion of a substrate holding unit according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a structure of an organic EL display device.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 흐름, 제조조건, 크기, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지인 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments and examples are merely illustrative of preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. In the following description, the hardware configuration, the software configuration, the process flow, the manufacturing conditions, the size, the material, the shape, and the like of the apparatus are intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified no.
본 발명은, 기판의 표면에 진공 증착에 의해 소망하는 패턴의 박막(재료층)을 형성하는 장치에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로는 유리, 고분자재료의 필름, 금속 등의 임의의 재료를 선택할 수 있고, 또한 증착 재료로서도 유기 재료, 금속성 재료(금속, 금속 산화물 등) 등의 임의의 재료를 선택할 수 있다. 본 발명의 기술은, 구체적으로는, 유기 전자 디바이스(예를 들면, 유기 EL 표시장치, 박막 태양 전지), 광학 부재 등의 제조 장치에 적용 가능하다. 그 중에서도, 유기 EL 표시장치의 제조 장치에 있어서는, 증착원에 수용된 증착 재료를 증발시켜 마스크를 통해 기판에 증착시킴으로써 원하는 유기 EL 표시소자를 형성하고 있기 때문에, 본 발명의 바람직한 적용예의 하나이다.The present invention can be suitably applied to an apparatus for forming a thin film (material layer) of a desired pattern by vacuum evaporation on the surface of a substrate. As the material of the substrate, any material such as glass, a film of a polymer material, or a metal can be selected, and as the evaporation material, an arbitrary material such as an organic material, a metallic material (metal, metal oxide, etc.) can be selected. Specifically, the technique of the present invention is applicable to an organic electronic device (for example, an organic EL display, a thin film solar cell), an optical member, and the like. In particular, in the apparatus for manufacturing an organic EL display device, the evaporation material accommodated in the evaporation source is evaporated and deposited on the substrate through a mask to form a desired organic EL display device, which is one of preferred applications of the present invention.
<전자 디바이스 제조 라인><Electronic Device Manufacturing Line>
도 1은 전자 디바이스의 제조 라인의 구성의 일부를 모식적으로 도시한 평면도이다. 도 1의 제조 라인은 예를 들면 스마트폰 용의 유기 EL 표시장치의 표시 패널의 제조에 이용된다. 스마트폰 용의 표시 패널의 경우, 예를 들면 약 1800 ㎜ × 약 1500 ㎜의 사이즈의 기판에 유기 EL의 성막을 행한 후, 해당 기판을 다이싱하여 복수의 작은 사이즈의 패널로 제작된다.1 is a plan view schematically showing a part of the configuration of a manufacturing line of an electronic device. The manufacturing line of Fig. 1 is used, for example, in manufacturing a display panel of an organic EL display device for a smart phone. In the case of a display panel for a smart phone, for example, organic EL is formed on a substrate having a size of about 1800 mm x about 1500 mm, and then the substrate is diced into a plurality of small size panels.
전자 디바이스의 제조 라인은 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 성막실(11, 12)과 반송실(13)을 구비한다. 반송실(13) 내에는 기판(10)을 보유 지지하고 반송하는 반송 로봇(14)이 설치되어 있다. 반송 로봇(14)은 예를 들면 다관절 암에, 기판(10)을 보유 지지하는 로봇 핸드가 장착된 구조를 갖는 로봇으로서, 각 성막실로의 기판(10)의 반입/반출을 수행한다.The manufacturing line of the electronic device generally includes a plurality of
각 성막실(11, 12)에는 각각 성막 장치(증착 장치라고도 부름)가 설치되어 있다. 반송 로봇(14)과의 기판(10)의 전달, 기판(10)과 마스크의 상대 위치의 조정(얼라인먼트), 마스크 상으로의 기판(10)의 고정, 성막(증착) 등의 일련의 성막 프로세스는, 성막 장치에 의해 자동적으로 행해진다. Each of the
이하, 성막실의 성막 장치의 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the film forming apparatus of the film forming chamber will be described.
<성막 장치>≪
도 2는 성막 장치(2)의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이하의 설명에 있어서는, 연직 방향을 Z 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 사용한다. 성막 시에 기판이 수평면(XY 평면)과 평행하게 고정된다고 가정할 때, 기판의 단변에 평행한 방향을 X 방향, 장변에 평행한 방향을 Y 방향으로 한다. 또 Z 축 주위의 회전각을 θ로 표시한다.2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the
성막 장치(2)는 성막공정이 이루어지는 공간을 정의하는 진공 챔버(20)를 구비한다. 진공 챔버(20)의 내부는 진공 분위기이거나 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지된다. The
성막 장치(2)의 진공챔버(20)내의 상부에는 기판을 보유하여 지지하는 기판 보유지지 유닛(21), 마스크가 놓여지는 마스크 대(22), 기판을 정전인력에 의해 흡착시키는 정전척(23), 금속제의 마스크에 자력을 인가하기 위한 마그넷(24) 등이 설치되며, 성막장치의 진공챔버(20)내의 하부에는 증착재료가 수납되는 증착원(25) 등이 설치된다.A
기판 보유지지 유닛(21)은 반송실(13)의 반송 로봇(14)으로부터 기판(10)을 수취하여, 보유 지지 및 반송한다. 기판 보유지지 유닛(21)은 기판 홀더라고도 부른다. 기판 보유지지 유닛(21)은 기판의 하면의 주연부를 지지하는 지지부(211, 212)를 포함한다. 지지부상에는 기판의 손상을 방지하기 위해 불소 코팅된 패드(미도시)가 설치된다. 본 발명의 지지부는, 후술하는 바와 같이, 기판이 정전척에 전체적으로 편평하게 흡착될 수 있도록 지지력이 다른 복수의 지지부재를 포함한다. The
기판 보유지지 유닛(21)의 아래에는 틀 형상의 마스크 대(22)가 설치되며, 마스크 대(22)에는 기판(10) 상에 형성될 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 갖는 마스크(221)가 놓여진다. 특히, 스마트폰용 유기 EL 소자를 제조하는데 사용되는 마스크는 미세한 개구패턴이 형성된 금속제 마스크로서, FMM(Fine Metal Mask)라고도 부른다.A
기판 보유지지 유닛(21)의 지지부(211, 212)의 상방에는 기판을 정전인력에 의해 흡착하여 고정시키기 위한 정전척(23)이 설치된다. 정전척은 세라믹재질의 매트릭스내에 금속전극 등의 전기회로가 매설된 구조를 가지는데, 금속전극에 플러스(+) 및 마이너스(-) 전압이 인가되면, 세라믹 매트릭스를 통해 기판에 분극 전하가 유도되며, 이들간의 정전기적 인력에 의해 기판이 정전척(23)에 흡착 고정될 수 있다. 정전척은 매설된 전기회로의 구조에 따라 복수의 모듈로 구획될 수 있다.An
정전척(23)의 상부에는 금속제 마스크(221)에 자력을 인가하여 마스크의 처짐을 방지하고 마스크(221)와 기판(10)을 밀착시키기 위한 마그넷(24)이 설치된다. 마그넷(24)은 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있으며, 복수의 모듈로 구획될 수 있다. A
도 2에는 도시하지 않았으나, 정전척(23)과 마그넷(24)의 사이에는 기판을 냉각시키기 위한 냉각판이 설치된다. 냉각판은 마그넷(24)과 일체로 형성될 수도 있다. Although not shown in FIG. 2, a cooling plate for cooling the substrate is provided between the
증착원(25)은 기판에 성막될 증착 재료가 수납되는 도가니(미도시), 도가니를 가열하기 위한 히터(미도시), 증착원으로부터의 증발 레이트가 일정해질 때까지 증착 재료가 기판으로 비산하는 것을 막는 셔터(미도시) 등을 포함한다. 증착원(25)은 점(point) 증착원, 선형(linear) 증착원, 리볼버 증착원 등 용도에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다. The
도 2에 도시되지 않았으나, 성막장치(2)는 기판에 증착된 막두께를 측정하기 위한 막두께 모니터(미도시) 및 막두께 산출 유닛(미도시)를 포함한다. Although not shown in FIG. 2, the
성막장치(2)의 진공챔버(20)의 외부 상면에는 기판 보유지지 유닛(21), 정전척(23), 마그넷(24) 등을 연직방향(Z방향)으로 이동시키기 위한 구동기구 및 기판과 마스크의 얼라인먼트를 위해 수평면에 평행하게(X방향, Y방향, θ방향으로) 정전척(23), 기판 보유지지 유닛(21) 등을 이동시키기 위한 구동기구 등이 설치된다. 또한, 마스크와 기판의 얼라인먼트를 위해 진공챔버(20)의 천장에 설치된 창을 통해 기판 및 마스크에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하는 얼라인먼트용 카메라(미도시)도 설치된다.A driving mechanism for moving the
이하에서, 본 발명의 성막장치에 의한 성막 프로세스를 설명한다. Hereinafter, the film forming process by the film forming apparatus of the present invention will be described.
반송실(13)의 반송 로봇(14)에 의해 기판이 진공챔버(20)내로 반입되어 기판 보유지지 유닛(21)에 놓여진다. 이어서, 기판 보유지지 유닛(21)에 놓여진 기판(10)과 마스크 대(22)에 놓여진 마스크(221)의 상대적 위치의 측정 및 조정을 행하는 얼라인먼트 공정이 이루어진다. 얼라인먼트 공정이 완료되면, 기판 보유지지 유닛(21)이 구동기구에 의해 하강하여 기판(10)을 마스크(221)상에 놓으며, 그 후에 마그넷(24)이 하강하여 기판(10)과 마스크(221)를 밀착시킨다. 이러한 얼라인먼트 공정, 기판을 마스크상에 놓기 위한 하강공정, 마그넷에 의한 기판과 마스크의 밀착 공정 등에 있어서, 기판은 기판 보유지지 유닛(21)의 지지부(211,212)와 정전척(23)에 의해 고정된다.The substrate is carried into the
이 상태에서, 증착원(25)의 셔터가 열려 증착원(25)의 도가니로부터 증발된 증착재료가 마스크의 미세 패턴 개구를 통해 기판에 증착된다.In this state, the shutter of the
기판에 증착된 증착재료의 막두께가 소정의 두께에 도달하면, 증착원(25)의 셔터를 닫고, 그 후, 반송로봇(14)이 기판을 진공챔버(20)로부터 반송실(13)로 반출한다. The shutter of the
<기판 보유지지 유닛의 지지부>≪ Supporting portion of the substrate holding and supporting unit &
이하, 도 3을 참조하여 기판 보유지지 유닛(21)의 구성, 특히, 정전척과 함께 기판을 보유 지지하는 지지부(211, 212)의 구성을 설명한다. Hereinafter, the configuration of the
기판 보유지지 유닛(21)은 지지부(211,212)에 의해 기판(10)의 주연부를 보유 및 지지하여 반송한다. 도 3에 도시한 본 발명의 실시형태에서, 지지부(211,212)는 기판의 대향하는 두 변(예컨대, 두 장변)측 주연부를 지지하도록 설치된다. The substrate holding and holding
즉, 기판 보유지지 유닛(21)의 지지부(211, 212)는 기판의 대향하는 두 변 중 어느 하나의 변(제1 변)을 따라 설치되는 복수의 제1 지지부재(211)와 다른 변(제2 변)을 따라 설치되는 복수의 제2 지지부재(212)를 포함한다. 예컨대, 복수의 제1 지지부재(211)는 기판의 장변 방향(Y 방향, 제1 방향)을 따라 설치되며, 복수의 제2 지지부재(212)는 복수의 제1 지지부재(211)와 대향하도록 기판의 장변 방향(Y 방향, 제1 방향)으로 설치된다. 도 3에서는 제1 지지부재(211) 및 제2 지지부재(212)가 각각 복수의 지지부재로 이루어지는 구성을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 지지부재(211) 및/또는 제2 지지부재(212)는 각각 제1 방향으로 길게 연장하는 하나의 지지부재로 구성될 수도 있다. 또한, 도 3에서는, 제1 지지부재(211)와 제2 지지부재(212)가 기판의 장변을 따라 설치되는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 지지부재(211)와 제2 지지부재(212)가 기판의 서로 대향하는 단변을 따라 설치될 수도 있다.That is, the supporting
기판의 하면의 주연부를 지지하는 지지부(211, 212)는 그 기판지지면이 기판 보유지지 유닛(21)에 대해 연직방향(Z 방향)으로 이동가능하게 설치된다. 이를 위해, 지지부는 탄성부재를 포함할 수 있다. The supporting
예컨대, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 지지부의 복수의 지지부재(211, 212) 각각은 기판지지면부(30)와 탄성체부(31)를 포함한다. 기판지지면부(30)는 기판의 하면의 주연부를 지지하며, 탄성체부(31)는 기판지지면부(30)를 탄성적으로 변위가능하게 지지한다. For example, as shown in Fig. 3 (a), each of the plurality of
지지부재가 탄성체부(31)를 포함하도록 구성함으로써, 기판지지면부(30)에 의해 지지된 기판이 정전척으로부터 가압력을 받을 때 탄성체부(31)가 탄성변위(예컨대, 압축변위 또는 인장변위) 되기 때문에, 정전척(23)으로부터의 가압력을 흡수하여 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 각 지지부재가 제조 오차로 인해 기판지지면부(30)의 높이가 동일하지 않더라도 전체적인 지지부의 기능에 미치는 영향을 탄성체부(31)의 탄성변위에 의해 저감할 수 있다. (For example, a compressive displacement or a tensile displacement) when the substrate supported by the substrate supporting
<기판 보유지지 유닛의 지지부의 기판지지력>≪ Substrate Bearing Force of Supporting Unit of Substrate Holding >
본 발명의 기판 보유지지 유닛(21)의 지지부는 복수의 지지부재(211, 212)가 기판을 지지하는 지지력이 지지부재에 따라 달라지도록 설정될 수 있다. 즉, 기판 보유지지 유닛(21)의 지지부는, 기판의 대향하는 두 변 중 어느 하나의 변인 제1 변측을 지지하는 제1 지지부재(211)가 기판을 지지하는 지지력과 다른 하나의 변인 제2 변측을 지지하는 제2 지지부재(212)가 기판을 지지하는 지지력이 서로 다르도록 설치된다. 예컨대, 제1 지지부재(211)가 기판을 지지하는 지지력이 제2 지지부재(212)가 기판을 지지하는 지지력보다 크도록 설정된다.The supporting portion of the
이를 위해, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 탄성계수가 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)의 탄성계수보다 크게 하거나, 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 길이가 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)의 길이보다 길도록 한다. 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 길이가 더 길면 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)가 정전척(23)으로부터의 가압력에 의해 탄성변위(인장변위 또는 압축변위)되는 거리가 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)가 탄성변위되는 거리보다 길어지기 때문에, 결과적으로 제1 지지부재(211)가 기판을 지지하는 지지력이 제2 지지부재(212)가 기판을 지지하는 지지력보다 크게 될 수 있다. 4, the elastic modulus of the
이렇게 제1 지지부재(211)의 지지력을 제2 지지부재(212)의 지지력보다 크게 함으로써, 기판 중앙부의 처짐이 지지력이 작은 제2 지지부재(212)측으로 펴질 수 있기 때문에, 기판이 전체적으로 정전척(23)에 편평하게 흡착될 수 있게 된다.Since the supporting force of the first supporting
본 발명에서는 제1 지지부재(211)의 지지력이 제2 지지부재(212)의 지지력보다 크도록 되는 한, 탄성체부의 탄성계수와 길이는 여러 가지 다른 조합이 사용될 수 있다. In the present invention, as long as the supporting force of the first supporting
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)가 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)보다 탄성계수도 크고 길이도 길게 할 수도 있고, 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 탄성계수와 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)의 탄성계수는 동일하나, 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 길이가 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)의 길이보다 길게 할 수도 있다. 또한, 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 제1 지지부재(211)와 제2 지지부재(212)의 탄성체부의 길이가 동일하더라도 탄성계수를 서로 달리함으로써 지지력의 차이를 부여할 수도 있다. 예컨대, 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 길이가 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)의 길이와 동일하나, 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 탄성계수가 제2 지지부재(212)의 탄성체부(31)의 탄성계수보다 크게 할 수도 있다. For example, as shown in Fig. 4, the
또한, 제1 지지부재(211)의 탄성체부의 탄성계수가 제2 지지부재(212)의 탄성체부의 탄성계수보다 작더라도 제1 지지부재(211)의 탄성체부(31)의 길이가 제2 지지부재(212)의 탄성체부의 길이보다 충분히 길면, 결과적으로 제1 지지부재(211)의 지지력이 제2 지지부재(212)의 지지력보다 크게 될 수 있다. Even if the elastic modulus of the elastic body of the first supporting
본 발명의 기판 보유지지 유닛(21)의 지지부는 도 5에 도시한 바와 같이, 기판의 제1 변측 주연부를 지지할 수 있도록 배치되는 복수의 제1 지지부재(211), 제1 변과 대향하는 제2변측 기판 주연부를 지지할 수 있도록 배치되는 복수의 제2 지지부재(212) 이외에, 제1 변과 제2 변을 잇는 제3변측 및 제4변측의 기판 주연부를 지지할 수 있도록 배치되는 복수의 제3 지지부재(213) 및 복수의 제4 지지부재(214)를 포함할 수 있다. As shown in Fig. 5, the supporting portion of the
제3 지지부재(213) 및 제4 지지부재(214) 역시 기판지지면부(30)와 탄성체부(31)를 포함한다. 이때, 제3 지지부재(213)와 제4 지지부재(214)의 탄성체부(31)의 탄성계수 및 길이는 제3 지지부재(213) 및 제4 지지부재(214)가 기판의 제3변측 주연부 및 제4변측 주연부를 지지하는 지지력이 제1 지지부재(211)의 지지력보다 작도록 설정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 제3 지지부재(213) 및 제4 지지부재(214)에 의한 지지력이 제2 지지부재(212)에 의한 지지력보다 높도록 탄성계수 및/또는 길이를 설정한다. 이렇게, 지지부재의 지지력을 조절함으로써, 기판(10)이 정전척(23)에 흡착될 때, 제1 변(예컨대, 대향하는 두 장변 중 어느 한 장변)측의 기판 주연부로부터 기판의 중앙부를 거쳐 제2변(예컨대, 대향하는 두 장변 중 다른 하나의 장변)측을 향해 흡착이 순차적으로 진행될 수 있어, 기판이 편평하게 정전척에 흡착될 수 있게 된다.The
<전자디바이스의 제조방법>≪ Method of manufacturing electronic device &
다음으로, 본 실시형태의 성막 장치를 이용한 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다.Next, an example of a method of manufacturing an electronic device using the film forming apparatus of the present embodiment will be described. Hereinafter, the configuration and manufacturing method of the organic EL display device will be exemplified as an example of the electronic device.
우선, 제조하는 유기 EL 표시장치에 대해 설명한다. 도 6(a)는 유기 EL 표시장치(60)의 전체도, 도 6(b)는 1 화소의 단면 구조를 나타내고 있다. First, an organic EL display device to be manufactured will be described. 6 (a) is an overall view of the organic
도 6(a)에 도시한 바와 같이, 유기 EL 표시장치(60)의 표시 영역(61)에는 발광소자를 복수 구비한 화소(62)가 매트릭스 형태로 복수 개 배치되어 있다. 상세 내용은 후술하지만, 발광소자의 각각은 한 쌍의 전극에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 또한, 여기서 말하는 화소란 표시 영역(61)에 있어서 소망의 색 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 본 실시예에 관한 유기 EL 표시장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광소자(62R), 제2 발광소자(62G), 제3 발광소자(62B)의 조합에 의해 화소(62)가 구성되어 있다. 화소(62)는 적색 발광소자, 녹색 발광소자, 청색 발광소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광소자, 시안 발광소자, 백색 발광소자의 조합이어도 되며, 적어도 1 색 이상이면 특히 제한되는 것은 아니다.6A, in the
도 6(b)는 도 6(a)의 A-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(62)는 기판(63) 상에 제1 전극(양극)(64), 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67), 제2 전극(음극)(68)을 구비한 유기 EL 소자를 가지고 있다. 이들 중 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시형태에서는, 발광층(66R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66G)는 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66B)는 청색을 발하는 유기 EL 층이다. 발광층(66R, 66G, 66B)은 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광소자(유기 EL 소자라고 부르는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 제1 전극(64)은 발광소자별로 분리되어 형성되어 있다. 정공 수송층(65)과 전자 수송층(67)과 제2 전극(68)은, 복수의 발광소자(62R, 62G, 62B)와 공통으로 형성되어 있어도 좋고, 발광소자별로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 제1 전극(64)과 제2 전극(68)이 이물에 의해 단락되는 것을 방지하기 위하여, 제1 전극(64) 사이에 절연층(69)이 설치되어 있다. 또한, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(70)이 설치되어 있다.Fig. 6 (b) is a partial sectional schematic view taken along the line A-B in Fig. 6 (a). The
도 6(b)에서는 정공수송층(65)이나 전자 수송층(67)이 하나의 층으로 도시되었으나, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라서, 정공블록층이나 전자블록층을 포함하는 복수의 층으로 형성될 수도 있다. 또한, 제1 전극(64)과 정공수송층(65) 사이에는 제1 전극(64)으로부터 정공수송층(65)으로의 정공의 주입이 원활하게 이루어지도록 할 수 있는 에너지밴드 구조를 가지는 정공주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 제2 전극(68)과 전자수송층(67) 사이에도 전자주입층이 형성될 수 있다.Although the
다음으로, 유기 EL 표시장치의 제조 방법의 예에 대하여 구체적으로 설명한다.Next, an example of a manufacturing method of the organic EL display device will be described in detail.
우선, 유기 EL 표시장치를 구동하기 위한 회로(미도시) 및 제1 전극(64)이 형성된 기판(63)을 준비한다.First, a circuit (not shown) for driving the organic EL display device and a
제1 전극(64)이 형성된 기판(63) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트로 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피 법에 의해 제1 전극(64)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(69)을 형성한다. 이 개구부가 발광소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.An acrylic resin is formed on the
절연층(69)이 패터닝된 기판(63)을 제1 유기재료 성막 장치에 반입하여 기판 보유지지 유닛 및 정전척으로 기판을 보유 지지하고, 정공 수송층(65)을 표시 영역의 제1 전극(64) 위에 공통층으로서 성막한다. 정공 수송층(65)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(65)은 표시 영역(61)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 고정밀의 마스크는 필요치 않다.The
다음으로, 정공 수송층(65)까지 형성된 기판(63)을 제2 유기재료 성막 장치에 반입하고, 기판 보유지지 유닛 및 정전척으로 보유 지지한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 상에 재치하여, 기판(63)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에 적색을 발하는 발광층(66R)을 성막한다. Next, the
발광층(66R)의 성막과 마찬가지로, 제3 유기재료 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(66G)을 성막하고, 나아가 제4 유기재료 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(66B)을 성막한다. 발광층(66R, 66G, 66B)의 성막이 완료된 후, 제5 유기재료 성막 장치에 의해 표시 영역(61)의 전체에 전자 수송층(67)을 성막한다. 전자 수송층(67)은 3 색의 발광층(66R, 66G, 66B)에 공통의 층으로서 형성된다.The
전자 수송층(67)까지 형성된 기판을 금속성 증착재료 성막 장치로 이동시켜 제2 전극(68)을 성막한다. The substrate formed up to the
본 발명에 따르면, 유기 EL 표시 소자의 제조를 위해, 다양한 유기재료 및 금속성 재료를 기판상에 증착함에 있어서, 기판을 지지하는 기판 보유지지 유닛의 지지부(211,212,213,214)의 지지부재가 다른 지지력을 가지기 때문에, 기판 보유지지 유닛의 지지부에 의해 지지된 기판이 정전척에 흡착될 때, 기판이 보다 편평하게 흡착되므로, 증착공정 전반적으로 그 정밀도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, in the deposition of various organic and metallic materials on a substrate for the production of an organic EL display device, since the supporting members of the supporting
그 후 플라스마 CVD 장치로 이동시켜 보호층(70)을 성막하여, 유기 EL 표시장치(60)를 완성한다.Thereafter, the
절연층(69)이 패터닝 된 기판(63)을 성막 장치로 반입하고 나서부터 보호층(70)의 성막이 완료될 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되면 유기 EL 재료로 이루어진 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 예에 있어서, 성막 장치 간의 기판의 반입, 반출은 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행하여진다.When the
상기 실시예는 본 발명의 일 예를 나타낸 것으로, 본 발명은 상기 실시예의 구성에 한정되지 않으며, 그 기술사상의 범위내에서 적절히 변형하여도 된다. The above embodiment shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but may be appropriately modified within the scope of the technical idea.
21: 기판 보유지지 유닛
22: 마스크 대
23: 정전척
24: 마그넷
30: 기판지지면부
31: 탄성체부
211: 제1 지지부재
212: 제2 지지부재
213: 제3 지지부재
214: 제4 지지부재21: substrate holding unit
22: Mask band
23: Electrostatic Chuck
24: Magnet
30: substrate supporting surface
31:
211: first supporting member
212: second supporting member
213: third supporting member
214: fourth supporting member
Claims (16)
기판의 성막면의 주연부를 지지하기 위한 지지부를 포함하는 기판 보유지지 유닛, 및
상기 지지부의 상방에 설치되며, 상기 기판의 성막면과 반대측 면을 흡착하기 위한 정전척을 포함하고,
상기 지지부는 상기 기판의 일 변을 따라 제1 방향으로 설치되는 제1 지지부재 및 상기 제1 지지부재와 대향하도록 상기 기판의 일 변과 대향하는 변을 따라 상기 제1 방향으로 설치되는 제2 지지부재를 포함하고,
상기 기판 보유지지 유닛에 지지된 상기 기판이 상기 정전척에 흡착됨에 있어, 상기 제1 지지부재가 상기 기판을 지지하는 지지력은 상기 제2 지지부재가 상기 기판을 지지하는 지지력과 다른 성막장치.
A film forming apparatus for forming a film on a substrate through a mask,
A substrate holding unit including a support for supporting a peripheral edge of a deposition surface of the substrate,
And an electrostatic chuck provided above the support for adsorbing a surface of the substrate opposite to the deposition surface,
The support portion includes a first support member installed in a first direction along one side of the substrate and a second support member provided in the first direction along a side opposite to the first side of the substrate so as to face the first support member, Member,
Wherein the supporting force for supporting the substrate by the first supporting member is different from the supporting force for supporting the substrate by the second supporting member when the substrate supported by the substrate holding unit is attracted to the electrostatic chuck.
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the supporting force of the first supporting member is greater than the supporting force of the second supporting member.
3. The apparatus according to claim 2, wherein the first support member includes a plurality of support members disposed in the first direction, and the second support member is disposed in the first direction so as to face the plurality of first support members A film forming apparatus comprising a plurality of support members.
The film forming apparatus according to claim 3, wherein the first direction is parallel to a long side direction of the substrate.
The film forming apparatus according to claim 2, wherein the first supporting member and the second supporting member include an elastic body, and the elastic body of the first supporting member has a greater elastic modulus than the elastic body of the second supporting member.
The film forming apparatus according to claim 2, wherein the first supporting member and the second supporting member include an elastic body, and the elastic body of the first supporting member is longer than the elastic body of the second supporting member.
상기 제3 지지부재 및 상기 제4 지지부재가 기판을 지지하는 지지력은 상기 제2 지지부재가 기판을 지지하는 지지력보다 크고, 상기 제1 지지부재가 기판을 지지하는 지지력보다 작은 성막장치.
3. The apparatus of claim 2, wherein the support portion further comprises a third support member installed in a second direction intersecting with the first direction, and a fourth support member installed in the second direction so as to face the third support member ,
Wherein the supporting force for supporting the substrate by the third supporting member and the fourth supporting member is larger than the supporting force for supporting the substrate by the second supporting member and smaller than the supporting force for supporting the substrate by the first supporting member.
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the third support member includes a plurality of support members arranged in the second direction, and the fourth support member is arranged in the second direction so as to face the plurality of third support members A film forming apparatus comprising a plurality of support members.
The film forming apparatus according to claim 8, wherein the plurality of third support members and the plurality of fourth support members are installed so that the supporting force with respect to the substrate gradually changes in the second direction.
The film forming apparatus according to claim 8, wherein the plurality of third support members and the plurality of fourth support members are provided so as to have the same supporting force with respect to the substrate.
The film forming apparatus according to claim 8, wherein the supporting force of the third supporting member and the fourth supporting member is the same as the supporting force of the first supporting member.
8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the third support member and the fourth support member include an elastic body portion, and the elastic members of the third and fourth support members are larger in elastic modulus than the elastic body portion of the second support member And the modulus of elasticity of the elastic member is smaller than that of the elastic member of the first support member.
8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the third support member and the fourth support member include an elastic body portion, the elastic body portions of the third and fourth support members are longer than the elastic body portion of the second support member, And the length of the elastic supporting member is shorter than that of the elastic member of the first supporting member.
상기 정전척 상방에 설치되며, 상기 마스크에 자력을 인가하여 기판과 마스크를 밀착시키기 위한 마그넷을 더 포함하는 성막장치.
2. The apparatus of claim 1, further comprising: a mask table installed below the substrate holding unit to hold a metal mask;
And a magnet provided above the electrostatic chuck to apply a magnetic force to the mask to bring the substrate and the mask into close contact with each other.
제1 항 내지 제14항 중 어느 한 항의 성막장치내로 기판을 반입하여 기판 보유지지 유닛의 지지부에 기판을 놓는 공정,
정전척으로, 상기 기판 보유지지 유닛의 상기 지지부상에 놓인 기판의 상면을 흡착하는 공정, 및
마스크를 통해 기판에 증착재료를 퇴적시키는 성막 공정
을 포함하는 성막방법.
A film forming method for forming an evaporation material on a substrate through a mask,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of bringing a substrate into the film forming apparatus of any one of claims 1 to 14 and placing the substrate on a supporting portion of the substrate holding unit,
A step of electrostatically chucking the upper surface of the substrate placed on the support of the substrate holding unit,
A film forming process for depositing an evaporation material on a substrate through a mask
≪ / RTI >
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