KR102020766B1 - 기판 증착장치 - Google Patents

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Abstract

기판 증착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치는, 기판에 대한 증착 공정 시 기판과 접촉(contact)되는 마스크(mask)와 자기적으로 상호작용하는 다수의 자석을 구비하는 마그넷 플레이트유닛; 증착 공정의 진행을 위해 기판이 마스크에 접촉되게 기판을 접촉 가압하는 터치 플레이트(touch plate); 및 터치 플레이트가 기판에 접촉되지 않은 경우에는 마그넷 플레이트유닛과 터치 플레이트가 함께 업/다운 구동 가능하도록 하고 터치 플레이트가 기판에 접촉된 경우에는 마그넷 플레이트유닛이 터치 플레이트에 접근 가능하도록 상기 마그넷 플레이트유닛에 대하여 상기 터치 플레이트를 플로팅(floating) 지지하는 터치플로팅유닛을 포함한다.

Description

기판 증착장치{DEPOSITION APPARATUS FOR GLASS}
본 발명은, 기판 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 공정 시 종래보다 신속하고 정밀하게 기판 및 마스크의 정렬이 가능한 기판 증착장치에 관한 것이다.
평판표시소자 기판인 유기전계발광표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)는 유기물의 자체 발광에 의해 컬러 화상을 구현하는 초경박형 표시장치로서 그 구조가 간단하면서 광효율이 높다는 점에서 최근 유망 디스플레이 장치로서 주목받고 있다.
이러한 유기전계발광표시장치(OLED)는 애노드와 캐소드 그리고, 애노드와 캐소드 사이에 개재된 유기막들을 포함하고 있다. 여기서 유기막들은 최소한 발광층을 포함하며, 발광층 이외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
유기전계발광표시장치는 유기막 특히, 발광층을 이루는 물질에 따라서 고분자 유기발광소자와 저분자 유기발광소자로 나누어질 수 있다.
풀 칼라(full color)를 구현하기 위해서는 발광층을 패터닝해야 하는데, 대형 유기전계발광표시장치(OLED)를 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.
마스크 방식을 적용하여 대형 유기전계발광표시장치(OLED)를 제작할 때에는 챔버 내에 기판과 패터닝(patterning)된 마스크를 수평으로 배치시킨 후, 마스크를 향해 증착물질을 분사하여 기판을 증착시키는 이른 바 수평식 상향 증착공법이 널리 적용되고 있다.
증착 공정의 주요 기능 중 포인트 소스(source)와 오픈 마스크(open mask)를 사용하여 증착을 진행하는 방식은 기판에 증착되는 물질의 균일도가 고르지 못하다.
따라서 이를 보정하기 위해 터치 플레이트(touch plate), 기판(glass), 마스크(mask)를 합착시켜 증착 공정을 진행하는 방식이 고려된다. 물론, 터치 플레이트, 기판, 마스크가 합착된 후, 수 내지 수십 분 동안 회전되면서 증착 공정이 진행될 수도 있다.
한편, 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 후 증착 공정이 진행되는 방식에서는 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 방식이 수율과 품질을 좌우하는 중요한 요소이므로 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 구조에 대한 관리가 중요하다.
터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 종래 합착 방식을 살펴보면, 우선 마스크가 배치되고, 기판 및 기판 위에 배치되는 평판의 터치 플레이트를 기판 클램프가 함께 파지하여 마스크 위로 얼라인(align)하여 마스크에 기판을 접촉시키고 터치 플레이트의 자중으로 기판을 가압하는 방식으로 합착이 진행된다. 이와 같은 합착 시 마스크에 기판을 정확히 얼라인하기 위하여 기판 클램프는 여러 동작을 하게 된다.
한편, 이러한 합착 공정에 있어서, 마스크 또는 터치 플레이트의 평탄도 오차만큼 들뜨는 영역이 있거나 파티클에 의해 틈(gap)이 발생되면 섀도(shadow) 현상으로 인해 품질 저하 또는 수율 저하 문제가 발생될 수 있으므로, 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 공정 시 전술한 문제점이 발생되지 않도록 하기 위해 통상의 기판 증착장치에는 효율적인 합착 공정의 수행을 위해 자석이 마련될 수 있다.
이러한 자석은, 기판 및 터치 플레이트 상부 영역에 배치되어 업/다운(up/down) 구동되는 마그넷 플레이트유닛에 다수 개가 배열되며, 기판을 사이에 두고 반대편 위치에 놓인 마스크를 자력으로 잡아당김으로써, 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착이 제대로 이루어질 수 있게끔 한다. 따라서 이러한 마그넷 플레이트유닛의 업/다운(up/down) 구동을 위해 마그넷 업/다운 구동유닛이 필요하다.
그런데, 종래 기술에 있어서는, 유기전계발광표시장치(OLED)가 대형화됨에 따라 기판이 점점 대형화 및 고중량화됨에 따라, 전술한 바와 같이 기판 클램프가 기판 및 기판 위에 무거운 터치 플레이트를 함께 파지한 상태에서는 마스크에 기판을 신속히 얼라인하기도 정밀히 얼라인하기도 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 고려하여, 만약 마스크 위에 기판을 먼저 얼라인하여 배치하고, 그 후 기판 위를 터치 플레이트가 접촉되어 자중으로 기판을 가압하는 방식으로 합착을 진행할 수 있으나, 이러한 경우에는 기판 클램프를 구동하는 클램프 구동유닛과 터치 플레이트를 구동하는 터치 플레이트 구동유닛, 그리고 마그넷 플레이트유닛의 업/다운(up/down) 구동을 위해 마그넷 업/다운 구동유닛이 각각 필요하다.
그러나, 클램프 구동유닛, 터치 플레이트 구동유닛, 그리고 마그넷 업/다운 구동유닛을 각각 개별적으로 마련하는 것은 간섭 문제 등으로 실제로 구현하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라 실제 구현된다고 하더라도 비효율적인 구조를 갖는 문제점이 있다.
따라서, 이를 해결할 수 있는 새로운 구조의 기판 증착장치가 필요한 실정이다. 그리고, 증착 공정 시 증착물질이 고온이기 때문에 터치 플레이트에는 냉매를 주기적으로 순환시켜야 하며, 그래야만 마스크 및 기판의 온도편차에 따른 길이 변화발생을 방지시켜 증착품질의 정도가 떨어지는 것을 예방할 수 있는데, 마스크 위에 기판을 먼저 얼라인하여 배치한 후 기판 위를 터치 플레이트가 접촉되어 자중으로 기판을 가압하는 방식으로 합착을 진행할 수 있는 새로운 구조의 기판 증착장치를 개발함에 있어서는, 터치 플레이트로 냉매를 공급하는 새로운 구조도 새롭게 개발되어야 한다.
대한민국특허청 특허등록번호 제10-1462159호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 효율적인 구조로써 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 공정 시 종래보다 신속하고 정밀하게 기판 및 마스크의 정렬이 가능한 기판 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 대한 증착 공정 시 상기 기판과 접촉(contact)되는 마스크(mask)와 자기적으로 상호작용하는 다수의 자석을 구비하는 마그넷 플레이트유닛; 상기 증착 공정의 진행을 위해 상기 기판이 상기 마스크에 접촉되게 상기 기판을 접촉 가압하는 터치 플레이트(touch plate); 및 상기 터치 플레이트가 상기 기판에 접촉되지 않은 경우에는 상기 마그넷 플레이트유닛과 상기 터치 플레이트가 함께 업/다운 구동 가능하도록 하고 상기 터치 플레이트가 상기 기판에 접촉된 경우에는 상기 마그넷 플레이트유닛이 상기 터치 플레이트에 접근 가능하도록 상기 마그넷 플레이트유닛에 대하여 상기 터치 플레이트를 플로팅(floating) 지지하는 터치플로팅유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치가 제공될 수 있다.
상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되어 상기 마그넷 플레이트유닛을 업/다운 구동시키는 마그넷 업/다운 구동유닛을 더 포함하며, 상기 마그넷 업/다운 구동유닛은,
상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되는 마그넷 구동축; 및 상기 마그넷 구동축에 연결되되 상기 증착 공정이 진행되는 챔버 외부에 배치되는 마그넷 구동부를 포함할 수 있다.
상기 마그넷 플레이트유닛은, 상기 마그넷 구동축이 결합되는 마그넷 베이스; 및 상기 마그넷 베이스와 결합되며, 상기 자석을 구비하는 마그넷 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 터치플로팅유닛은, 일단부가 상기 터치 플레이트에 연결되고 타단부는 상기 마그넷 플레이트유닛의 상부에 배치되는 플로팅 블록; 및 상기 플로팅 블록 내에 결합되는 플런저 바디와, 상기 플런저 바디에 연결되고 상기 플로팅 블록의 외측으로 노출되어 상기 마그넷 플레이트유닛에 접촉되는 볼 헤드를 갖는 볼 플런저를 포함할 수 있다.
상기 플로팅 블록은, 상기 마그넷 플레이트유닛이 업/다운(up/down) 구동되는 방향을 따라 상기 터치 플레이트에 결합되는 세로 블록; 및 상기 세로 블록의 상단부에서 상기 세로 블록에 교차되게 연결되는 가로 블록을 포함하며, 상기 볼 플런저는 상기 가로 블록에 결합될 수 있다.
상기 증착 공정을 위해 상기 기판을 지지하는 기판 클램프; 및 상기 마그넷 업/다운 구동유닛과 독립적으로 마련되어 상기 기판 클램프를 업/다운 구동시키는 클램프 업/다운 구동유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 클램프 업/다운 구동유닛은, 상기 챔버 내에서 업/다운 가능하게 마련되는 클램프 업/다운 구동축; 및 상기 클램프 업/다운 구동축에 연결되되 상기 챔버 외부에 배치되는 클램프 업/다운 구동부를 포함하며, 상기 기판 클램프는 클램프 업/다운 구동축에 결합될 수 있다.
상기 기판 클램프는, 상기 클램프 업/다운 구동축에 결합되는 기판 클램프본체; 및 상기 기판 클램프본체에서 상기 기판을 향해 상기 기판 클램프본체와 교차하는 방향으로 결합되되 상호 이격되게 마련되는 복수개의 기판 클램프핸드를 포함할 수 있다.
상기 기판 클램프본체에 상대 이동 가능하게 결합되어 상기 터치 플레이트가 상기 기판에 접촉 시 상기 기판의 슬립을 방지하기 위하여 상기 자석이 상기 마스크를 자력으로 당기는 방향에 반대 방향으로 상기 기판의 단부 영역을 푸싱(pushing)하는 기판 푸셔유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 푸셔유닛은, 상기 기판 클램프본체에 상대 이동 가능하게 결합되는 기판푸셔본체; 및 상기 기판푸셔본체에서 상호 이격되게 결합되는 복수 개의 기판 푸셔부를 포함할 수 있다.
상기 기판 푸셔부는, 높이 조절 가능하게 상기 기판푸셔본체에 결합되는 푸셔몸체; 상기 푸셔몸체에 상대 이동 가능하게 결합되어 상기 기판의 단부 영역을 푸싱(pushing)하는 탄성푸셔; 및 상기 탄성푸셔의 푸싱 압력을 조절하기 위하여 상기 푸셔몸체와 상기 탄성푸셔 사이에 배치되되 탄성을 갖는 압력조절부재를 포함할 수 있다.
상기 탄성푸셔는, 탄성푸셔핀; 및 상기 탄성푸셔핀에 가로방향으로 결합되어 상기 기판의 단부 영역을 푸싱하는 푸싱날개를 포함할 수 있다.
상기 기판을 냉각시키기 위하여 상기 터치 플레이트(touch plate)의 내부에는 냉각수가 흐를 수 있는 터치 유로가 형성되며, 상기 마그넷 플레이트유닛의 내부에는 외부의 물 공급라인과 연결되는 마그넷 유로가 형성되며, 상기 터치 플레이트의 상기 터치 유로와 상기 마그넷 플레이트유닛의 마그넷 유로를 연결하는 물 라인유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 물 라인유닛은, 일단이 상기 터치 유로와 연결되도록 상기 터치 플레이트에 결합되는 터치 플레이트 배관; 일단이 상기 마그넷 유로와 연결되도록 상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되는 마그넷 플레이트유닛 배관; 및 상기 터치 플레이트 배관과 상기 마그넷 플레이트유닛 배관에 일단부 및 타단부가 상대 회동 가능하게 결합되는 관절형 배관부를 포함할 수 있다.
상기 관절형 배관부는, 상기 터치 플레이트 배관에 상대 회동가능하게 결합되며, 내부에 상기 냉각수가 흐를 수 있는 제1 관절 유로가 형성된 제1 관절배관; 상기 터치 플레이트 배관과 상기 제1 관절배관 사이에 배치되어 누수를 방지하는 제1 밀봉링; 상기 제1 관절배관에 상대 회전가능하게 결합되며, 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 제2 관절 유로가 형성된 제2 관절배관; 및 상기 제1 관절배관과 상기 제2 관절배관 사이에 배치되어 누수를 방지하는 제2 밀봉링을 포함할 수 있다.
상기 물 라인유닛은, 일단이 상기 터치 유로와 연결되도록 상기 터치 플레이트에 결합되는 터치 플레이트 배관; 일단이 상기 마그넷 유로와 연결되도록 상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되는 마그넷 플레이트유닛 배관; 및 상기 터치 플레이트 배관과 상기 마그넷 플레이트유닛 배관에 일단부 및 타단부가 결합되되 신장 가능한 벨로우즈형 배관부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 효율적인 구조로써 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 공정 시 종래보다 신속하고 정밀하게 기판 및 마스크의 정렬이 가능하다.
도 1은 유기막과 무기막이 교대로 10층 증착된 유기전계발광표시장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 도 2의 요부 확대도이다.
도 4는 도 3에서 터치 플레이트가 기판에 접촉된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에서 마그넷 플레이트유닛이 터치 플레이트에 접근하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 A 영역의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 증착장치의 물 라인유닛의 배치 상태를 개략적으로 도시하기 위하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 증착장치의 물 라인유닛의 사시도이다.
도 9는 도 8의 일부 절개도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 물 라인유닛의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 기판 클램프 및 기판 푸셔유닛 부분의 확대 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 푸셔유닛의 개략적인 단면도이다.
도 13은 도 6에 도시된 마그넷 플레이트유닛의 자석 영역의 확대도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 유기막과 무기막이 교대로 10층 증착된 유기전계발광표시장치의 개략적인 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 유기전계발광표시장치(1, OLED)는 기판과, 기판 상에 적층되는 유기발광소자(3)를 포함할 수 있다.
기판은 유리(glass)로 마련되는 기판일 수 있다. 유기발광소자(3)에 대해 도면참조부호 없이 간략하게 설명하면, 유기발광소자(3)는 양극, 3층의 유기막(홀 수송층, 발광층, 전자 수송층), 음극의 적층 구조를 갖는다. 유기 분자는 에너지를 받으면(자, 여기 상태임), 원래의 상태(기저 상태)로 돌아오려고 하는데, 그때에 받은 에너지를 빛으로서 방출하려는 성질을 가진다.
유기발광소자(3)에서는 전압을 걸면 양극으로부터 주입된 홀(＋)과 음극으로부터 주입된 전자(－)가 발광층 내에서 재결합하게 되고, 이때에 유기 분자를 여기해서 발광한다.
이처럼 전압을 가하면 유기물이 빛을 발하는 특성을 이용하여 디스플레이하는 것이 유기전계발광표시장치(1)인데, 유기발광소자(3) 상의 유기물에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue)를 발하는 특성을 이용해 풀 칼라(Full Color)를 구현한다.
한편, 유기발광소자(3)는 대기 중의 기체나 수분에 의해 쉽게 손상될 수 있기 때문에 그 수명 문제가 대두될 수 있게 되었고, 이를 해결하기 위해 도 1처럼 유기막과 무기막을 교대로 다수 층 적층함으로써 기체나 수분의 유입으로부터 유기발광소자(3)를 보호하기에 이르렀다.
도 1에는 총 10층의 유기막과 무기막이 교대로 적층되어 있다. 즉 유기발광소자(3)로부터 제1 유기막, 제1 무기막, 제2 유기막, 제2 무기막 ‥ 제5 유기막, 제5 무기막이 순서대로 또한 층별로 증착되어 있다.
이를 자세히 살펴보면, 제1 무기막이 제1 유기막을 완전히 감싸는 형태로, 이어 제2 유기막이 제1 무기막을 부분적으로 감싸는 형태로, 이어 제2 무기막이 제2 유기막을 완전히 감싸는 형태 등으로 막이 증착되어 있는 것을 알 수 있으며, 이와 같은 증착을 위해 아래와 같은 기판 증착장치가 요구될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 개략적인 구조도이고, 도 3은 도 2의 요부 확대도이며, 도 4는 도 3에서 터치 플레이트가 기판에 접촉된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에서 마그넷 플레이트유닛이 터치 플레이트에 접근하는 상태를 도시한 도면이며, 도 6은 도 3의 A 영역의 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 증착장치의 물 라인유닛의 배치 상태를 개략적으로 도시하기 위하여 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 증착장치의 물 라인유닛의 사시도이고, 도 9는 도 8의 일부 절개도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 물 라인유닛의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 기판 클램프 및 기판 푸셔유닛 부분의 확대 사시도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 푸셔유닛의 개략적인 단면도이고, 도 13은 도 6에 도시된 마그넷 플레이트유닛의 자석 영역의 확대도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 증착장치(10)는, 챔버(100)와, 마스크 프레임(110, mask frame)과, 마그넷 플레이트유닛(200)과, 마그넷 업/다운 구동유닛(300)과, 터치 플레이트(400, touch plate)와, 터치플로팅유닛(500)과, 기판 클램프(600)와, 클램프 업/다운 구동유닛(700)과, 기판 푸셔유닛(800)과, 물 라인유닛(900)을 포함한다.
챔버(100)는 기판(G)에 대한 증착 공정이 진행되는 장소를 이룬다. 참고로, 본 실시예에서 적용되는 기판(G)은 전술한 바와 같이, 예컨대 유기전계발광표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)용 기판일 수 있다.
본 실시예의 경우, 도 2에 도시된 것처럼, 기판(G)이 수평으로 배치된 후에 상방으로 향하는 증착물질에 의해 기판(G)에 대한 증착 공정이 진행되는 수평식 상향 증착 방식을 제시하고 있다. 하지만, 기판(G)을 비롯하여 마스크, 그리고 소스 등의 구성들이 수직되게 혹은 비스듬하게 세워져 배치된 후에 증착되는 수직식 증착 방식이 적용되는 증착장치에도 본 발명의 권리범위가 적용될 수 있을 것이다.
증착 공정 시 챔버(100)의 내부는 기판(G)에 대한 증착 공정이 신뢰성 있게 진행될 수 있도록 진공 분위기를 형성한다. 이를 위해, 챔버(100)의 하부에는 챔버(100)의 내부를 진공 분위기로 유지하기 위한 수단으로서 진공 펌프(101)가 연결된다. 진공 펌프(101)는 소위, 크라이오 펌프일 수 있다. 그리고 챔버(100)의 측벽에는 기판(G)이 출입되는 게이트(103)가 마련될 수 있다.
소스(120, source)는 포인트 소스로서 챔버(100) 내의 하부 영역에 배치되며, 합착 공정이 완료된 상부의 기판(G)을 향해 증착물질을 제공하면서 기판(G)에 대한 증착 공정을 진행하는 역할을 한다.
본 실시예의 경우, 소스(120)는 해당 위치에 고정된 상태로 증착물질을 상부로 분사한다. 소스(120)는 리니어 소스(linear source)일 수도 있다.
이와 같은 구조의 챔버(100)에서, 마스크 프레임(110, mask frame), 마그넷 플레이트유닛(200), 터치 플레이트(400), 터치플로팅유닛(500), 기판 클램프(600), 기판 푸셔유닛(800) 및 물 라인유닛(900) 등의 구조물은 챔버(100) 내에 배치되고, 이들을 구동시키기 위한 구동수단인 마그넷 업/다운 구동유닛(300) 및 클램프 업/다운 구동유닛(700)의 각 구동축(310, 710)의 일부, 구동모터(미도시) 등은 챔버(100)의 외부에 배치될 수 있다.
마스크 프레임(110, mask frame)은 증착 공정 시 기판(G)과 접촉(contact)되는 마스크(M)를 지지한다. 즉 본 실시예의 경우에는 터치 플레이트(400)는 자중으로 기판(G)을 가압하고 그러한 상태에서 기판(G)과 마스크(M)가 접촉(contact)된 상태로 증착 공정을 진행하게 되는데, 이러한 마스크(M)를 마스크 프레임(110, mask frame)이 지지하는 것이다.
마그넷 플레이트유닛(200)은, 기판(G)에 대한 증착 공정 시 기판(G)과 접촉(contact)되는 마스크(M, mask)와 자기적으로 상호작용하는 다수의 자석(210)을 구비한다. 이러한 마그넷 플레이트유닛(200)은, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 후술할 마그넷 구동축(310)이 결합되는 마그넷 베이스(220)와, 마그넷 베이스(220)와 결합되며 자석(210)이 설치되는 마그넷 플레이트(230)를 포함한다. 즉 마그넷 플레이트(230)의 상부에 마그넷 베이스(220)가 결합되어 마그넷 플레이트유닛(200)은 일체로 업/다운 구동된다.
마그넷 업/다운 구동유닛(300)은 마그넷 플레이트유닛(200)에 결합되어 마그넷 플레이트유닛(200)을 업/다운 구동시킨다. 이러한 마그넷 업/다운 구동유닛(300)은, 마그넷 플레이트유닛(200), 보다 상세하게는 마그넷 베이스(220)에 결합되는 마그넷 구동축(310)과, 마그넷 구동축(310)에 연결되되 증착 공정이 진행되는 챔버(100) 외부에 배치되는 마그넷 구동부(미도시)를 포함한다.
마그넷 구동부는 마그넷 구동모터를 포함할 수 있으며, 마그넷 구동모터가 동작되면 마그넷 운동 전달부(미도시) 등에 의해 마그넷 구동축(310)을 업/다운시킴으로써 마그넷 플레이트유닛(200)을 업/다운 구동시킬 수 있다. 마그넷 운동 전달부는 도시하지 않았지만 벨트와 풀리 구조 등으로 적용될 수 있다.
한편, 터치 플레이트(400, touch plate)는 증착 공정의 진행을 위해 기판(G)이 마스크(M)에 접촉되게 기판(G)을 접촉 가압한다. 즉, 터치 플레이트(400, touch plate)는 그 자중으로 기판(G)이 마스크(M)에 밀착될 수 있도록 접촉 가압하여 증착 공정의 품질을 높이는 역할을 한다.
그런데, 기판(G)과 무거운 터치 플레이트(400)를 기판 클램프(600)가 함께 업/다운 구동되도록 하는 종래 기술에서 발생되는 문제점을 해결하기 위해서는, 이러한 터치 플레이트(400)는, 마스크(M) 위에 기판(G)이 먼저 얼라인되어 배치된 후, 기판(G)과 독립적으로 하강하여 기판(G) 위를 접촉하여 자중으로 기판(G)을 가압하여야 한다.
이러한 구조를 구현하기 위해서 터치 플레이트(400)를 업/다운 구동하는 독립적인 별도의 구동유닛을 마련하는 것은 공간 제약 상 용이하지도 않고 비효율적임은 전술한 바와 같다.
따라서, 본 실시 예에서는, 터치 플레이트(400)를 업/다운 구동하는 독립적인 별도의 구동유닛을 마련하지는 않되, 마스크(M) 위에 기판(G)이 먼저 얼라인되어 배치된 후, 터치 플레이트(400)가 기판(G)과 독립적으로 하강하여 기판(G) 위를 접촉하여 자중으로 기판(G)을 가압할 수 있는 구조를 갖는다.
이를 위해, 터치플로팅유닛(500)이 마련된다. 터치플로팅유닛(500)은, 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉되지 않은 경우에는 마그넷 플레이트유닛(200)과 터치 플레이트(400)가 함께 업/다운 구동 가능하도록 하고 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉된 경우에는 마그넷 플레이트유닛(200)이 터치 플레이트(400)에 접근 가능하도록 마그넷 플레이트유닛(200)에 대하여 터치 플레이트(400)를 플로팅(floating) 지지한다.
즉, 터치플로팅유닛(500)은, 터치 플레이트(400)와 마그넷 플레이트유닛(200)이 함께 1차로 다운(down) 동작되도록 하고 이후에는 마그넷 플레이트유닛(200)이 2차로 더 다운(down) 동작됨으로써 자석(210)들이 마스크(M)와 가까운 상태를 유지할 수 있도록 한다.
다시 말해, 터치 플레이트(400)와 마그넷 플레이트유닛(200)이 서로 연결되기는 하되 이들이 완전히 고정되지는 않는데, 터치 플레이트(400)가 마그넷 플레이트유닛(200) 상에 플로팅(floating)된 상태를 취하고, 이에 의하여 마그넷 플레이트유닛(200)과 함께 터치 플레이트(400)가 원하는 위치까지는 업/다운 구동하되 만약 터치 플레이트(400)가 기판(G) 상의 표면에 접촉되면 터치 플레이트(400)가 정지된 상태에서 마그넷 플레이트유닛(200)이 터치 플레이트(400)에 접근할 수 있게 된다.
물론, 마그넷 플레이트유닛(200)이 터치 플레이트(400)에 접근할 때에는 마그넷 플레이트유닛(200)에 대해 플로팅 지지되고 있던 터치 플레이트(400)의 플로팅 지지는 마그넷 플레이트유닛(200)이 하강함에 따라 자동으로 해제된다.
이러한 터치플로팅유닛(500)은, 그 일단부가 터치 플레이트(400)에 연결되고 타단부는 마그넷 플레이트유닛(200)의 상부에 배치되는 플로팅 블록(510)과, 플로팅 블록(510)의 외측으로 노출되어 마그넷 플레이트유닛(200)에 접촉되는 볼 헤드(521)를 갖는 볼 플런저(520)를 포함할 수 있다.
플로팅 블록(510)은 마그넷 플레이트유닛(200)이 업/다운(up/down) 구동되는 방향을 따라 터치 플레이트(400)에 결합되는 세로 블록(511)과, 세로 블록(511)의 상단부에서 세로 블록(511)에 교차되게 연결되는 가로 블록(513)을 포함할 수 있다.
세로 블록(511)이 볼 스크루(S)에 의해 터치 플레이트(400)에 고정되는 반면 가로 블록(513)은 마그넷 플레이트유닛(200)의 상부에 배치될 수 있는데, 이러한 가로 블록(513)에 볼 플런저(520)가 결합되어 마그넷 플레이트유닛(200)에 터치 플레이트(400)가 플로팅(floating) 지지된다.
다시 말해, 터치 플레이트(400)는 볼트 방식이나 용접 방식에 의해 마그넷 플레이트유닛(200)에 고정되는 것이 아니라 볼 플런저(520)를 매개로 해서 마그넷 플레이트유닛(200)에 거치되는 형태를 취한다. 이처럼 터치 플레이트(400)와 마그넷 플레이트유닛(200)이 서로 완전히 구속되지 않기 때문에 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉한 경우 마그넷 플레이트유닛(200)이 터치 플레이트(400)에 접근 가능하다.
볼 플런저(520)는 플로팅 블록(510) 내에 결합되는 플런저 바디(523)와, 플런저 바디(523)에 연결되고 플로팅 블록(510)의 외측으로 노출되어 마그넷 플레이트유닛(200)에 접촉되는 볼 헤드(521)를 포함할 수 있다.
볼 헤드(521)는 그 외표면이 둥글게 라운드처리 되어 있는데, 상대편인 마그넷 플레이트유닛(200)에는 볼 플런저(520)의 볼 헤드(521)가 수용되는 헤드 수용 그루브(240)가 형성된다. 따라서 터치 플레이트(400)가 마그넷 플레이트유닛(200) 상에서 안정적으로 플로팅 지지될 수 있다.
한편, 얼라인(Align)이 끝나고 소스(source)가 증착물질을 증착할 때는 열로 인해 기판(G)이 열팽창하게 되면 패턴(pattern) 위치가 틀어진다. 따라서 기판(G) 온도를 낮출 필요가 있고 이를 위해 터치 플레이트(400)는 기판(G)과 접촉되어 기판(G)을 냉각시키는 역할도 하게 된다. 즉 터치 플레이트(400)는 기판(G)을 사이에 두고 마스크(M)의 반대편에 배치되는 구조물로서, 기판(G)에 대한 증착 공정 시 기판(G)과 접촉되어 기판(G)의 온도를 관리(냉각)하는 역할을 한다.
따라서, 터치 플레이트(400)에는 기판(G)을 냉각시키기 위하여 내부에는 냉각수가 흐를 수 있는 터치 유로(미도시)가 형성되며, 마그넷 플레이트유닛(200)의 내부에는 외부의 물 공급라인(미도시)과 연결되는 마그넷 유로(미도시)가 형성된다. 터치 플레이트(400)의 터치 유로는 마그넷 플레이트유닛(200)의 마그넷 유로와 연결되어야 하는데, 이러한 역할은 물 라인유닛(900)이 담당한다.
이와 같이 물 라인유닛(900)은 터치 플레이트(400)의 터치 유로와 마그넷 플레이트유닛(200)의 마그넷 유로를 연결한다.
그런데, 터치 플레이트(400)는 마그넷 플레이트유닛(200)에 플로팅 지지되고 있어 마그넷 업/다운 구동유닛(300)에 의해 마그넷 플레이트유닛(200)과 함께 업/다운 구동되기도 하나 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉된 후에는 마그넷 플레이트유닛(200)이 터치 플레이트(400)에 접근도 한다. 따라서, 물 라인유닛(900)은 마그넷 플레이트유닛(200)과 터치 플레이트(400) 사이의 간격이 달라지더라도 마그넷 플레이트유닛(200)과 터치 플레이트(400) 사이의 연결을 유지할 수 있어야 한다.
본 실시 예에서, 물 라인유닛(900)은, 도 7 내지 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 일단이 터치 유로와 연결되도록 터치 플레이트(400)에 결합되는 터치 플레이트 배관(910)과, 일단이 마그넷 유로와 연결되도록 마그넷 플레이트유닛(200)에 결합되는 마그넷 플레이트유닛 배관(920)과, 터치 플레이트 배관(910)과 마그넷 플레이트유닛 배관(920)에 일단부 및 타단부가 상대 회동 가능하게 결합되는 관절형 배관부(930)를 포함한다.
이러한 관절형 배관부(930)는, 터치 플레이트 배관(910)에 상대 회동가능하게 결합되며, 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 제1 관절 유로(932)가 형성된 제1 관절배관(931)과, 터치 플레이트 배관(910)과 제1 관절배관(931) 사이에 배치되어 누수를 방지하는 제1 밀봉링(933)과, 제1 관절배관(931)에 상대 회전가능하게 결합되며, 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 제2 관절 유로(미도시)가 형성된 제2 관절배관(934)과, 제1 관절배관(931)과 제2 관절배관(934) 사이에 배치되어 누수를 방지하는 제2 밀봉링(935)을 포함한다.
본 실시 예에서 관절형 배관부(930)는, 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 제3 관절배관, 제4 관절배관, 제5 관절배관, 제6 관절배관 및 제7 관절배관(936)을 더 포함하며, 이 경우 제 7 관절배관(936)은 마그넷 플레이트유닛 배관(920)과 상대 회동가능하게 결합된다.
이러한 구성에 의하여, 터치 플레이트(400)가 마그넷 업/다운 구동유닛(300)에 의해 마그넷 플레이트유닛(200)과 함께 업/다운 구동될 때와 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉된 후 마그넷 플레이트유닛(200)이 터치 플레이트(400)에 접근할 때에도 물 라인유닛(900)은 마그넷 플레이트유닛(200)과 터치 플레이트(400) 사이의 연결을 지속적으로 유지할 수 있으며, 물 라인유닛(900)의 파손을 방지할 수가 있다.
이와 같이 본 실시 예에서 물 라인유닛(900)은, 마그넷 플레이트유닛(200)이 그에 플로팅(floating) 지지되는 터치 플레이트(400)에 접근할 때에도 그 연결을 유지하도록 하기 위해 관절형 배관부(930)를 포함하고 있지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 달리 마련될 수도 있을 것이다.
즉, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예의 물 라인유닛에 대한 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 이 경우 물 라인유닛(900a)은, 일단이 터치 유로와 연결되도록 터치 플레이트(미도시)에 결합되는 터치 플레이트 배관(910a)과, 일단이 마그넷 유로와 연결되도록 마그넷 플레이트유닛(미도시)에 결합되는 마그넷 플레이트유닛 배관(920a)과, 터치 플레이트 배관(910a)과 마그넷 플레이트유닛 배관(920a)에 일단부 및 타단부가 결합되되 신장 가능한 벨로우즈형 배관부(940)를 포함하도록 구성됨으로써, 마그넷 플레이트유닛(200)이 그에 플로팅 지지되는 터치 플레이트(400)에 접근할 때에도 그 연결을 유지하도록 할 수도 있는 것이다.
다만, 벨로우즈형 배관부(940)보다는 관절형 배관부(930)가 파손이 잘 되지 않고 안정적으로 연결할 수 있는 효과가 있다.
한편, 기판 클램프(600)는 증착 공정을 위해 기판(G)을 지지한다. 이러한 기판 클램프(600)는 마그넷 업/다운 구동유닛(300)과 독립적으로 마련되는 클램프 업/다운 구동유닛(700)에 의해 업/다운 구동된다. 즉 본 실시 예에서는 기판(G)과 터치 플레이트(400)가 독립적으로 업/다운 구동된다.
클램프 업/다운 구동유닛(700)은, 챔버(100) 내에서 업/다운 가능하게 마련되는 클램프 업/다운 구동축(710)과, 클램프 업/다운 구동축(710)에 연결되되 챔버(100) 외부에 배치되는 클램프 업/다운 구동부(미도시)를 포함한다.
그리고, 기판 클램프(600)는, 도 11에 자세히 도시된 바와 같이, 클램프 업/다운 구동축(710)에 결합되는 기판 클램프본체(610)와, 기판 클램프본체(610)에서 기판(G)을 향해 기판 클램프본체(610)와 교차하는 방향으로 결합되되 상호 이격되게 마련되는 복수개의 기판 클램프핸드(620)를 포함한다.
기판 클램프본체(610)는 클램프 업/다운 구동축(710)에 결합되어 클램프 업/다운 구동유닛(700)에 의하여 클램프 업/다운 구동축(710)이 업/다운함에 따라 업/다운하게 된다.
그리고 기판 클램프본체(610)에 교차하는 방향으로 결합되는 복수개의 기판 클램프핸드(620)는 챔버(100) 내로 투입되는 기판(G)을 지지한다. 또한, 기판(G) 위로 터치 플레이트(400)가 하강하여 접촉되는 경우에는 기판 클램프핸드(620)는 기판(G)과 함께 터치 플레이트(400)도 지지하게 된다.
한편, 본 실시 예에서는, 마스크(M) 위에 기판(G)을 얼라인하여 배치하고, 기판(G) 위를 터치 플레이트(400)가 접촉되어 자중으로 기판(G)을 가압하는 방식으로 합착을 진행하기 때문에 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉될 때 기판(G)은 슬립이 없이 고정되어 있어야 한다. 이를 위하여 기판 푸셔유닛(800)이 마련된다.
기판 푸셔유닛(800)은, 도 11에 자세히 도시된 바와 같이, 기판 클램프본체(610)에 상대 이동 가능하게 결합되어 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉 시 기판(G)의 슬립을 방지하기 위하여 자석(210)이 마스크(M)를 자력으로 당기는 방향에 반대 방향으로 기판(G)의 단부 영역을 푸싱(pushing)한다.
즉, 기판 푸셔유닛(800)은, 터치 플레이트(400), 기판(G), 마스크(M) 간의 합착 공정 시 기판(G)의 단부 영역을 자력의 반대 방향인 마스크(M) 쪽으로 푸싱(pushing)하면서 기판(G)을 잡아주는 역할을 하기 때문에 기판(G)의 슬립을 방지하여 기판(G)에 스크래치 등의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한 기판 푸셔유닛(800)은 합착 공정 시 터치 플레이트(400)가 기판(G)에 접촉 가압되기 전에 기판(G)의 단부 영역에 미리 접촉 가압되어 기판(G)을 잡아줌으로써 기판(G)의 위치가 틀어지지 않은 상태에서 터치 플레이트(400)와 합착되는 효과를 제공할 수 있다.
또한 본 실시 예에서 기판 푸셔유닛(800)은 기판 클램프본체(610)에 상대 이동가능하게 결합됨으로써 기판(G)과 근접한 위치에서 터치 플레이트(400), 기판(G), 마스크(M) 간의 합착 시에는 기판(G)을 가압하되 증착 공정 시에는 기판(G)에 대한 가압을 해제할 수 있게 된다.
이러한 기판 푸셔유닛(800)은, 기판 클램프본체(610)에 상대 이동 가능하게 결합되는 기판푸셔본체(810)와, 기판푸셔본체(810)에서 상호 이격되게 결합되는 복수 개의 기판 푸셔부(820)를 포함한다.
기판푸셔본체(810)가 기판 클램프본체(610)에 상하로 이동 가능하게 결합되어 있으므로 기판 클램프핸드(620)가 기판(G)을 지지하고 있는 상태에서 기판푸셔본체(810)가 하강하여 기판 푸셔부(820)가 기판(G)을 푸싱할 수 있다.
그리고 기판 푸셔부(820)는, 높이 조절 가능하게 기판푸셔본체(810)에 결합되는 푸셔몸체(821)와, 푸셔몸체(821)에 상대 이동 가능하게 결합되어 기판(G)의 단부 영역을 푸싱(pushing)하는 탄성푸셔(823)와, 탄성푸셔(823)의 푸싱 압력을 조절하기 위하여 푸셔몸체(821)와 탄성푸셔(823) 사이에 배치되되 탄성을 갖는 압력조절부재(미도시)를 포함한다.
푸셔몸체(821)에는 높이조절부(822)가 마련되어 높이 조절 가능하게 기판푸셔본체(810)에 결합될 수 있다. 즉 높이조절부(822)를 조절하여 푸셔몸체(821)의 높이를 조절할 수 있다.
그리고 탄성푸셔(823)는 기판(G)에 손상을 주지 않는 재질로 적용될 수 있다. 이처럼 탄성푸셔(823)에 의한 작은 면적으로 기판(G)을 가압하기 때문에 기판(G)에 스크래치 등의 불량이 발생되지 않도록 하는 데에 기여할 수 있다.
탄성을 갖는 압력조절부재(미도시)는 푸셔몸체(821)와 탄성푸셔(823) 사이에 배치된다. 이러한 압력조절부재는 스프링이 적용될 수 있다. 이러한 압력조절부재로 인하여 탄성푸셔(823)에 탄성력이 제공될 수 있으며, 이로 인해 탄성푸셔(823)가 과도한 힘으로 기판(G)을 가압함에 따라 기판(G)이 깨지거나 기판(G)에 스크래치가 발생되는 현상을 방지할 수 있다.
본 실시 예에서 탄성푸셔(823)는 도 11에 도시된 바와 같이 작은 면적으로 기판(G)을 가압하지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 도 12에 도시된 바와 같이 탄성푸셔(823)는, 탄성푸셔핀(826)과, 탄성푸셔핀(826)에 가로방향으로 결합되어 기판(G)의 단부 영역을 푸싱하는 푸싱날개(827)를 포함하도록 구성될 수도 있다. 이는, 진공에서 기구 틀어짐이 발생하기 때문에 기판(G)을 마스크 프레임(110, mask frame) 표면에 정확하게 위치시키는 것이 어렵기 때문에 이와 같이 푸싱날개(827)를 구비하도록 함으로써 기판(G) 깨짐 현상을 종래 보다 현저히 감소시키기 위함이다.
한편, 기판 푸셔유닛(800)을 적용함에 있어서 기판(G)의 사이즈보다 넓게 자석(210)을 배치하게 되면 공간적인 제약으로 인해 기판 푸셔유닛(800)을 적용하기가 곤란하다. 이에, 본 실시예에서는 자석(210)들의 전체 배치면적이 기판(G)의 면적과 같거나 기판(G)의 면적보다 작도록 하고 있는 것이다.
다만, 본 실시예처럼 자석(210)들의 전체 배치면적이 기판(G)의 면적과 같거나 기판(G)의 면적보다 작은 경우에는 도 13에 도시된 바와 같이 자석(210)들 간의 간격(L1,L2, 도 13 참조)이 서로 다르게 배치되는 것이 바람직하다. 즉 자석(210)들 중에서 최외곽에 배치되는 최외곽 자석(210a)과 그에 이웃된 자석(210) 간의 간격(L1)이 나머지 자석(210)들 간의 간격(L2)보다 좁게 형성되는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라 자석(210)들 중에서 최외곽 자석(210a)의 두께가 나머지 자석(210)들의 두께보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조적인 특징을 통해 자력의 균일성(uniformity)을 확보하는 데에 도움이 될 수 있다. 즉 기판(G)의 모서리 영역이 다른 영역보다 상대적으로 마그넷 가우스(gauss)가 커져서 자력의 균일성(uniformity) 나빠지는 것을 방지하고 자력의 균일성(uniformity)을 확보할 수 있게 되는 것이다.
보다 상세하게, 자력이 고르지 않게 되면 마스크(M)를 끌어당길 때 기판(G)이 틀어지거나 마스크(M)가 균일하게 붙지 않고, 자력이 부족하면 기판(G)과 마스크(M) 사이에 틈이 샤도우(shadow)가 발생하는데, 최외곽 자석(210a)과 그에 이웃된 자석(210) 간의 간격(L1)이 나머지 자석(210)들 간의 간격(L2)보다 좁게 형성되거나 자석(210)들 중에서 최외곽 자석(210a)의 두께가 나머지 자석(210)들의 두께보다 작게 형성되는 경우 이러한 현상을 방지하거나 적어도 감소시킬 수 있는 것이다.
이하, 본 실시예에 따른 기판 증착장치를 통해 기판에 증착 공정이 진행되는 과정을 설명한다.
우선, 증착 대상의 기판(G)이 챔버(100) 내로 진입되어 합착 위치에 놓인다. 증착 대상의 기판(G)은 기판 클램프(600)에 의하여 지지되어 마스크(M)에 얼라인되어 마스크(M) 상부로 놓이게 된다. 이때 기판 클램프(600)는 기판(G) 만을 지지하여 마스크(M)에 얼라인하기 때문에 종래보다 신속하고 정밀하게 기판(G) 및 마스크(M)의 정렬이 가능하다.
이후 기판 푸셔유닛(800)이 동작되어, 즉 기판푸셔본체(810)가 다운(down)됨으로써 기판푸셔본체(810)의 탄성푸셔(823)가 기판(G)의 단부 영역에 접촉 가압된다.
그런 다음, 터치 플레이트(400)와 마그넷 플레이트유닛(200)이 함께 1차로 다운(down)된다. 이때, 탄성푸셔(823)가 기판(G)의 단부 영역에 접촉 가압된 상태라서 기판(G)의 단부 영역이 가압된 상태이므로 기판(G)의 슬립이 방지되고, 이로 인해 기판(G)에 스크래치 등의 손상이 발생되는 것을 예방할 수 있고, 또한 기판(G)의 위치가 틀어지지 않은 상태에서 터치 플레이트(400)와 합착될 수 있다.
이어 자석(210)이 연결된 마그넷 플레이트유닛(200)이 2차로 다운(down)됨으로써, 마스크(M)를 끌어당기는 자력의 힘으로 인해 터치 플레이트(400), 기판(G), 마스크(M) 간의 합착 공정이 진행된다.
터치 플레이트(400), 기판(G), 마스크(M) 간의 합착 공정이 완료되면 탄성푸셔(823)는 기판(G)의 가압을 해제하고 이후 기판(G)에 대한 증착 공정이 진행된다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 효율적인 구조로써 터치 플레이트, 기판, 마스크 간의 합착 공정 시 종래보다 신속하고 정밀하게 기판 및 마스크의 정렬이 가능하다.
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 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 챔버 110 : 마스크 프레임
200 : 마그넷 플레이트유닛 300 : 마그넷 업/다운 구동유닛
400 : 터치 플레이트(touch plate) 500 : 터치플로팅유닛
510 : 플로팅 블록 511 : 세로 블록
513 : 가로 블록 520 : 볼 플런저
521 : 볼 헤드 523 : 플런저 바디
600 : 기판 클램프 610 : 기판 클램프본체
620 : 기판 클램프핸드 700 : 클램프 업/다운 구동유닛
800 : 기판 푸셔유닛 810 : 기판푸셔본체
820 : 기판 푸셔부 821 : 푸셔몸체
823 : 탄성푸셔 900 : 물 라인유닛
910 : 터치 플레이트 배관 920 : 마그넷 플레이트유닛 배관
930 : 관절형 배관부 940 : 벨로우즈형 배관부

Claims (16)

  1. 기판에 대한 증착 공정 시 상기 기판과 접촉(contact)되는 마스크(mask)와 자기적으로 상호작용하는 다수의 자석을 구비하는 마그넷 플레이트유닛;
    상기 증착 공정의 진행을 위해 상기 기판이 상기 마스크에 접촉되게 상기 기판을 접촉 가압하는 터치 플레이트(touch plate); 및
    상기 터치 플레이트가 상기 기판에 접촉되지 않은 경우에는 상기 마그넷 플레이트유닛과 상기 터치 플레이트가 함께 업/다운 구동 가능하도록 하고 상기 터치 플레이트가 상기 기판에 접촉된 경우에는 상기 마그넷 플레이트유닛이 상기 터치 플레이트에 접근 가능하도록 상기 마그넷 플레이트유닛에 대하여 상기 터치 플레이트를 플로팅(floating) 지지하는 터치플로팅유닛을 포함하며,
    상기 터치플로팅유닛은,
    일단부가 상기 터치 플레이트에 연결되고 타단부는 상기 마그넷 플레이트유닛의 적어도 일부분의 상부에 배치되는 플로팅 블록; 및
    상기 플로팅 블록 내에 결합되는 플런저 바디와, 상기 플런저 바디에 연결되고 상기 플로팅 블록의 외측으로 노출되어 상기 마그넷 플레이트유닛에 접촉되는 볼 헤드를 갖는 볼 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되어 상기 마그넷 플레이트유닛을 업/다운 구동시키는 마그넷 업/다운 구동유닛을 더 포함하며,
    상기 마그넷 업/다운 구동유닛은,
    상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되는 마그넷 구동축; 및
    상기 마그넷 구동축에 연결되되 상기 증착 공정이 진행되는 챔버 외부에 배치되는 마그넷 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마그넷 플레이트유닛은,
    상기 마그넷 구동축이 결합되는 마그넷 베이스; 및
    상기 마그넷 베이스와 결합되며, 상기 자석을 구비하는 마그넷 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플로팅 블록은,
    상기 마그넷 플레이트유닛이 업/다운(up/down) 구동되는 방향을 따라 상기 터치 플레이트에 결합되는 세로 블록; 및
    상기 세로 블록의 상단부에서 상기 세로 블록에 교차되게 연결되는 가로 블록을 포함하며,
    상기 볼 플런저는 상기 가로 블록에 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 증착 공정을 위해 상기 기판을 지지하는 기판 클램프; 및
    상기 마그넷 업/다운 구동유닛과 독립적으로 마련되어 상기 기판 클램프를 업/다운 구동시키는 클램프 업/다운 구동유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클램프 업/다운 구동유닛은,
    상기 챔버 내에서 업/다운 가능하게 마련되는 클램프 업/다운 구동축; 및
    상기 클램프 업/다운 구동축에 연결되되 상기 챔버 외부에 배치되는 클램프 업/다운 구동부를 포함하며,
    상기 기판 클램프는 클램프 업/다운 구동축에 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판 클램프는,
    상기 클램프 업/다운 구동축에 결합되는 기판 클램프본체; 및
    상기 기판 클램프본체에서 상기 기판을 향해 상기 기판 클램프본체와 교차하는 방향으로 결합되되 상호 이격되게 마련되는 복수개의 기판 클램프핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 클램프본체에 상대 이동 가능하게 결합되어 상기 터치 플레이트가 상기 기판에 접촉 시 상기 기판의 슬립을 방지하기 위하여 상기 자석이 상기 마스크를 자력으로 당기는 방향에 반대 방향으로 상기 기판의 단부 영역을 푸싱(pushing)하는 기판 푸셔유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 푸셔유닛은,
    상기 기판 클램프본체에 상대 이동 가능하게 결합되는 기판푸셔본체; 및
    상기 기판푸셔본체에서 상호 이격되게 결합되는 복수 개의 기판 푸셔부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판 푸셔부는,
    높이 조절 가능하게 상기 기판푸셔본체에 결합되는 푸셔몸체;
    상기 푸셔몸체에 상대 이동 가능하게 결합되어 상기 기판의 단부 영역을 푸싱(pushing)하는 탄성푸셔; 및
    상기 탄성푸셔의 푸싱 압력을 조절하기 위하여 상기 푸셔몸체와 상기 탄성푸셔 사이에 배치되되 탄성을 갖는 압력조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 탄성푸셔는,
    탄성푸셔핀; 및
    상기 탄성푸셔핀에 가로방향으로 결합되어 상기 기판의 단부 영역을 푸싱하는 푸싱날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 냉각시키기 위하여 상기 터치 플레이트(touch plate)의 내부에는 냉각수가 흐를 수 있는 터치 유로가 형성되며,
    상기 마그넷 플레이트유닛의 내부에는 외부의 물 공급라인과 연결되는 마그넷 유로가 형성되며,
    상기 터치 플레이트의 상기 터치 유로와 상기 마그넷 플레이트유닛의 마그넷 유로를 연결하는 물 라인유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 물 라인유닛은,
    일단이 상기 터치 유로와 연결되도록 상기 터치 플레이트에 결합되는 터치 플레이트 배관;
    일단이 상기 마그넷 유로와 연결되도록 상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되는 마그넷 플레이트유닛 배관; 및
    상기 터치 플레이트 배관과 상기 마그넷 플레이트유닛 배관에 일단부 및 타단부가 상대 회동 가능하게 결합되는 관절형 배관부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 관절형 배관부는,
    상기 터치 플레이트 배관에 상대 회동가능하게 결합되며, 내부에 상기 냉각수가 흐를 수 있는 제1 관절 유로가 형성된 제1 관절배관;
    상기 터치 플레이트 배관과 상기 제1 관절배관 사이에 배치되어 누수를 방지하는 제1 밀봉링;
    상기 제1 관절배관에 상대 회전가능하게 결합되며, 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 제2 관절 유로가 형성된 제2 관절배관; 및
    상기 제1 관절배관과 상기 제2 관절배관 사이에 배치되어 누수를 방지하는 제2 밀봉링을 포함하는 것을 특징하는 하는 기판 증착장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 물 라인유닛은,
    일단이 상기 터치 유로와 연결되도록 상기 터치 플레이트에 결합되는 터치 플레이트 배관;
    일단이 상기 마그넷 유로와 연결되도록 상기 마그넷 플레이트유닛에 결합되는 마그넷 플레이트유닛 배관; 및
    상기 터치 플레이트 배관과 상기 마그넷 플레이트유닛 배관에 일단부 및 타단부가 결합되되 신장 가능한 벨로우즈형 배관부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
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