KR102282068B1 - 기판 증착장치 - Google Patents

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Abstract

기판 증착장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판 증착장치는, 내부에서 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버의 내부에 배치되며, 기판에 증착되는 증착물질을 배출하는 소스유닛; 적어도 일부분이 소스유닛의 상부 영역에 배치되어 증착물질의 분사각도를 제한하는 각도제한유닛; 및 각도제한유닛과 별도로 마련되되, 소스유닛을 기판에 대해 차폐하는 차폐위치와, 소스유닛을 기판에 대해 개방하는 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 마련되어 소스유닛의 적어도 일부분을 기판에 대해 차폐하거나 소스유닛을 기판에 대해 개방하며, 각도제한유닛과 독립되어 증착물질의 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도제한겸용셔터유닛을 포함한다.

Description

기판 증착장치{Glass deposition apparatus}
본 발명은, 기판 증착장치에 관한 것에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판에 유기물을 증착하여 기판 상에 유기 박막을 생성하는 기판 증착장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.
이러한 평판표시소자에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이장치(Plasma Display Panel), 유기발광다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diode Display ) 등이 있다.
이들 중에서 유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)는, 빠른 응답속도, 기존의 액정표시장치(LCD)보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어 최근 주요한 디스플레이 소자로 각광받고 있다.
유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와 능동형인 AMOLED로 나눌 수 있다. 특히 AMOLED는 자발광형 디스플레이로서 기존의 디스플레이보다 응답속도가 빠르며, 색감도 자연스럽고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 또한 AMOLED는 기판이 아닌 필름(Film) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있게 된다.
이러한 유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)는 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 에칭 공정, 봉지 공정, 그리고 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정 등을 통해 제품으로 생산될 수 있다.
이러한 공정들 중 증착 공정(deposition process)에서는 기판에, 예를 들어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 별로 패터닝된 유기 박막층이 생성될 수 있는데, 이를 위해 기판 증착장치가 필요하다.
종래의 기판 증착장치의 경우, 1개의 공정 챔버에 유기물을 증착하는 하나의 증착원(Source)을 각각 구비하는 3개의 소스모듈을 구비할 수 있다. 이러한 유기물을 증착하는 3개의 소스모듈의 경우 통상적으로 각 소스모듈마다 기판 표면에 정확한 두께로 증착하기 위해 두께 보정을 실시한다. 3개의 소스모듈이 가동 중인 상태에서 두께 보정이 실행되어야 함으로, 3개의 소스모듈은 각 소스모듈를 개별적으로 개방/차폐(Open/Close)할 수 있는 모터 또는 공압으로 구동되는 셔터(Shutter)를 구비할 수 있다. 이러한 셔터(Shutter)의 경우 플립(Flip)형과 슬라이딩(Sliding)형으로 구분될 수 있다.
1개의 챔버에서 1개의 유기층(1 Layer)을 증착하는 공정 챔버의 경우, 플립플립(Flip)형 셔터(Shutter)가, 물질 쌓임과, 플립(Flip)형 셔터(Shutter)에 묻어 있던 증착 물질이 떨어져 나와 공정에 영향을 주는 파티클 이슈((Particle Issue)에 취약함으로 슬라이딩(Sliding)형 셔터를 우선적으로 고려할 수 있다.
하지만, 특수한 목적으로 1개의 공정 챔버에서 2개의 유기층(2 Layer)을 순차로 적층해야 하는 경우에는 기판으로 입사하는 증착물질의 입사각 제한으로 인해 슬라이딩(Sliding)형 셔터를 사용하기 어려워 플립(Flip)형 셔터를 사용해야 한다.
그런데, 플립(Flip)형 셔터(Shutter)의 경우 항상 1차 각도제한판 내측에 가림판과 구동관절부 즉 힌지(32)를 구비해야 하는데, 도 1에 자세히 도시된 바와 같이, 플립(Flip)형 셔터(Shutter)의 가림판(31)이 1차 각도제한판(21) 내측 측면에 자리 잡고 있어 소스모듈의 분사 노즐과 증착 물질이 쌓이는 위치가 더 가까워져 증착 물질이 빨리 성장하고, 증착 물질의 종류에 따라 성장한 증착 물질이 노즐을 막는 원인을 제공하기도 하며, 또 다른 문제로 힌지(32)가 1차 1차 각도제한판(21)에 내측에 위치함으로 플립(Flip)형 셔터(Shutter) 구동 시 힌지(32)에 묻어 있던 증착 물질이 떨어져 나와 공정에 영향을 주는 파티클 이슈((Particle Issue)가 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0013776호(2008.08.13.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하나의 공정 챔버에서 복수 개의 레이어(Layer)를 증착하는 경우에도 슬라이딩(Sliding)형 셔터를 안정적으로 사용할 수 있어 플립(Flip)형 셔터(Shutter) 사용에 따른 물질 쌓임과 파티클 이슈((Particle Issue)를 없앨 수 있는 기판 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에서 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버의 내부에 배치되며, 상기 기판에 증착되는 증착물질을 배출하는 소스유닛; 적어도 일부분이 상기 소스유닛의 상부 영역에 배치되어 상기 증착물질의 분사각도를 제한하는 각도제한유닛; 및 상기 각도제한유닛과 별도로 마련되되, 상기 소스유닛을 기판에 대해 차폐하는 차폐위치와, 상기 소스유닛을 기판에 대해 개방하는 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 마련되어 상기 소스유닛의 적어도 일부분을 상기 기판에 대해 차폐하거나 상기 소스유닛을 상기 기판에 대해 개방하며, 상기 각도제한유닛과 독립되어 상기 증착물질의 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도제한겸용셔터유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치가 제공될 수 있다.
상기 각도제한겸용셔터유닛은, 상기 소스유닛의 상부에서 상기 차폐위치와 상기 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 배치되며, 상기 각도제한유닛과 독립되어 상기 증착물질을 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도추가제한셔터부가 마련되는 각도제한부장착셔터모듈; 및 상기 각도제한부장착셔터모듈에 연결되어 상기 각도제한부장착셔터모듈을 이동시키는 셔터구동모듈을 포함할 수 있다.
상기 소스유닛은 상호 이격 배치되는 복수의 소스모듈을 포함하며, 상기 각도제한부장착셔터모듈은, 상기 복수의 소스모듈의 배열 방향으로 상호 독립적으로 슬라이딩 이동되는 복수의 단위셔터모듈을 포함하며, 상기 복수의 단위셔터모듈 중 적어도 하나의 단위셔터모듈은 상기 각도추가제한셔터부가 마련되는 각도제한부장착단위셔터모듈일 수 있다.
상기 각도제한유닛은, 상기 소스유닛에 지지되며, 상기 증착물질을 분사하는 상기 복수의 소스모듈의 각 분사노즐에 이격되어 배치되어 상기 분사노즐에서 분사되는 상기 증착물질의 분사 각도를 제한하는 복수의 1차 각도제한판을 포함할 수 있다.
상기 각도제한유닛은, 상기 1차 각도제한판의 상부에 이격되어 마련되어 상기 1차 각도제한판과 독립적으로 상기 증착물질의 분사 각도를 제한하는 적어도 하나의 2차 각도제한판을 더 포함하며, 상기 복수의 단위셔터모듈은 상하를 기준으로 상기 1차 각도제한판 및 상기 2차 각도제한판 사이에 배치될 수 있다.
상기 복수의 단위셔터모듈 각각은, 상기 셔터구동모듈에 결합되어 상기 셔터구동모듈에 의해 이동되는 슬라이딩 셔터 프레임을 포함할 수 있다.
상기 각도추가제한셔터부는, 상기 슬라이딩 셔터 프레임에 결합되는 각도추가제한셔터부를 포함할 수 있다.
상기 각도추가제한셔터부은, 상기 슬라이딩 셔터 프레임으로부터 연장되어 상기 슬라이딩 셔터 프레임에 일체로 마련되는 각도추가제한셔터부본체; 및 상기 각도추가제한셔터부본체로부터 측방으로 절곡되어 마련되는 각도제한조절판을 포함할 수 있다.
상기 각도추가제한셔터부본체는, 상호 이격되어 대향되게 배치되는 제1 플레이트본체 및 제2 플레이트본체; 및 상기 제1 플레이트본체 및 상기 제2 플레이트본체를 연결하는 적어도 하나의 리브를 포함하며, 상기 각도제한조절판는, 상기 제1 플레이트본체 및 상기 제2 플레이트본체에서 각각 외측 방향으로 절곡된 제1 각도제한조절판 및 제2 각도제한조절판을 포함할 수 있다.
상기 복수의 소스모듈은 3개의 소스모듈로서, 제1 호스트 소스모듈; 상기 제1 호스트 소스에 이격 배치되는 제2 호스트 소스모듈; 및 상기 제1 호스트 소스모듈과 상기 제2 호스트 소스모듈 사이에서 상기 제1 호스트 소스모듈과 상기 제2 호스트 소스모듈과 이격 배치되는 도판트 소스모듈을 포함하며, 상기 복수의 단위셔터모듈은 2개의 단위셔터모듈이며, 상기 2개의 단위셔터모듈은 높이가 상호 다를 수 있다.
상기 2개의 단위셔터모듈 중 하나는 상기 각도제한부장착단위셔터모듈이고, 상기 2개의 단위셔터모듈 중 다른 하나는 상기 각도추가제한셔터부가 마련되지 않는 각도제한부무장착단위셔터모듈이며, 상기 각도제한부장착단위셔터모듈의 높이는 상기 2차 각도제한판의 하단에서 상단 사이에 위치할 수 있다.
상기 셔터구동모듈은, 상기 셔터모듈이 결합되는 주동블록부; 상기 주동블록부에 연결되며, 상기 주동블록부의 이동을 안내하는 주동블록용 가이드부; 및 상기 주동블록부에 연결되며, 상기 주동블록부를 이동시키는 주동블록용 구동부를 포함할 수 있다.
상기 주동블록용 구동부는, 내부를 대기압 상태로 유지하는 대기압 박스부의 내부에 배치되며, 상기 주동블록부에 주행동력을 공급하는 주행동력 공급부; 및 상기 주행동력 공급부와 상기 주동블록부를 연결하며, 상기 주행동력을 상기 주동블록부에 전달하는 주행동력 전달부를 포함할 수 있다.
상기 주행동력 전달부는, 상기 주행동력 공급부에 연결되며, 상기 대기압 박스부의 외부에 배치되는 피니언 기어; 및 상기 피니언 기어에 치합되며, 상기 주동블록부에 연결되는 랙 기어를 포함할 수 있다.
상기 주행동력 전달부는, 상기 대기압 박스부의 외벽에 지지되고 상기 피니언 기어가 결합되는 동력전달용 회전축이 회전 가능하게 연결되며, 상기 대기압 박스부 내부의 공기가 상기 공정 챔버의 내부로 유출되는 것을 방지하는 밀봉부를 더 포함할 수 있다.
상기 주행동력 전달부는, 상기 대기압 박스부의 내부에 배치되며, 상기 동력전달용 회전축에 결합되는 종동 베벨기어를 더 포함할 수 있다.
상기 주행동력 공급부는, 상기 종동 베벨기어에 치합되는 주동 베벨기어; 및 상기 주동 베벨기어에 연결되며, 상기 주동 베벨기어를 회전시키는 서보모터를 포함할 수 있다.
상기 셔터구동모듈은, 상기 각도제한부장착셔터모듈이 결합되며, 상기 주동블록부에서 이격된 위치에 배치되는 종동블록부; 및 상기 종동블록부에 연결되며, 상기 종동블록부의 이동을 안내하는 종동블록용 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 주동블록부와 상기 종동블록부 사이에 상기 소스유닛이 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 하나의 공정 챔버에서 복수 개의 레이어(Layer)를 증착하는 경우에도 슬라이딩(Sliding)형 셔터를 안정적으로 사용할 수 있어 플립(Flip)형 셔터(Shutter) 사용에 따른 물질 쌓임과 파티클 이슈((Particle Issue)를 없앨 수 있다.
도 1은 플립(Flip)형 셔터(Shutter)가 마련된 종래의 기판 증착장치의 문제점을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치를 개략적으로 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 기판 증착장치의 각도제한겸용셔터유닛의 주요부 사시도이다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 도 2의 기판 증착장치에서 두께 보정을 수행할 때의 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5은 도 3의 A-A선에 따른 단면이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 6은 도 3의 B-B선에 따른 단면이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7은 도 3의 C-C선에 따른 단면이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 8는 도 2의 기판 증착장치에서 제1 레이어(Layer 1)를 증착할 때의 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 2의 기판 증착장치에서 제2 레이어(Layer 2)를 증착할 때의 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
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, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
한편, 이하에서 기술되는 기판은 유기발광다이오드 디스플레이(OLED display)용 유리기판일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치를 개략적으로 도시된 도면이고, 도 3은 도 2의 기판 증착장치의 각도제한겸용셔터유닛의 주요부 사시도이며, 도 4(a) 내지 도 4(c)는 도 2의 기판 증착장치에서 두께 보정을 수행할 때의 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5은 도 3의 A-A선에 따른 단면이 개략적으로 도시된 도면이며, 도 6은 도 3의 B-B선에 따른 단면이 개략적으로 도시된 도면이고, 도 7은 도 3의 C-C선에 따른 단면이 개략적으로 도시된 도면이며, 도 8는 도 2의 기판 증착장치에서 제1 레이어(Layer 1)를 증착할 때의 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 도 2의 기판 증착장치에서 제2 레이어(Layer 2)를 증착할 때의 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 증착장치는, 내부에서 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버(10)와, 공정 챔버(10)의 내부에 배치되며 기판에 증착되는 증착물질을 배출하는 소스유닛(100)과, 적어도 일부분이 소스유닛(100)의 상부 영역에 배치되어 증착물질의 분사각도를 제한하는 각도제한유닛(200)과, 각도제한유닛(200)과 별도로 마련되되, 소스유닛(100)의 적어도 일부분을 기판에 대해 차폐하는 차폐위치와, 소스유닛(100)을 기판에 대해 개방하는 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 마련되어 소스유닛(100)을 기판에 대해 차폐하거나 소스유닛(100)을 기판에 대해 개방하며, 또한 각도제한유닛(200)과 독립적으로 증착물질의 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도제한겸용셔터유닛(300)을 포함한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 기판 증착장치는, 소스유닛(100)의 상부 영역에 배치되어 증착물질의 분사각도를 제한하는 각도제한유닛(200)과, 적어도 일부분이 소스유닛(100)의 상부에서 소스유닛(100)을 기판에 대해 차폐하거나 개방함과 동시에 각도제한유닛(200)과는 독립되어 증착물질의 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도제한겸용셔터유닛(300)을 구비함으로써, 하나의 공정 챔버에서 복수 개의 레이어(Layer)를 증착하는 경우에도 슬라이딩(Sliding)형 셔터를 안정적으로 사용할 수 있어 플립(Flip)형 셔터(Shutter) 사용에 따른 물질 쌓임과 파티클 이슈((Particle Issue)를 없앨 수 있다.
우선 공정 챔버(100)에 대해 먼저 살펴본다. 공정 챔버(100)는 기판에 대한 증착공정이 진행되는 장소를 이룬다. 본 실시예의 경우, 기판이 수평으로 배치된 후에 상방으로 향하는 증착물질에 의해 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 수평식 상향 증착 방식을 제시하고 있다. 하지만, 기판을 비롯하여 마스크(미도시) 등의 구성들이 수직되게 혹은 비스듬하게 세워져 배치된 후에 증착되는 수직식 증착 방식이 적용되는 증착장치에도 본 발명의 권리범위가 적용될 수 있을 것이다.
또한 본 실시 예에서 공정 챔버(100)의 내부는 기판에 대한 증착 공정이 신뢰성 있게 진행될 수 있도록 진공 분위기를 형성한다.
이를 위해, 공정 챔버(100)의 하부에는 공정 챔버(100)의 내부를 진공 분위기로 유지하기 위한 수단으로서 진공 펌프(미도시)가 연결될 수 있다. 진공 펌프(미도시)는 소위, 크라이오 펌프일 수 있다.
그리고, 공정 챔버(100)의 측벽에는 기판이 출입되는 출입 게이트(11)가 마련될 수 있다. 또한, 공정 챔버(100) 내의 상부 영역에는, 도시되지 않았지만, 기판을 파지하는 기판 지지부(미도시)가 마련된다.
이러한 공정 챔버(10)의 내부에는 소스유닛(100)가 배치된다. 소스유닛(100)는 각도제한겸용셔터유닛(300)의 후술할 각도제한부장착셔터모듈(310)의 하부에 배치되며 공정 챔버(10)의 하부벽에 의해 지지된다.
이러한 소스유닛(100)은 소스 하우징(101)과, 소스 하우징(101) 내에 배치되어 서로 다른 종류의 증착물질을 배출하는 복수의 소스모듈(110, 120, 130)을 포함한다. 본 실시예에서 복수의 소스모듈(110, 120, 130)은 3개로 마련되며, 3개의 소스모듈(110, 120, 130)은 각각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 패턴 형성용 증착물질을 배출하는 소스모듈(110, 120, 130)로 이루어지는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며 본 발명의 복수의 소스모듈(110, 120, 130)은 다양한 개수 및 종류로 마련될 수 있다.
본 실시예에서 소스유닛(100)은 증착물질을 증발시켜 상부 영역에 배치된 기판을 향하여 배출한다.
한편, 각도제한유닛(200)은 적어도 일부분이 소스유닛(100)의 상부 영역에 배치되어 증착물질의 분사각도를 제한한다. 본 실시예에 따른 각도제한유닛(200)은, 소스유닛(100)의 소스 하우징(101)에 지지되며, 증착물질을 분사하는 복수의 소스모듈(110, 120, 130)의 각 분사노즐에 이격되어 배치되어 분사노즐에서 분사되는 증착물질의 분사 각도를 제한하는 복수의 1차 각도제한판(210)과, 1차 각도제한판(210)의 상부에 이격되어 마련되어 증착물질의 분사 각도를 제한하는 적어도 하나의 2차 각도제한판(220)을 포함한다. 본 실시예에서 2차 각도제한판(220)은 소스유닛(100)의 양측에 이격 배치된다.
이러한 1차 각도제한판(210)은, 소스 하우징(101)에 결합되어 증착물질을 분사하는 복수의 소스모듈(110, 120, 130)의 각 분사노즐에서 분사되는 증착물질의 분사 각도를 제한한다. 즉 1차 각도제한판(210)은 복수의 소스모듈(110, 120, 130)에서 분사된 증착물질이 소정의 각도 이상으로 이동되는 것을 제한한다.
2차 각도제한판(220)은, 1차 각도제한판(210)의 상부에 이격되어 마련되어 1차 각도제한판(210)과 독립적으로 증착물질의 분사 각도를 제한한다. 즉 2차 각도제한판(220)은 1차 각도제한판(210)과 소스 하우징(101)의 통과공을 통과한 증착물질이 필요한 곳 이외로 이동되는 것을 차단하는데, 예를 들어 공정 챔버(10) 내벽으로 이동되는 것을 차단하여 공정 챔버(10) 내벽에 증착물질에 오염되는 것을 방지할 수 있다.
각도제한겸용셔터유닛(130)은 각도제한유닛(200)과 별도로 마련된다. 이러한 각도제한겸용셔터유닛(130)은, 우선 소스유닛(100)의 상부에서 차폐위치와 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 배치되어 복수의 소스모듈(110, 120, 130) 중에서 증착 시 개방이 필요한 소스모듈은 개방을 시키고 차폐가 필요한 소스모듈은 차폐시키는 역할을 한다.
또한 본 실시예에서 각도제한겸용셔터유닛(130)은 기본적으로 위에서 전술한 셔터로서의 기능 외에도 1차 각도제한판(210)과 2차 각도제한판(220)이 수행할 수 없는 추가적인 각도 제한 기능을 수행한다. 이에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
이러한 각도제한겸용셔터유닛(130)은, 소스유닛(100)의 상부에서 차폐위치와 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 배치되는 각도제한부장착셔터모듈(310)과, 각도제한부장착셔터모듈(310)에 연결되어 각도제한부장착셔터모듈(310)을 이동시키는 셔터구동모듈(450)을 포함한다.
본 실시 예에서 각도제한부장착셔터모듈(310)은, 복수의 소스모듈(110, 120, 130) 중에서 증착 시 개방이 필요한 소스모듈은 개방을 시키고 차폐가 필요한 소스모듈은 차폐시킴은 물론 각도제한유닛(200)과 독립되어 증착물질을 분사각도를 선택적으로 제한하기 위하여 소스유닛(100)의 상부에서 차폐위치와 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 배치된다.
또한 각도제한부장착셔터모듈(310)은, 본 실시 예에서 상호 독립적으로 이동되는 복수의 단위셔터모듈(320, 330)을 포함한다. 복수의 단위셔터모듈(320, 330)들은 복수의 소스모듈(110, 120, 130)들의 배열방향으로 슬라이딩 이동된다.
한편, 본 실시예에서 복수의 단위셔터모듈(320, 330)들의 개수는 소스모듈(110, 120, 130)의 개수보다 하나 적게 마련된다.
본 실시예의 복수의 소스모듈(110, 120, 130)은 3개로 마련되므로, 본 실시예의 복수의 단위셔터모듈(320, 330)는 2개로 마련된다. 이렇게 본 실시예의 복수의 단위셔터모듈(320, 330)가 복수의 소스모듈(110, 120, 130)들의 개수보다 하나 적게 마련되는 이유는, 유기물 증착 공정에서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 패턴 중 적어도 어느 하나의 증착 공정은 필수적으로 수행되고, 그에 따라 복수의 소스모듈(110, 120, 130) 전부를 일시에 차폐할 필요가 없기 때문이다.
이와 같이 본 실시예에 따른 기판 증착장치는, 증착공정에 최적화된 개수의 단위셔터모듈(320, 330)을 구비함으로써, 불필요한 단위셔터모듈(320, 330)을 줄여 단위셔터모듈(320, 330)이 증착물질이 유동하는 경로를 회피하기 위해 필요한 회피공간을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이제, 이러한 각도제한부장착셔터모듈(310)에 대하여 셔터로서의 기능에 대하여 우선 설명하기로 한다.
각도제한부장착셔터모듈(310)은 기판과 소스유닛(100)의 사이에 배치된다. 각도제한부장착셔터모듈(310)의 상부 영역에는 기판이 배치되고 각도제한부장착셔터모듈(310)의 하부영역에는 소스유닛(100)이 배치된다.
이러한 각도제한부장착셔터모듈(310)은, 소스유닛(100)을 기판에 대해 차폐하는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 차폐위치와, 소스유닛(100)을 기판에 대해 개방하는, 도 2에 도시된 바와 같은 개방위치로 이동되는 이동경로를 가진다.
소스유닛(100)을 기판에 대해 차폐하는 차폐위치란, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 단위셔터모듈(320, 330)이 복수의 소스모듈(110, 120, 130)의 상부에 위치되어 단위셔터모듈(320, 330)이 복수의 소스모듈(110, 120, 130) 중 차단이 필요한 소스모듈을 기판에 대해 차폐하는 위치를 말한다.
또한, 소스유닛(100)을 기판에 대해 개방하는 개방위치란, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 단위셔터모듈(320, 330)가 복수의 소스모듈(110, 120, 130)의 상부에 위치되지 않아 복수의 단위셔터모듈(320, 330)가 복수의 소스모듈(110, 120, 130)을 기판에 대해 개방하는 위치를 말한다.
이러한 이동경로를 가지는 각도제한부장착셔터모듈(310)은, 각도제한부장착셔터모듈(310)의 이동경로 중 복수의 소스모듈(110, 120, 130) 중 차단이 필요한 소스모듈에서 배출된 증착물질이 기판으로 유동되는 경로를 차단하여 소스유닛(100)을 기판에 대해 차단한다.
다음으로, 각도제한부장착셔터모듈(310)에 대하여 1차 각도제한판(210)과 2차 각도제한판(220)이 수행할 수 없는 추가적인 각도 제한 기능에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시 예에서 각도제한부장착셔터모듈(310)에는 각도제한부장착셔터모듈(310)이 셔터로서의 기능 외에도 각도제한유닛(200)과 독립되어 증착물질을 분사각도를 선택적으로 제한하기 위하여 각도추가제한셔터부(322)가 마련된다.
따라서 복수의 단위셔터모듈(320, 330) 중 적어도 하나의 단위셔터모듈은 각도추가제한셔터부(322)가 마련되는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)이 될 수 있다.
본 실시 예에서는 복수의 소스모듈(110, 120, 130)은 3개의 소스모듈(110, 120, 130)이며, 복수의 단위셔터모듈은 2개의 단위셔터모듈(320, 330)임은 전술한 바와 같다. 보다 상세하게, 본 실시 예에서 복수의 소스모듈(110, 120, 130)은, 제1 호스트 소스모듈(110)과, 제1 호스트 소스에 이격 배치되는 제2 호스트 소스모듈(130)와, 제1 호스트 소스모듈(110)과 제2 호스트 소스모듈(130) 사이에서 제1 호스트 소스모듈(110)과 제2 호스트 소스모듈(130)과 이격 배치되는 도판트 소스모듈(120)을 포함한다.
본 실시 예에서는 2개의 단위셔터모듈 중 하나는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)이고, 2개의 단위셔터모듈 중 다른 하나는 각도추가제한셔터부(322)가 마련되지 않는 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)이나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 2개의 단위셔터모듈(320, 330)이 모두 각도제한부장착단위셔터모듈(320)가 될 수도 있고 이 경우라도 높이가 상호 다를 수도 있다.
본 실시 예의 각도제한부장착단위셔터모듈(320)이 만약 없다면, 각 레이어(Layer), 즉 각 유기층의 증발 각도를 1차 각도제한판(210)과 2차 각도제한판(220)으로만 제한하여야 하는데 슬라이딩(Sliding)형 셔터의 구조상 플립(Flip)형 셔터를 사용하는 경우와 같이 제2 호스트 소스모듈(130)과 도판트 소스모듈(120) 사이의 1차 각도제한판(210)의 높이를 높일 수 없다. 왜냐하면 슬라이딩(Sliding)형 셔터는 1차 각도제한판(210) 3개의 높이가 같아야 사용할 수 있기 때문이다.
만약, 플립(Flip)형 셔터와 같이 제2 호스트 소스모듈(130)과 도판트 소스모듈(120) 사이의 1차 각도제한판(210)의 높이를 높일 경우, 제2 호스트 소스모듈(130)의 두께 보정 시 제1 호스트 소스모듈(110)과 도판트 소스모듈(120) 둘 다 동시에 (Sliding)형 셔터로 막을 수 없게 되고, 그 경우 도 9에 점선에서 표시한 바와 같이 증발각이 비대칭이 되며 원하는 각도로 제한되지 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 2차 각도제한판(220)을 만약 제거한다면 너무 낮은 증발각이 형성되며, 이는 결국 총 증발 물질 길이(L)가 커지는 효과를 주게 되고, 이는 얼라이너(Aligner)로 증착 물질이 입사되어 얼라이너(Aligner)가 오염되는 것을 막기 위해 각 소스모듈의 중심이 항상 총 증착 물질 길이의 절반 이상(L/2) 회피해 있어야 함으로 요구되는 공정 챔버 최소길이가 증가하게 된다.
그런데 본 실시 예에서 각도제한부장착단위셔터모듈(320)을 구비함으로써 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 것이다.
이러한 각도제한부장착단위셔터모듈(320)는, 소스유닛(100) 상부에서 슬라이딩 이동 가능하게 마련되는 슬라이딩 셔터 프레임(321)과, 슬라이딩 셔터 프레임(321)에 결합되는 각도추가제한셔터부(322)를 포함한다. 본 실시예에서 슬라이딩 셔터 프레임(321)과 각도추가제한셔터부(322)가 일체로 마련된다.
이러한 각도추가제한셔터부(322)은, 슬라이딩 셔터 프레임(321)으로부터 연장되어 마련되는 각도추가제한셔터부본체(323)와, 각도추가제한셔터부본체(323)로부터 측방으로 절곡되어 마련되는 각도제한조절판(327)을 포함한다.
그리고 각도추가제한셔터부본체(323)는, 상호 이격되어 대향되게 배치되는 제1 플레이트본체(324) 및 제2 플레이트본체(325)와, 제1 플레이트본체(324) 및 제2 플레이트본체(325)를 연결하는 적어도 하나의 리브(326)를 포함한다.
각도제한조절판(327)는, 제1 플레이트본체(324) 및 제2 플레이트본체(325)에서 각각 외측 방향으로 절곡된 제1 각도제한조절판(328) 및 제2 각도제한조절판(329)을 포함한다.
한편, 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)는, 소스유닛(100) 상부에서 슬라이딩 이동 가능하게 마련되는 슬라이딩 셔터 프레임(331)을 포함하되, 각도추가제한셔터부(322)를 구비하지는 않는다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 도 2의 기판 증착장치에서 두께 보정을 수행할 때의 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
우선 도 4(a)를 참조하면, 제1 호스트 소스모듈(110)을 두께 보정하기 위해 좌측에 있는 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)는 도판트 소스모듈(120) 상부에 위치하고, 우측에 있는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)은 제2 호스트 소스모듈(130) 상부에 위치하게 된다.
이로써 도판트 소스모듈(120)과 제2 호스트 소스모듈(130)에서 증발되는 물질은 기판으로 입사하지 못하고 각각 각도제한부무장착단위셔터모듈(330) 및 각도제한부장착단위셔터모듈(320)에 가로 막히게 된다.
이때, 제1 호스트 소스모듈(110)에서 증발하는 증착 물질은 2차 각도제한판(220)의 좌측면에 의해 제한되고, 우측은 제1 호스트 소스모듈(110)의 우측에 있는 1차 각도제한판(210)에 의해 제한된다.
다음으로 도 4(b)를 참조하면, 도판트 소스모듈(120)을 두께 보정하는 경우, 좌측에 있는 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)는 제1 호스트 소스모듈(110)을, 우측에 있는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)은 제2 호스트 소스모듈(130)을 차단한다. 또한 도판트 소스모듈(120)의 좌측 증발 라인은 도판트 소스모듈(120)의 좌측 1차 각도제한판(210)에 의해 제한되고, 우측 증발 라인은 우측에 있는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)의 제1 각도제한조절판(328)에 의해 제한된다. 이때 각도제한부장착단위셔터모듈(320)의 높이는 2차 각도제한판(220)의 하단에서 상단 사이에 위치하는데, 각도제한부장착단위셔터모듈(320)의 높이는 증발 라인의 대칭성과 균일성을 확보하기 위해 2차 각도제한판(220)과 유사 높이로 설계되는 것이 바람직하다.
그 다음으로 도 4(c)를 참조하면, 제2 호스트 소스모듈(130)을 두께 보정하기 위해 제1 호스트 소스모듈(110)은 좌측에 있는 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)로, 도판트 소스모듈(120)은 우측에 있는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)로 차단하고, 제2 호스트 소스모듈(130)의 증발 입사각은, 좌측의 경우 각도제한부장착단위셔터모듈(320)의 제2 각도제한조절판(329)에 의해, 우측의 경우 2차 각도제한판(220)에 의하여 제한된다.
한편, 단위셔터모듈(320, 330)는 상호 독립적으로 이동되는데, 이러한 단위셔터모듈(320, 330)의 독립적인 이동은 셔터구동모듈(450)에 의해 이루어진다.
도 3, 도 5 내지 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 셔터구동모듈(450)은, 공정 챔버(10)의 내벽에 지지되는 이동모듈 프레임부(451)와, 각도제한부장착셔터모듈(310)이 결합되는 주동블록부(452a, 452b)와, 이동모듈 프레임부(451)에 지지되고 주동블록부(452a, 452b)에 연결되며 주동블록부(452a, 452b)의 이동을 안내하는 주동블록용 가이드부(453)와, 이동모듈 프레임부(451)에 지지되고 주동블록부(452a, 452b)에 연결되며 주동블록부(452a, 452b)를 이동시키는 주동블록용 구동부(454a, 454b)와, 각도제한부장착셔터모듈(310)이 결합되며 주동블록부(452a, 452b)에서 이격된 위치에 배치되는 종동블록부(457a, 457b)와, 이동모듈 프레임부(451)에 지지되고 주동블록부(452a, 452b)에 연결되며 종동블록부(457a, 457b)의 이동을 안내하는 종동블록용 가이드부(458)를 포함한다.
본 실시예에서 주동블록부(452a, 452b)는, 각도제한부장착단위셔터모듈(320)이 결합되는 제1 주동블록부(452a)와, 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)이 결합되는 제2 주동블록부(452b)를 포함한다.
주동블록용 가이드부(453)는 이동모듈 프레임부(451)에 지지된다. 이러한 주동블록용 가이드부(453)는 주동블록부(452a, 452b)에 연결되어 주동블록부(452a, 452b)의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 주동블록용 가이드부(453)는 제1 주동블록부(452a)와 제2 주동블록부(452b) 각각이 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 주동블록용 가이드레일(453a)을 포함한다.
주동블록용 구동부(454a, 454b)는 이동모듈 프레임부(451)에 지지된다. 이러한 주동블록용 구동부(454a, 454b)는 주동블록부(452a, 452b)에 연결되어 주동블록부(452a, 452b)를 이동시킨다.
본 실시예에 따른 주동블록용 구동부(454a, 454b)는, 제1 주동블록부(452a)를 이동시키는 제1 주동블록용 구동부(454a)와, 제2 주동블록부(452b)를 이동시키는 제2 주동블록용 구동부(454b)를 포함한다.
제1 주동블록용 구동부(454a)와 제2 주동블록용 구동부(454b)는 배치방향 등에서 차이가 있을 뿐 그 구조 및 기능이 거의 유사하므로, 이하에서는 제1 주동블록용 구동부(454a)를 위주로 설명하고 도면의 도시 방향이 제2 주동블록용 구동부(454b)로 설명하기 편리한 경우에 제2 주동블록용 구동부(454b)를 기준으로 하여 설명한다.
제1 주동블록용 구동부(454a)는, 이동모듈 프레임부(451)에 지지되는 대기압 박스부(AB)의 내부에 배치되며 제1 주동블록부(452a)에 주행동력을 공급하는 제1 주행동력 공급부(455a)와, 제1 주행동력 공급부(455a)와 제1 주동블록부(452a)를 연결하며 주행동력을 제1 주동블록부(452a)에 전달하는 제1 주행동력 전달부(456a)를 포함한다.
대기압 박스부(AB)는 이동모듈 프레임부(451)에 지지된다. 이러한 대기압 박스부(AB)는 내부를 대기압 상태로 유지한다.
제1 주행동력 전달부(456a)는, 제1 주행동력 공급부(455a)와 제1 주동블록부(452a)를 연결한다. 이러한 제1 주행동력 전달부(456a)는 주행동력을 제1 주동블록부(452a)에 전달한다.
제1 주행동력 전달부(456a)는, 제1 주행동력 공급부(455a)에 연결되며 대기압 박스부(AB)의 외부에 배치되는 제1 피니언 기어(a1)와, 제1 피니언 기어(a1)에 치합되는 제1 랙 기어(a2)와, 제1 랙 기어(a2)가 결합되고 제1 주동블록부(452a)에 결합되는 제1 연결 브라켓(a3)과, 대기압 박스부(AB)의 외벽에 지지되고 제1 피니언 기어(a1)가 결합되는 제1 동력전달용 회전축(S1)이 회전 가능하게 연결되며 대기압 박스부(AB) 내부의 공기가 공정 챔버(10)의 내부로 유출되는 것을 방지하는 제1 밀봉부(a4)와, 대기압 박스부(AB)의 내부에 배치되며 제1 동력전달용 회전축(S1)에 결합되는 제1 종동 베벨기어(a5)를 포함한다.
제1 피니언 기어(a1)와 제1 랙 기어(a2)는, 제2 피니언 기어(b1)와 제2 랙 기어(b2)와의 간섭을 피하기 위해 제2 피니언 기어(b1)와 제2 랙 기어(b2) 보다 아래쪽에 배치된다.
제1 연결 브라켓(a3)은, 제1 랙 기어(a2) 및 제1 주동블록부(452a)에 결합되어 제1 랙 기어(a2)의 이동에 따라 제1 주동블록부(452a)를 이동시킨다. 이러한 제1 연결 브라켓(a3)는 제2 랙 기어(b2) 보다 아래쪽에 배치된 제1 랙 기어(a2)에 결합되도록, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 제2 연결 브라켓(b3)보다 큰 높이를 가지는 형상으로 마련된다.
제1 밀봉부(a4)는 대기압 박스부(AB)의 외벽에 지지된다. 이러한 제1 밀봉부(a4)에는 제1 피니언 기어(a1)가 결합되는 제1 동력전달용 회전축(S1)이 회전 가능하게 연결된다, 본 실시예의 제1 밀봉부(a4)는, 대기압 박스부(AB) 내부의 공기가 공정 챔버(10)의 내부로 유출되는 것을 방지한다.
이러한 제1 밀봉부(a4)는, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 대기압 박스부(AB)의 외벽에 결합되며 제1 동력전달용 회전축(S1)이 회전가능하게 연결되는 제1 밀봉몸체(M1)와, 제1 동력전달용 회전축(S1)의 외주면과 제1 밀봉몸체(M1)의 내주면 사이에 배치되는 자성유체(Magnetic Fluid, 미도시)를 포함한다.
여기서 자성유체(미도시)는 액체 속에 자성분말을 콜로이드 모양으로 안정 분산시킨 다음 침전이나 응집이 생기지 않도록 계면활성제를 첨가한 유체로써, 이러한 자성유체(미도시)가 제1 밀봉몸체(M1)와 제1 동력전달용 회전축(S1) 사이에 오링과 같은 막을 형성함으로써, 제1 동력전달용 회전축(S1)의 회전에 의해 대기압 박스부(AB)의 외부 공기가 진공 분위기의 공정 챔버(10) 내부로 유출되는 것을 방지한다.
본 실시예에서 제1 밀봉부(a4)에는 자성유체 씰(Magnetic Fluid seal)이 사용되는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되지 않으며, 진공도를 유지시키는 다양한 밀봉부재가 본 실시예의 제1 밀봉부(a4)로 사용될 수 있다.
제1 종동 베벨기어(a5)는 대기압 박스부(AB)의 내부에 배치된다. 이러한 제1 종동 베벨기어(a5)는 제1 동력전용 회전축에 결합된다.
제1 주행동력 공급부(455a)는 대기압 박스부(AB)의 내부에 배치된다. 이러한 제1 주행동력 공급부(455a)는 제1 주동블록부(452a)에 주행동력을 공급한다.
본 실시예에서 제1 주행동력 공급부(455a)는, 제1 종동 베벨기어(a5)에 치합되는 제1 주동 베벨기어(a6)와, 제1 주동 베벨기어(a6)에 연결되며 제1 주동 베벨기어(a6)를 회전시키는 제1 서보모터(a7)를 포함한다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 주행동력 공급부(455a)는, 제1 서보모터(a7)를 통해 제1 주동블록부(452a)를 이동시킴으로써, 제1 주동블록부(452a)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
한편 제2 주동블록용 구동부(454b)는, 대기압 박스부(AB)의 내부에 배치되며 제2 주동블록부(452b)에 주행동력을 공급하는 제2 주행동력 공급부(455b)와, 제2 주행동력 공급부(455b)와 제2 주동블록부(452b)를 연결하며 주행동력을 제2 주동블록부(452b)에 전달하는 제2 주행동력 전달부(456b)를 포함한다.
제2 주행동력 전달부(456b)는, 제2 주행동력 공급부(455b)와 제2 주동블록부(452b)를 연결한다. 이러한 제2 주행동력 전달부(456b)는 주행동력을 제2 주동블록부(452b)에 전달한다.
제2 주행동력 전달부(456b)는, 제2 주행동력 공급부(455b)에 연결되며 대기압 박스부(AB)의 외부에 배치되는 제2 피니언 기어(b1)와, 제2 피니언 기어(b1)에 치합되는 제2 랙 기어(b2)와, 제2 랙 기어(b2)가 결합되고 제2 주동블록부(452b)에 결합되는 제2 연결 브라켓(b3)과, 대기압 박스부(AB)의 외벽에 지지되고 제2 피니언 기어(b1)가 결합되는 제2 동력전달용 회전축(S2)이 회전 가능하게 연결되며 대기압 박스부(AB) 내부의 공기가 공정 챔버(10)의 내부로 유출되는 것을 방지하는 제2 밀봉부(b4)와, 대기압 박스부(AB)의 내부에 배치되며 제2 동력전달용 회전축(S2)에 결합되는 제2 종동 베벨기어(b5)를 포함한다.
제2 주행동력 공급부(455b)는 대기압 박스부(AB)의 내부에 배치된다. 이러한 제2 주행동력 공급부(455b)는 제2 주동블록부(452b)에 주행동력을 공급한다.
본 실시예에서 제2 주행동력 공급부(455b)는, 제2 종동 베벨기어(b5)에 치합되는 제2 주동 베벨기어(b6)와, 제2 주동 베벨기어(b6)에 연결되며 제2 주동 베벨기어(b6)를 회전시키는 제2 서보모터(b7)를 포함한다.
제2 주동블록용 구동부(454b)는 제1 주동블록용 구동부(454a)와 설치 위치 등에서 차이가 있을 뿐, 그 구조나 기능은 제1 주동블록용 구동부(454a)와 거의 동일하므로 설명의 편의를 위해 제2 주동블록용 구동부(454b)에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편, 종동블록부(457a, 457b)는 각도제한부장착셔터모듈(310)에 결합된다. 이러한 종동블록부(457a, 457b)는 제1 주동블록부(452a) 및 제2 주동블록부(452b)에서 이격된 위치에 배치된다.
본 실시예에 따른 종동블록부(457a, 457b)는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)이 결합되는 제1 종동블록부(457a)와, 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)이 결합되는 제2 종동블록부(457b)를 포함한다.
제1 종동블록부(457a)는 제1 주동블록부(452a)에서 이격된 위치에 배치된다. 본 실시예에서 제1 종동블록부(457a)는, 제1 주동블록부(452a)와 제1 종동블록부(457a) 사이에 소스유닛(100)이 배치될 수 있도록, 제1 주동블록부(452a)에서 소정 간격만큼 이격된 위치에 배치된다.
제2 종동블록부(457b) 역시 제2 주동블록부(452b)에서 소정 간격만큼 이격되어 배치된다.
종동블록용 가이드부(458)는 이동모듈 프레임부(451)에 지지된다. 이러한 종동블록용 가이드부(458)는 제1 종동블록부(457a) 및 제2 종동블록부(457b)에 연결되어 제1 종동블록부(457a) 및 제2 종동블록부(457b)의 이동을 안내한다.
본 실시예에서 종동블록용 가이드부(458)는, 제1 종동블록부(457a)와 제2 종동블록부(457b) 각각이 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 종동블록용 가이드레일(미도시)을 포함한다.
한편, 셔터구동모듈(450)에는, 대기압 박스부(AB)에 연결되고 제1 및 제2 피니언 기어(a1, b1)의 하부 영역에 배치되며 제1 및 제2 피니언 기어(a1, b1)와 제1 및 제2 랙 기어(a2, b2)의 치합과정에서 발생되는 파티클을 포집하는 파티클 포집기(500)가 마련된다. 본 실시예에 따른 파티클 포집기(500)는, 대기압 박스부(AB)에 결합되며, 제1 피니언 기어(a1)의 하부 영역에 배치된다.
이러한 파티클 포집기(500)는, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 상부 영역이 개구되며 내부에 파티클 수용공간이 형성되는 포집기 몸체부(510)와, 포집기 몸체부(510)에 지지되며 파티클 수용공간에 배치되는 자성체(520)를 포함한다.
포집기 몸체부(510)는, 낙하되는 파티클을 수용공간에 수용하기 위해 상부 영역이 개구된다. 본 실시예의 자성체(520)는, 파티클 수용공간에 배치됨으로써, 철 성분의 파티클을 파티클 수용공간으로 잡아당기고, 파티클 수용공간에 포집된 파티클이 다시 비산되는 것을 방지한다.
한편, 본 실시예에 따른 셔터구동모듈(450)에는, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 랙 기어(a2) 및 제2 랙 기어(b2) 각각에 결합되며 파티클이 비산되는 것을 방지하는 비산 방지덮개(170)가 마련된다.
비산 방지덮개(170)는 제1 랙 기어(a2) 및 제2 랙 기어(b2) 각각에 결합된다. 이러한 비산 방지덮개(170)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 랙 기어(a2) 및 제2 랙 기어(b2)를 덮어 파티클이 비산되는 것을 방지하고, 파티클이 제1 랙 기어(a2) 및 제2 랙 기어(b2)의 하부 영역에 배치된 파티클 포집기(500)로 유동되도록 파티클의 유동을 가이드한다.
한편, 본 실시예에 따른 셔터구동모듈(450)에는, 대기압 박스부(AB)에 결합되며 제1 연결 브라켓(a3)에 접촉되어 제1 연결 브라켓(a3)의 이동을 제한하는 제1 스토퍼부(710)와, 대기압 박스부(AB)에 결합되며 제2 연결 브라켓(b3)에 접촉되어 제2 연결 브라켓(b3)의 이동을 제한하는 제2 스토퍼부(720)가 마련된다.
도 5에서 제2 연결 브라켓(b3)은 대기압 박스부(AB)에 대하여 제2 스토퍼부(720)가 돌출된 높이(도 5에서 제2 스토퍼부(720)가 대기압 박스부(AB)의 벽면에서 앞쪽으로 튀어나온 높이)보다 더 앞쪽으로 이격되어 배치되므로, 제2 연결 브라켓(b3)의 이동과정에서 제2 연결 브라켓(b3)의 선단부가 바로 제2 스토퍼부(720)에 접촉되는 것이 아니고, 제2 연결 브라켓(b3)이 일정거리 이동된 후 제2 연결 브라켓(b3)의 돌출부(미도시)가 제2 스토퍼부(720)가 접촉된다.
이하에서 본 실시예에 따른 기판 증착장치의 동작을 도 2 내지 도 7을 참고하여 도 8 및 도 9를 위주로 설명한다.
제1 레이어(Layer 1)을 증착하는 경우 제2 호스트 소스모듈(130)은 차단된 상태에 있어야 함으로 각도제한부장착단위셔터모듈(320)가 제2 호스트 소스모듈(130) 상부 위치로 이동하여 제2 호스트 소스모듈(130)을 차단하고 증착을 진행한다. 이때, 제1 호스트 소스모듈(110)에서 증발하는 증착 물질은 2차 각도제한판(220)의 좌측면에 의해 제한되고 우측은 제1 호스트 소스모듈(110)의 우측에 있는 1차 각도제한판(210)에 의해 제한되며, 도판트 소스모듈(120)의 좌측 증발 라인은 도판트 소스모듈(120)의 좌측 1차 각도제한판(210)에 의해 제한되고, 우측 증발 라인은 우측에 있는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)의 제1 각도제한조절판(328)에 의해 제한된다.
제2 레이어(Layer 2)을 증착하는 경우를 증착하는 경우, 각도제한부무장착단위셔터모듈(330)은 제1 호스트 소스모듈(110)을 차단하고, 각도제한부장착단위셔터모듈(320)은 도판트 소스모듈(120)을 차단하고 증착을 진행한다. 제2 호스트 소스모듈(130)의 증발 입사각은, 좌측의 경우 우측에 있는 각도제한부장착단위셔터모듈(320)의 제1 각도제한조절판(328)에 의해, 우측의 경우 2차 각도제한판(220)에 의하여 제한된다.
이상과 같이 본 실시예에 따른 기판 증착장치는, 1차 각도제한판(210) 및 2차 각도제한판(220)과 더불어, 적어도 일부분이 소스유닛(100)의 상부에서 소스유닛(100)을 기판에 대해 차폐하거나 개방함과 동시에 차 각도제한판(210) 및 2차 각도제한판(220)과는 독립되어 증착물질의 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도제한겸용셔터유닛(300)을 구비함으로써, 하나의 공정 챔버에서 복수 개의 레이어(Layer)를 증착하는 경우에도 슬라이딩(Sliding)형 셔터를 안정적으로 사용할 수 있어 플립(Flip)형 셔터(Shutter) 사용에 따른 물질 쌓임과 파티클 이슈((Particle Issue)를 없앨 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
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.
10: 공정 챔버 100: 소스유닛
101: 소스 하우징 110: 제1 호스트 소스모듈
120: 도판트 소스모듈 130: 제2 호스트 소스모듈
200: 각도제한유닛 210: 1차 각도제한판
220: 2차 각도제한판 300: 각도제한겸용셔터유닛
310: 각도제한부장착셔터모듈 320: 각도제한부장착단위셔터모듈
321: 슬라이딩 셔터 프레임 322: 각도추가제한셔터부
323: 각도추가제한셔터부본체 324: 제1 플레이트본체
325: 제2 플레이트본체 327: 각도제한조절판
328: 제1 각도제한조절판 329: 제2 각도제한조절판
330: 각도제한부무장착단위셔터모듈 331: 슬라이딩 셔터 프레임
450: 셔터구동모듈 451: 이동모듈 프레임부
452a: 제1 주동블록부 452b: 제2 주동블록부
453: 주동블록용 가이드부 453a: 주동블록용 가이드레일
454a: 제1 주동블록용 구동부 454b: 제2 주동블록용 구동부
455a: 제1 주행동력 공급부 455b: 제2 주행동력 공급부
456a: 제1 주행동력 전달부 456b: 제2 주행동력 전달부
457a: 제1 종동블록부 457b: 제2 종동블록부
458: 종동블록용 가이드부 500: 파티클 포집기
510: 포집기 몸체부 520: 자성체
600: 비산 방지덮개 710: 제1 스토퍼부
720: 제2 스토퍼부 a1: 제1 피니언 기어
b1: 제2 피니언 기어 a2: 제1 랙 기어
b2: 제2 랙 기어 a3: 제1 연결 브라켓
b3: 제2 연결 브라켓 a4: 제1 밀봉부
b4: 제2 밀봉부 a5: 제1 종동 베벨기어
b5: 제2 종동 베벨기어 a6: 제1 주동 베벨기어
b6: 제2 주동 베벨기어 a7: 제1 서보모터
b7: 제2 서보모터 AB: 대기압 박스부
P: 증착물질 유동경로 S1: 제1 동력전달용 회전축
S2: 제2 동력전달용 회전축 M1: 제1 밀봉몸체
M2: 제2 밀봉몸체

Claims (19)

  1. 내부에서 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버의 내부에 배치되며, 상기 기판에 증착되는 증착물질을 배출하는 소스유닛;
    적어도 일부분이 상기 소스유닛의 상부 영역에 배치되어 상기 증착물질의 분사각도를 제한하는 각도제한유닛; 및
    상기 각도제한유닛과 별도로 마련되되, 상기 소스유닛을 기판에 대해 차폐하는 차폐위치와, 상기 소스유닛을 기판에 대해 개방하는 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 마련되어 상기 소스유닛의 적어도 일부분을 상기 기판에 대해 차폐하거나 상기 소스유닛을 상기 기판에 대해 개방하며, 상기 각도제한유닛과 독립되어 상기 증착물질의 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도제한겸용셔터유닛을 포함하며,
    상기 각도제한겸용셔터유닛은,
    상기 소스유닛의 상부에서 상기 차폐위치와 상기 개방위치로 슬라이딩 이동가능하게 배치되며, 상기 각도제한유닛과 독립되어 상기 증착물질을 분사각도를 선택적으로 제한하는 각도추가제한셔터부가 마련되는 각도제한부장착셔터모듈; 및
    상기 각도제한부장착셔터모듈에 연결되어 상기 각도제한부장착셔터모듈을 이동시키는 셔터구동모듈을 포함하며,
    상기 소스유닛은 상호 이격 배치되는 복수의 소스모듈을 포함하며,
    상기 각도제한부장착셔터모듈은, 상기 복수의 소스모듈의 배열 방향으로 상호 독립적으로 슬라이딩 이동되는 복수의 단위셔터모듈을 포함하되 상기 복수의 단위셔터모듈 중 적어도 하나의 단위셔터모듈은 상기 각도추가제한셔터부가 마련되는 각도제한부장착단위셔터모듈이며,
    상기 각도제한부장착단위셔터모듈은 상기 복수의 소스모듈 중 어느 하나를 차폐하고 또한 차폐한 상기 소스모듈에 인접한 상기 소스모듈에서 분사되는 상기 증착물질의 분사각도도 제한하며,
    상기 각도제한부장착단위셔터모듈은,
    상기 셔터구동모듈에 결합되어 상기 셔터구동모듈에 의해 이동되는 슬라이딩 셔터 프레임을 포함하며,
    상기 각도추가제한셔터부는 상기 슬라이딩 셔터 프레임에 적어도 일부분이 기립되어 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각도제한유닛은,
    상기 소스유닛에 지지되며, 상기 증착물질을 분사하는 상기 복수의 소스모듈의 각 분사노즐에 이격되어 배치되어 상기 분사노즐에서 분사되는 상기 증착물질의 분사 각도를 제한하는 복수의 1차 각도제한판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각도제한유닛은,
    상기 1차 각도제한판의 상부에 이격되어 마련되어 상기 1차 각도제한판과 독립적으로 상기 증착물질의 분사 각도를 제한하는 적어도 하나의 2차 각도제한판을 더 포함하며,
    상기 복수의 단위셔터모듈은 상하를 기준으로 상기 1차 각도제한판 및 상기 2차 각도제한판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 각도추가제한셔터부는,
    상기 슬라이딩 셔터 프레임으로부터 연장되어 상기 슬라이딩 셔터 프레임에 일체로 마련되는 각도추가제한셔터부본체; 및
    상기 각도추가제한셔터부본체로부터 측방으로 절곡되어 마련되는 각도제한조절판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 각도추가제한셔터부본체는,
    상호 이격되어 대향되게 배치되는 제1 플레이트본체 및 제2 플레이트본체; 및
    상기 제1 플레이트본체 및 상기 제2 플레이트본체를 연결하는 적어도 하나의 리브를 포함하며,
    상기 각도제한조절판는, 상기 제1 플레이트본체 및 상기 제2 플레이트본체에서 각각 외측 방향으로 절곡된 제1 각도제한조절판 및 제2 각도제한조절판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 소스모듈은 3개의 소스모듈로서,
    제1 호스트 소스모듈;
    상기 제1 호스트 소스에 이격 배치되는 제2 호스트 소스모듈; 및
    상기 제1 호스트 소스모듈과 상기 제2 호스트 소스모듈 사이에서 상기 제1 호스트 소스모듈과 상기 제2 호스트 소스모듈과 이격 배치되는 도판트 소스모듈을 포함하며,
    상기 복수의 단위셔터모듈은 2개의 단위셔터모듈이며,
    상기 2개의 단위셔터모듈은 높이가 상호 다른 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 2개의 단위셔터모듈 중 하나는 상기 각도제한부장착단위셔터모듈이고, 상기 2개의 단위셔터모듈 중 다른 하나는 상기 각도추가제한셔터부가 마련되지 않는 각도제한부무장착단위셔터모듈이며,
    상기 각도제한부장착단위셔터모듈의 높이는 상기 2차 각도제한판의 하단에서 상단 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 셔터구동모듈은,
    상기 각도제한부장착셔터모듈이 결합되는 주동블록부;
    상기 주동블록부에 연결되며, 상기 주동블록부의 이동을 안내하는 주동블록용 가이드부; 및
    상기 주동블록부에 연결되며, 상기 주동블록부를 이동시키는 주동블록용 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주동블록용 구동부는,
    내부를 대기압 상태로 유지하는 대기압 박스부의 내부에 배치되며, 상기 주동블록부에 주행동력을 공급하는 주행동력 공급부; 및
    상기 주행동력 공급부와 상기 주동블록부를 연결하며, 상기 주행동력을 상기 주동블록부에 전달하는 주행동력 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 주행동력 전달부는,
    상기 주행동력 공급부에 연결되며, 상기 대기압 박스부의 외부에 배치되는 피니언 기어; 및
    상기 피니언 기어에 치합되며, 상기 주동블록부에 연결되는 랙 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 주행동력 전달부는,
    상기 대기압 박스부의 외벽에 지지되고 상기 피니언 기어가 결합되는 동력전달용 회전축이 회전 가능하게 연결되며, 상기 대기압 박스부 내부의 공기가 상기 공정 챔버의 내부로 유출되는 것을 방지하는 밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 주행동력 전달부는,
    상기 대기압 박스부의 내부에 배치되며, 상기 동력전달용 회전축에 결합되는 종동 베벨기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 주행동력 공급부는,
    상기 종동 베벨기어에 치합되는 주동 베벨기어; 및
    상기 주동 베벨기어에 연결되며, 상기 주동 베벨기어를 회전시키는 서보모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 셔터구동모듈은,
    상기 각도제한부장착셔터모듈이 결합되며, 상기 주동블록부에서 이격된 위치에 배치되는 종동블록부; 및
    상기 종동블록부에 연결되며, 상기 종동블록부의 이동을 안내하는 종동블록용 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 주동블록부와 상기 종동블록부 사이에 상기 소스유닛이 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
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