KR102334409B1 - 마스크 스택 및 그 제어방법 - Google Patents

마스크 스택 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 증착 공정에 사용되기 전의 마스크들이 수납된 제1카세트 및 수납 공간이 비어 있는 제2카세트를 마스크 스택 내에 설치하는 단계와, 제1카세트의 마스크들을 증착 공정에 투입하는 단계 및, 증착 공정에 사용된 후의 마스크들을 제2카세트의 수납 공간에 수납하는 단계를 포함하는 마스크 스택 제어방법을 개시한다.

Description

마스크 스택 및 그 제어방법{Mask stack and the control method thereof}
본 발명의 실시예들은 마스크가 적재되고 인출되는 스택과 그 제어방법에 관한 것이다.
예컨대 유기 발광 표시 장치의 박막 형성과 같은 박막 제조 공정에는 증착원의 증기를 발생시켜서 기판 표면에 달라붙게 하는 증착 공정이 많이 이용된다. 즉, 기판 위에 마스크를 대고, 증착원의 증기를 그 마스크에 형성된 패턴홀로 통과시켜서 원하는 패턴의 박막이 기판 상에 형성되게 한다.
본 발명의 실시예는 박막 제조 공정에 많이 사용되는 마스크가 적재되고 그로부터 인출되는 스택과 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 증착 공정에 사용되기 전의 마스크들이 수납된 제1카세트 및 수납 공간이 비어 있는 제2카세트를 마스크 스택 내에 설치하는 단계; 상기 제1카세트의 마스크들을 상기 증착 공정에 투입하는 단계; 및, 상기 증착 공정에 사용된 후의 마스크들을 상기 제2카세트의 수납 공간에 수납하는 단계를 포함하는 마스크 스택 제어방법을 제공한다.
상기 제1카세트의 마스크들이 상기 제2카세트로 모두 이동 수납되면, 상기 마스크 스택으로부터 상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 꺼내는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1카세트를 수납 공간이 빈 상태로 상기 마스크 스택에 재설치하는 단계와, 상기 제2카세트의 수납 공간을 사용 전의 마스크들로 교환하여 상기 마스크 스택에 재설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 상기 마스크 스택에서 꺼낸 후, 증착 공정에 사용되기 전의 마스크들이 수납된 제3카세트 및 수납 공간이 비어 있는 제4카세트를 마스크 스택 내에 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크 스택 내에 상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 상하로 배치할 수 있다.
상기 마스크 스택 내에 상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 좌우로 배치할 수 있다.
상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 상기 마스크 스택 내에 복수 개 설치할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 마스크가 수납되는 제1카세트 및 제2카세트가 각각 수납되며, 상기 제1카세트에는 증착 공정에 사용되기 전의 마스크들이 수납되고, 상기 제2카세트에는 증착 공정에 사용된 후의 마스크들이 수납되는 마스크 스택을 제공한다.
상기 제1카세트와 상기 제2카세트는 상하로 배치될 수도 있고, 좌우로 배치될 수도 있다.
상기 제1카세트와 상기 제2카세트가 복수 개 설치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 마스크 스택 및 그 제어방법에 따르면, 증착 공정에 사용되기 전의 마스크와 사용된 후의 마스크가 서로 분리된 상태로 관리되므로, 사용 전의 마스크가 사용 후의 마스크에 의해 오염되는 문제를 근본적으로 방지할 수 있으며, 따라서 이를 채용하면 마스크 증착을 통해 형성되는 박막의 품질도 보장할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 스택이 채용된 박막 증착 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 증착 챔버의 내부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 증착 챔버에 사용되는 마스크를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 1에 도시된 마스크 스택의 구조 및 제어 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 다른 실시예에 따른 마스크 스택의 구조 및 제어 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 스택(100)이 채용된 박막 증착 장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도시된 바와 같이 상기 박막 증착 장치는 증착 대상재인 기판(20)의 진입로(401)와 진출로(402) 사이의 중앙부에 로봇암(300)이 구비되고 그 주위에 복수의 증착 챔버(201,202,203,204,205)와 마스크 스택(100)이 클러스터 형으로 둘러싸며 배치된 구조로 이루어져 있다.
따라서, 진입로(401)로 들어온 기판(20)과 마스크 스택(100)의 마스크(10)를 로봇암(300)이 복수의 증착 챔버(201,202,203,204,205) 중 어느 하나에 투입하여 증착이 진행되게 하며, 증착이 완료된 기판(20)은 진출로(402)를 통해 다음 공정으로 이송시킨다.
도 2는 상기 복수의 증착 챔버(201,202,203,204,205) 중 어느 한 증착 챔버(201)의 내부를 개략적으로 도시한 것으로, 증착원(30)이 증착가스를 분사하면 해당 증착가스가 마스크(10)에 형성된 패턴홀(11a)을 통과하여 기판(20)에 증착되면서 소정 패턴의 박막을 형성하게 된다.
상기 마스크(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 패턴홀(11a)이 형성된 마스크 플레이트(11)와, 그 마스크 플레이트(11)의 테두리에 결합된 프레임(12)을 포함하는 구조로 이루어져 있다. 일반적으로 마스크 프레임 조립체라고 불리기도 하는데 여기서는 마스크(10)로 칭하기로 한다.
상기 마스크 스택(100)은 이러한 마스크(10)를 수납 적재하여 증착 공정에 적절히 투입하고 회수할 수 있게 관리해주는 장치로서, 본 실시예의 마스크 스택(100)은 도 4a 내지 도 4e에 도시된 바와 같이 구성되고 제어된다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 마스크 스택(100) 내에는 상하로 제1카세트(110)와 제2카세트(120)가 설치된다. 상기 제1카세트(110)에는 증착 공정에 아직 사용되기 전인 새 마스크들(10a)이 수납되어 있는 반면, 제2카세트(120)는 수납 공간이 텅 빈 상태로 설치된다. 제1,2카세트(110)(120)의 설치 시에는 도면과 같이 마스크 스택(100)의 상단에 있는 도어(130)를 열고 위에서부터 아래로 제2카세트(120)를 먼저 로딩하고 그 다음에 제1카세트(110)를 로딩한다. 그리고, 마스크 스택(100)에는 상기 제1카세트(110)와 제2카세트(120)에 대응하는 게이트(141)(142)가 각각 구비되어 있어서, 사용 전,후의 마스크(10a)(10b)를 마스크 스택(100)에서 빼내고 집어넣을 때에는 이 게이트(141)(142)를 이용하게 된다. 여기서는 편의 상 게이트(141)(142) 개폐 상태까지는 정확히 도시하지 않았지만, 당연히 마스크(10a)(10b)를 마스크 스택(100)에서 빼내거나 집어넣을 때에는 게이트(141)(142)가 열리고, 그 외에는 게이트(141)(142)가 닫히게 된다.
이와 같이 제1,2카세트(110)(120)의 설치가 완료되면, 도 4b에 도시된 바와 같이 제1카세트(110)에 수납된 미사용 마스크(10a)를 로봇암(300;도 1 참조)이 하나씩 꺼내서 복수의 증착 챔버(201,202,203,204,205) 중 선택된 곳으로 투입한다. 그리고, 증착이 끝난 후의 마스크(10b)는 제2카세트(120)로 회수하여 수납한다.
즉, 사용 전의 마스크(10a)는 제1카세트(110) 안에만 있게 하고, 사용 후의 마스크(10b)는 제2카세트(120) 안에만 있도록 하여, 사용 전,후의 마스크(10a)(10b)들이 서로 분리되어 있도록 관리하는 것이다.
이렇게 되면, 증착 공정을 마친 후 오염된 상태의 마스크(10b)가 사용 전의 새 마스크(10a)와 전혀 접촉하지를 않기 때문에, 사용 후 마스크(10b)에 의해 새 마스크(10a)가 오염되는 문제를 말끔히 해소할 수 있다.
이후, 제1카세트(110)에 있던 마스크들(10a)이 모두 사용되어 제2카세트(120)로 이동 수납되면, 도 4c와 같이 비어 있는 제1카세트(110)와 사용 후의 마스크들(10b)이 수납된 제2카세트(120)를 마스크 스택(100)에서 꺼낸다.
그리고는, 도 4d와 같이 비어 있는 제1카세트(110)를 다시 마스크 스택(100)의 하부에 공카세트로서 재설치한다. 즉, 앞서 제2카세트(120)가 하던 역할을 이번에는 제1카세트(110)가 바꿔서 수행하도록 하는 것이다.
그리고, 제2카세트(120)에는 사용된 마스크(10b)들을 새 마스크(10a)로 교환한 후 도 4e와 같이 마스크 스택(100)의 제1카세트(110) 위에 재설치한다. 즉, 앞서 제1카세트(110)가 하던 역할을 이번에는 제2카세트(120)가 바꿔서 수행하도록 하는 것이다.
이와 같은 방식으로 두 개의 카세트(110)(120)를 교대로 사용하면서 사용 전의 마스크(10a)와 사용 후의 마스크(10b)를 분리 수납하여, 사용 전,후 마스크(10a)(10b)간의 오염 문제가 없는 원활한 마스크 교체 과정을 구현할 수 있다.
한편, 여기서는 제1,2카세트(110)(120)만 계속 순환하는 방식을 예시하였는데, 교환 시간을 줄이기 위해서 증착 공정에 사용되기 전의 마스크(10a)들이 수납된 제3카세트(도 4e의 120에 해당) 및 수납 공간이 비어 있는 제4카세트(도 4e의 110에 해당)를 미리 준비하고 있다가 제1,2카세트(110)(120)를 꺼낸 후 바로 로딩할 수도 있다.
다음으로, 도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 스택과 제어방법을 도시한 것이다.
전술한 실시예에서는 마스크 스택(100) 내에 제1카세트(110)와 제2카세트(120)가 상하로 배치되어 있었는데, 본 실시예에서는 제1카세트(110)와 제2카세트(120)가 좌우로 배치되며, 각각 복수개씩 구비된다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 마스크 스택(100)의 중심부에 두 개의 제1카세트(110)가 적층되고, 그 양 옆에 제2카세트(120)가 하나씩 설치된다.
상기 제1카세트(110)에는 사용 전의 새 마스크(10a)들이 수납되어 있으며, 제2카세트(120)의 수납 공간은 비어 있다. 그리고 제1,2카세트(110)(120)를 꺼내고 집어넣을 수 있는 도어(130)(131)(132)가 각각 구비되어 있고, 로봇암(300)이 사용 전,후의 마스크(10a)(10b)를 꺼내고 집어넣을 수 있도록 게이트(141)(142)(143)(144)도 각각 마련되어 있다.
이와 같이 제1,2카세트(110)(120)의 설치가 완료되면, 도 5b에 도시된 바와 같이 제1카세트(110)에 수납된 미사용 마스크(10a)를 로봇암(300;도 1 참조)이 하나씩 꺼내서 복수의 증착 챔버(201,202,203,204,205) 중 선택된 곳으로 투입한다. 그리고, 증착이 끝난 후의 마스크(10b)는 제2카세트(120)로 회수하여 수납한다.
마찬가지로, 사용 전의 마스크(10a)는 제1카세트(110) 안에만 있게 하고, 사용 후의 마스크(10b)는 제2카세트(120) 안에만 있도록 하여, 사용 전,후의 마스크(10a)(10b)들이 서로 분리되어 있도록 관리하는 것이다.
이렇게 되면, 증착 공정을 마친 후 오염된 상태의 마스크(10b)가 사용 전의 새 마스크(10a)와 전혀 접촉하지를 않기 때문에, 사용 후 마스크(10b)에 의해 새 마스크(10a)가 오염되는 문제를 말끔히 해소할 수 있다.
이후, 제1카세트(110)에 있던 마스크들(10a)이 모두 사용되어 제2카세트(120)로 이동 수납되면 도 5c와 같이 각 도어(130)(131)(132)를 모두 오픈시킨 후, 도 5d와 같이 비어 있는 제1카세트(110)와 사용 후의 마스크들(10b)이 수납된 제2카세트(120)를 마스크 스택(100)에서 다 꺼낸다.
그리고는, 도 5e와 같이 비어 있는 제1카세트(110)를 다시 마스크 스택(100)의 하부에 공카세트로서 재설치하고, 제2카세트(120)에는 사용된 마스크(10b)들을 새 마스크(10a)로 교환한 후 마스크 스택(100)의 중심부에 재설치한다. 즉, 앞서 제1카세트(110)와 제2카세트(120)가 하던 역할을 서로 바꿔서 수행하도록 하는 것이다.
이와 같은 방식으로 두 개의 카세트(110)(120)를 교대로 사용하면서 사용 전의 마스크(10a)와 사용 후의 마스크(10b)를 분리 수납하여, 사용 전,후 마스크(10a)(10b)간의 오염 문제가 없는 원활한 마스크 교체 과정을 구현할 수 있다.
한편, 여기서는 제1,2카세트(110)(120)만 계속 순환하는 방식을 예시하였는데, 교환 시간을 줄이기 위해서 증착 공정에 사용되기 전의 마스크(10a)들이 수납된 제3카세트(도 5e의 120에 해당) 및 수납 공간이 비어 있는 제4카세트(도 5e의 110에 해당)를 미리 준비하고 있다가 제1,2카세트(110)(120)를 꺼낸 후 바로 로딩할 수도 있다.
그러니까, 마스크 스택(100) 안에서 사용되고 있던 제1,2카세트(110)(120)만 계속 순환시키며 사용할 수도 있고, 상기 제3,4카세트와 같은 예비 카세트를 더 준비해서 교대하며 사용할 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 마스크 스택 및 그 제어방법에 의하면, 증착 공정에 사용되기 전의 마스크와 사용된 후의 마스크가 서로 분리된 상태로 관리되므로, 사용 전의 마스크가 사용 후의 마스크에 의해 오염되는 문제를 근본적으로 방지할 수 있으며, 따라서 이를 채용하면 마스크 증착을 통해 형성되는 박막의 품질도 보장할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100:마스크 스택 110:제1카세트
120:제2카세트 201~205:증착 챔버
300:로봇암 10:마스크
20:기판 30:증착원

Claims (11)

  1. 증착 공정에 사용되기 전의 마스크들이 수납된 제1카세트 및 수납 공간이 비어 있는 제2카세트를 마스크 스택 내에 설치하는 단계;
    상기 제1카세트의 마스크들을 상기 증착 공정에 투입하는 단계; 및
    상기 증착 공정에 사용된 후의 마스크들을 상기 제2카세트의 수납 공간에 수납하는 단계;를 포함하되,
    상기 제1카세트의 마스크들이 상기 제2카세트로 모두 이동 수납되면, 상기 마스크 스택으로부터 상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 꺼내는 단계와,
    상기 제1카세트를 수납 공간이 빈 상태로 상기 마스크 스택에 재설치하는 단계와, 상기 제2카세트의 수납 공간을 사용 전의 마스크들로 교환하여 상기 마스크 스택에 재설치하는 단계를 더 포함하는 마스크 스택 제어방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 상기 마스크 스택에서 꺼낸 후, 증착 공정에 사용되기 전의 마스크들이 수납된 제3카세트 및 수납 공간이 비어 있는 제4카세트를 마스크 스택 내에 설치하는 단계를 더 포함하는 마스크 스택 제어방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 스택 내에 상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 상하로 배치하는 마스크 스택 제어방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 스택 내에 상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 좌우로 배치하는 마스크 스택 제어방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1카세트와 상기 제2카세트를 상기 마스크 스택 내에 복수 개 설치하는 마스크 스택 제어방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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