KR102632489B1 - 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 탑재되어 인라인 증착 시스템 내부를 이동하는 기판 캐리어로서, 캐리어 본체와; 상기 캐리어 본체 하부에 위치하고 상기 기판이 탈착되며, 내부에 냉각 유로가 형성되는 기판척 플레이트와; 상기 캐리어 본체에 내장되며 상기 냉각 유로를 따라 이동하는 순환 냉매를 냉각하는 열전소자를 포함하는 냉각 제어 유닛을 포함하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 제공된다.
Description
본 발명은 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 인라인 증착 시스템에 있어서 기판이 탑재되는 기판 캐리어에 열전소자를 배치하여 기판의 냉각을 제어할 수 있는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템에 관한 것이다.
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유기 전계 발광소자(Organic Luminescence Emitting Device: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.
이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두되고 있다.
유기 전계 발광 소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 유기층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열증착방법으로 기판 상에 증착하게 된다.
진공열증착방법에 의하여 유기 박막이나 금속 박막을 형성하기 위한 장비 시스템으로 클러스터형 증착 시스템이나 인라인 증착 시스템이 적용되고 있는데, 클러스터형 증착 시스템은 여러 유기박막을 형성하기 위하여 복수의 진공 챔버를 클러스터형으로 만들어서 기판에 대한 유기박막을 증착하는 방식인 반면, 인라인 증착 시스템은 복수의 진공 챔버를 일렬로 배열한 상태에서 복수의 기판을 기판 캐리어에 각각 탑재하여 연속적으로 이송시키면서 증착 공정을 수행하는 것이다.
그런데, 인라인 증착 시스템에 있어 기판 캐리어에 탑재된 기판은 증착 공정을 수행하는 동안 진공열에 의해 온도가 높은 가열된 상태로 이동하게 되어 반복적인 증착 공정 동안 기판의 높은 열에 의해 증착의 정밀도가 떨어질 우려가 있다.
따라서, 인라인 증착 시스템 내에서 기판 캐리어에 의해 기판의 이동이 이루어지는 동안 기판에 대한 냉각 제어가 필요하다.
본 발명은 인라인 증착 시스템에 있어서 기판이 탑재되는 기판 캐리어에 열전소자를 배치하여 기판의 이동이 이루어지는 동안 기판의 냉각을 제어할 수 있는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 탑재되어 인라인 증착 시스템 내부를 이동하는 기판 캐리어로서, 캐리어 본체와; 상기 캐리어 본체 하부에 위치하고 상기 기판이 탈착되며, 내부에 냉각 유로가 형성되는 기판척 플레이트와; 상기 캐리어 본체에 내장되며 상기 냉각 유로를 따라 이동하는 순환 냉매를 냉각하는 열전소자를 포함하는 냉각 제어 유닛을 포함하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 제공된다.
상기 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어는, 상기 캐리어 본체와 상기 기판척 플레이트 사이에 배치되며 승강에 따라 마스크를 탈착하는 마그넷 플레이트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 캐리어 본체에 탑재되어 상기 열전소자에 전류를 공급하는 배터리를 더 포함할 수 있다.
상기 기판척 플레이트는, 정전기의 힘에 의해 상기 기판을 척킹하는 정전척 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 냉각 제어 유닛은, 상기 순환 냉매가 유입되어 냉각되는 냉탕 조를 더 포함하며, 상기 열전소자는, 흡열 표면이 상기 냉탕 조에 부착되어 상기 순환 냉매를 냉각하는 제1 열전소자를 포함할 수 있다.
상기 냉각 제어 유닛은, 상기 순환 냉매가 유입되어 가열되는 온탕 조를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 열전소자는, 발열 표면이 상기 온탕 조에 부착되어 상기 순환 냉매를 가열하는 제2 열전소자를 포함할 수 있다.
상기 냉각 제어 유닛은, 상기 냉탕 조에서 냉각된 상기 순환 냉매와 상기 온탕 조에서 가열된 상기 순환 냉매가 혼합되는 혼합 조를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 혼합된 상기 순환 냉매를 상기 혼합 조에서 상기 냉각 유로로 공급할 수 있다.
상기 냉각 제어 유닛은, 상기 제1 열전소자의 발열 표면에 부착되는 수냉식 히트싱크와; 상기 제2 열전소자의 흡열 표면에 부착되어 냉매를 냉각하는 냉매 냉각부와; 상기 냉매 냉각부에서 냉각되는 냉매를 상기 수냉식 히트싱크로 순환시키는 순환 펌프를 포함할 수 있다.
상기 제1 열전소자의 흡열표면과 발열표면 중 어느 하나 이상에는 열분해 흑연 시트((pyrolytic graphite sheet)가 부착되고, 상기 제2 열전소자의 흡열표면과 발열표면 중 어느 하나 이상에는 열분해 흑연 시트((pyrolytic graphite sheet)가 부착될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 대한 개별 공정을 수행하며 서로 연통되도록 배치되는 복수의 챔버 모듈과; 상기 기판이 탑재되어 복수의 상기 챔버 모듈의 내부를 이동하는 상기 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어를 포함하는, 인라인 증착 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 인라인 증착 시스템에 있어서 기판이 탑재되는 기판 캐리어에 열전소자를 배치하여 기판의 이동이 이루어지는 동안 기판의 냉각을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어를 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어의 냉각 제어 유닛을 간략히 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 인라인 증착 시스템에 배치된 상태를 측면에서 바라본 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 인라인 증착 시스템에 배치된 상태를 위에서 바라본 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어의 냉각 제어 유닛을 간략히 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 인라인 증착 시스템에 배치된 상태를 측면에서 바라본 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 인라인 증착 시스템에 배치된 상태를 위에서 바라본 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어를 간략히 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어의 냉각 제어 유닛을 간략히 도시한 도면이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 인라인 증착 시스템에 배치된 상태를 측면에서 바라본 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어가 인라인 증착 시스템에 배치된 상태를 위에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4에는, 인라인 증착 시스템(10), 기판(11), 챔버 모듈(12), 증발원(14), 자기 부상 레일(16), 기판 캐리어(18), 캐리어 본체(20), 마그넷 플레이트(22), 기판척 플레이트(24), 마스크(26), 냉각 제어 유닛(28), 냉각 유로(30), 냉탕 조(32), 제1 열전소자(34), 흡열표면(36), 발열표면(38), 열분해 흑연 시트(40), 온탕 조(42), 제2 열전소자(44), 혼합 조(46), 냉매 냉각부(48), 수냉식 히트싱크(50)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어(18)는, 기판(11)이 탑재되어 인라인 증착 시스템(10) 내부를 이동하는 기판 캐리어(18)로서, 캐리어 본체(20)와; 상기 캐리어 본체(20) 하부에 위치하고 상기 기판(11)이 탈착되며, 내부에 냉각 유로(30)가 형성되는 기판척 플레이트(24)와; 상기 캐리어 본체(20)에 내장되며 상기 냉각 유로(30)를 따라 이동하는 순환 냉매를 냉각하는 열전소자를 포함하는 냉각 제어 유닛(28)을 포함한다.
인라인 증착 시스템(10)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 챔버 모듈(12)을 연속적으로 배치된 형태로서, 복수의 기판(11)을 기판 캐리어(18)에 각각 탑재하여 기판 캐리어(18)를 복수의 챔버 모듈(12)을 따라 연속적으로 이동시키면서 기판(11)에 대한 공정을 수행하는 시스템이다.
본 실시예에 있어서, 증착 챔버 모듈 등의 챔버 모듈(12)은, 기판(11)에 대한 공정 처리 시 내부가 진공으로 이루어지는 챔버와, 기판(11)의 공정 처리를 위한 챔버 내부에 장착되는 각종 기구를 포함하여, 기판(11)에 대한 공정을 수행하는 챔버 형태의 모듈을 의미한다. 도 3 및 도 4를 참고하면, 도면 우측의 챔버 모듈(12)에는 하부에 증발원(14)이 배치되어 있어 기판 캐리어(18)에 의해 기판(11)이 이동하는 동안 기판(11) 하면에 대한 증착 공정이 수행된다.
본 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어(18)는, 인라인 증착 시스템(10)의 내부에 설치된 기판 이송 시스템을 따라 이동하면서 각 공정 챔버 모듈(12) 별로 기판(11)에 대한 공정이 수행된다.
인라인 증착 시스템(10)의 내부는 공기가 없는 진공 상태로서, 챔버 모듈(12)이 서로 연결되어 있는데, 증착 공정 등을 수행하기 위해 증착 물질에 대한 증발을 수행하는 과정에서 기판 캐리어(18)에 탑재된 기판(11)에 고온의 열이 도달하여 기판(11)의 이송 과정에서 기판(11)에 대한 냉각 제어가 필요하다.
그런데, 인라인 증착 시스템(10)의 내부는 진공 상태가 유지되기 때문에 팬(fan)에 의한 기판(11) 냉각이 불가하기 때문에 본 발명에서는 열전소자를 이용한 기판(11)의 냉각 제어를 제시하고자 한다.
이하 본 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어(18)에 대해 자세히 설명하기로 한다.
캐리어 본체(20)는, 기판 캐리어(18)의 본체를 이루는 구성으로서, 후술할 열전소자, 열전소자에 전류를 공급하기 위한 배터리, 기판척 플레이트(24), 마그넷 플레이트(22)의 승강을 조절하기 위한 승강 제어 모듈이 탑재될 수 있다.
기판척 플레이트(24)는, 캐리어 본체(20) 하부에 위치하고 기판(11)이 탈착되며, 내부에는 냉각 유로(30)가 형성된다.
기판척 플레이트(24)는 기판(11)의 상면이 부착되어 고정되는 장치로서, 정전척(Electrostatic Chuck)이나 점착척 등이 기판척 플레이트(24)으로 사용될 수 있다. 정전척과 점착척은 진공상태에서 기판(11)을 척킹할 수 있어 공정 진행 시 진공 상태가 유지되는 챔버 모듈(12)의 내부에서도 사용할 수 있다.
본 실시예에서는 기판척 플레이트(24)으로서 정전척을 사용한 형태를 제시한다. 정전척(Electrostatic Chuck)은 정전기의 힘을 이용하여 기판(11)을 고정하는 척킹 장치로서, 정전척에 '+', '-'를 인가시키면 대상물에는 반대의 전위가 대전('-', '+')되고, 대전된 전위에 의하여 서로 끌어당기는 힘이 발생하는 원리를 이용하여 정전척에 기판(11)을 부착시켜 고정하게 된다.
기판척 플레이트(24)는 기판(11)의 이송 중에 기판(11)이 부착되는 판 상 구조로서, 순환 냉매가 흐를 수 있는 냉각 유로(30)가 형성되어 기판(11)의 이송 중에 냉각 유로(30)를 흐르는 순환 냉매에 의해 기판(11)을 냉각할 수 있다.
냉각 제어 유닛(28)은, 캐리어 본체(20)에 내장되며 냉각 유로(30)를 따라 이동하는 순환 냉매를 냉각하는 열전소자를 포함한다. 냉각 제어 유닛(28)은 기판(11)의 냉각을 제어하기 위해 순환되는 순환 냉매를 냉각하기 위한 구성으로서, 본 실시예에서는 열전소자(34, 44)를 이용하여 순환 냉매를 냉각하는 방식을 제시한다.
열전소자(34, 44)는 펠티어 효과(peltier effect)를 이용하여 제작되는 전자 소자로서 흡열표면(36)과 발열표면(38)을 갖는다.
펠티어 효과는 두 종류의 도체를 결합하고 전류를 흘려주면 한 쪽의 접점에서는 발열하여 온도가 상승하고 다른 쪽의 접점에서는 흡열이 이루어져 온도가 낮아지는 현상이다. 열전소자는 이러한 펠티어 효과를 이용하여 흡열 또는 발열을 일으키는 전자 소자인데, 알루미나(Al2O3) 등의 세라믹 기판(11) 위에 N형 및 P형 반도체로 이루어진 열전물질을 형성하여, N형 열전물질 및 P형 열전물질이 전극으로 직렬 연결되어 형성되는 것이 일반적인 형태이다. 현재 열전소자는 다양한 형태로 개발되어 제작되고 있는데 의류 등에 적용할 수 있도록 플렉서블 형태로 제작되기도 한다.
본 실시예에서는 열전소자의 형태를 한정하지 않고, 전류를 인가하는 경우 한 쪽 면에서는 흡열이 이루어지고 다른 쪽 면에서는 발열이 이루어지는 형태의 다양한 형태의 열전소자를 포함한다.
제1 열전소자(34)의 흡열표면(36)을 이용하여 순환 냉매의 열을 흡수하여 순환 냉매를 냉각하고 냉각된 순환 냉매는 기판척 플레이트(24)의 냉각 유로(30)를 따라 순환하면서 기판(11)에 대한 냉각을 수행한다.
본 실시예에 따른 냉각 제어 유닛(28)은 도 2를 참조하여 아래에서 자세히 설명하기로 한다.
마그넷 플레이트(22)는, 캐리어 본체(20)와 기판척 플레이트(24) 사이에 배치되며 승강에 따라 기판(11) 하부의 마스크(26)를 탈착한다. 기판(11) 상부에는 마그넷 플레이트(22)가 배치되어 기판(11)과 마스크(26)의 합착 시 마그넷 플레이트(22)를 승강 모듈(미도시)을 통해 하강시켜 마그넷 플레이트(22)의 자력이 마스크(26)를 위로 당겨 처짐을 최소화할 수 있다.
마그넷 플레이트(22)에는 판 상의 마스크(26)가 부착될 수 있도록 판 상으로 자력을 발생시키는 마그넷이 부착되어 있으며, 마그넷 플레이트(22)가 하강하여 마스크(26)와 가까워짐에 따라 마그넷 플레이트(22)에 마스크(26)가 부착되면서 그 사이의 기판(11)과 합착이 이루어진다.
이상의 본 실시예에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어(18)는 인라인 증착 시스템(10)을 따라 설치되는 자기 부상 레일(16)을 따라 이동할 수 있는데, 자기력에 의한 부상이 이루어질 수 있도록 기판 캐리어(18)에는 자성체(미도시)가 결합될 수 있다. 이러한 자성체는 자성이 높은 니켈(Ni)-코발트(Co) 합금으로 이루어질 수 있다.
이하에서는, 도 2를 참고하여 본 실시예에 따른 냉각 제어 유닛(28)을 자세히 살펴보기로 한다.
열전소자에 전류를 인가하는 경우 흡열표면에서는 열을 흡수하고, 발열표면에서는 열을 발산하게 되는데, 발열표면에서의 열 발산 효율이 높을 수록 흡열표면에서 냉각 효율이 높다. 따라서, 열전소자의 흡열표면에서 순환 냉매의 냉각 효율을 높이기 위해서는 발열표면에서 적절한 열 발산이 필요하다.
가장 기본적인 구성으로서, 냉각 제어 유닛(28)은, 순환 냉매가 유입되어 냉각되는 냉탕 조(32)를 포함하며, 열전소자는, 흡열 표면이 냉탕 조(32)에 부착되어 순환 냉매를 냉각하는 제1 열전소자(34)를 포함할 수 있다.
기판척 플레이트(24)의 냉각 유로(30)를 흐르면서 기판(11)을 냉각하는 과정에서 가온된 순환 냉매는 냉탕 조(32)로 유입된다. 냉탕 조(32)에는 제1 열전소자(34)의 흡열표면(36)에 부착되어 있어 제1 열전소자(34)에 전류를 인가함에 따라 냉탕 조(32)의 순환 냉매가 냉각된다. 냉각된 순환 냉매는 바로 기판척 플레이트(24)의 냉각 유로(30)의 유입단으로 유입되어 기판(11)에 대한 냉각을 수행할 수 있다.
다만, 본 실시예에서는, 제1 열전소자(34)의 발열표면(38)의 냉각을 위하여 추가적인 제2 열전소자(44)를 사용한 형태를 제시한다.
즉, 본 실시예에 따른 냉각 제어 유닛(28)은, 냉탕 조(32), 제1 열전소자(34)와 더불어, 순환 냉매가 유입되어 가열되는 온탕 조(42), 발열 표면이 온탕 조(42)에 부착되어 순환 냉매를 가열하는 제2 열전소자(44), 냉탕 조(32)에서 냉각된 순환 냉매와 온탕 조(42)에서 가열된 순환 냉매가 혼합되는 혼합 조(46)를 포함한다. 본 실시예에서는 냉탕 조(32)에서 냉각된 순환 냉매, 온탕 조(42)에서 가열된 순환 냉매, 냉각된 순환 냉매와 가열된 순환 냉매가 혼합된 혼합 순환 냉매의 적절한 순환을 통해 기판(11)의 냉각을 제어할 수 있다.
도 2를 참조하면, 기판척 플레이트(24)의 냉각 유로(30)를 이동함에 따라 가온된 순환 냉매의 일부는 냉탕 조(32)로 유입되어 제1 열전소자(34)의 흡열표면(36)에 의해 냉각되고, 가온된 순환 냉매의 나머지 일부는 온탕 조(42)로 유입되어 제2 열전소자(44)의 발열표면(38)에 의해 가열된다.
냉탕 조(32)에서 냉각된 순환 냉매와 온탕 조(42)에서 가열된 순환 냉매는 펌프(도 2에서 'P'로 표기)를 통해 혼합 조(46)로 이동하게 되는데, 기판(11)의 냉각 제어 온도에 따라 혼합 비율을 조절하여 혼합 순환 냉매의 온도를 제어할 수 있다. 혼합 조(46)에서 온도가 제어된 혼합 순환 냉매는 기판척 플레이트(24)의 유입단으로 유입되어 기판(11)에 대한 냉각을 수행한다.
냉탕 조(32), 온탕 조(42), 혼합 조(46) 및 기판척 플레이트(24) 유출단에는 각각 온도계(도 2에서 'TC'로 표기)가 설치되어 순환 냉매의 온도를 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 제1 열전소자(34)의 발열표면(38)과 제2 열전소자(44)의 흡열표면(36)과의 열 교환을 통해, 제1 열전소자(34)의 발열표면(38)에서 열 발산을 유도하고, 제2 열전소자(44)의 흡열표면(36)에서 열 흡수를 유도할 수 있다.
즉, 제1 열전소자(34)의 발열표면(38)에는 수냉식 히트싱크(50)를 부착하고, 제2 열전소자(44)의 흡열표면(36)에는 냉매를 냉각하는 냉매 냉각부(48)를 부착하여, 제2 열전소자(44)의 흡열표면(36)의 열 흡수를 이용하여 냉매 냉각부(48)에서 냉매를 냉각하고, 냉각된 냉매를 제1 열전소자(34)의 수냉식 히트싱크(50)로 이동시켜 제1 열전소자(34)의 발열표면(38)의 열을 흡수하도록 냉매 순환 구조를 형성하였다.
수냉식 히트싱크(50)에는 냉매가 순환할 수 있는 냉각 유로가 형성되어 냉매 냉각부(48)에서 냉각된 냉매가 수냉식 히트싱크(50)를 이동하면서 제1 열전소자의 발열표면의 열을 흡수한다.
위와 같은 제1 열전소자(34)의 발열표면(38)과 제2 열전소자(44)의 흡열표면(36)과의 열 교환을 유도함으로써 진공 상태의 인라인 증착 시스템(10) 내부에서도 열전소자의 냉각 효율을 높일 수 있다.
한편, 제1 열전소자(34)의 흡열표면(36)과 발열표면(38) 중 어느 하나 이상에는 열분해 흑연 시트(40)(pyrolytic graphite sheet)가 부착될 수 있고, 제2 열전소자(44)의 흡열표면(36)과 발열표면(38) 중 어느 하나 이상에는 열분해 흑연 시트(40)(pyrolytic graphite sheet)가 부착될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 열전소자(34)와 제2 열전소자(44)의 흡열표면(36), 발열표면(38) 모두에 열분해 흑연 시트(40)가 부착된 형태를 제시한다.
열분해 흑연(pyrolytic graphite)은 높은 열전도도와 전기전도도를 갖는 고순도의 흑연을 말한다. 열분해 흑연은 육각형의 흑연 구조가 2차원 평면 상에 균일하게 배치된 형태로서, 2차원 평면 상의 육각형의 흑연 구조가 층층이 적층되어 통상 시트(sheet) 형태로 제조되는데, 이를 열분해 흑연 시트(40)(Pyrolytic Graphite Sheet, PGS)라 한다.
열분해 흑연 시트(40)는 2차원 평면 상의 육각형의 흑연구조를 따라 시트의 평면(X-Y 평면) 상에서 열이 빠르게 확산되도록 구성된 것으로, 열전소자의 흡열표면(36)과 발열표면(38)에 부착되어 흡열과 발열 시의 열의 이동을 좋게 한다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
10: 인라인 증착 시스템 11: 기판
12: 챔버 모듈 14: 증발원
16: 자기 부상 레일 18: 기판 캐리어
20: 캐리어 본체 22: 마그넷 플레이트
24: 기판척 플레이트 26: 마스크
28: 냉각 제어 유닛 30: 냉각 유로
32: 냉탕 조 34: 제1 열전소자
36: 흡열표면 38: 발열표면
40: 열분해 흑연 시트 42: 온탕 조
44: 제2 열전소자 46: 혼합 조
48: 냉매 냉각부 50: 수냉식 히트싱크
12: 챔버 모듈 14: 증발원
16: 자기 부상 레일 18: 기판 캐리어
20: 캐리어 본체 22: 마그넷 플레이트
24: 기판척 플레이트 26: 마스크
28: 냉각 제어 유닛 30: 냉각 유로
32: 냉탕 조 34: 제1 열전소자
36: 흡열표면 38: 발열표면
40: 열분해 흑연 시트 42: 온탕 조
44: 제2 열전소자 46: 혼합 조
48: 냉매 냉각부 50: 수냉식 히트싱크
Claims (10)
- 기판이 탑재되어 진공 상태의 인라인 증착 시스템 내부를 이동하는 기판 캐리어로서,
캐리어 본체와;
상기 캐리어 본체 하부에 위치하고 상기 기판이 탈착되며, 내부에 냉각 유로가 형성되는 기판척 플레이트와;
상기 캐리어 본체에 내장되며 상기 냉각 유로를 따라 이동하는 순환 냉매를 냉각하는 열전소자를 포함하는 냉각 제어 유닛과;
상기 캐리어 본체에 탑재되어 상기 열전소자에 전류를 공급하는 배터리를 포함하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 제1항에 있어서,
상기 캐리어 본체와 상기 기판척 플레이트 사이에 배치되며 승강에 따라 마스크를 탈착하는 마그넷 플레이트를 더 포함하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 기판척 플레이트는,
정전기의 힘에 의해 상기 기판을 척킹하는 정전척 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 제1항에 있어서,
상기 냉각 제어 유닛은,
상기 순환 냉매가 유입되어 냉각되는 냉탕 조를 더 포함하며,
상기 열전소자는,
흡열 표면이 상기 냉탕 조에 부착되어 상기 순환 냉매를 냉각하는 제1 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 제5항에 있어서,
상기 냉각 제어 유닛은,
상기 순환 냉매가 유입되어 가열되는 온탕 조를 더 포함하며,
상기 열전소자는,
발열 표면이 상기 온탕 조에 부착되어 상기 순환 냉매를 가열하는 제2 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 제6항에 있어서,
상기 냉각 제어 유닛은,
상기 냉탕 조에서 냉각된 상기 순환 냉매와 상기 온탕 조에서 가열된 상기 순환 냉매가 혼합되는 혼합 조를 더 포함하며,
혼합된 상기 순환 냉매를 상기 혼합 조에서 상기 냉각 유로로 공급하는 것을 특징으로 하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 제6항에 있어서,
상기 냉각 제어 유닛은,
상기 제1 열전소자의 발열 표면에 부착되는 수냉식 히트싱크와;
상기 제2 열전소자의 흡열 표면에 부착되어 냉매를 냉각하는 냉매 냉각부와;
상기 냉매 냉각부에서 냉각되는 냉매를 상기 수냉식 히트싱크로 순환시키는 순환 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 제8항에 있어서,
상기 제1 열전소자의 흡열표면과 발열표면 중 어느 하나 이상에는 열분해 흑연 시트((pyrolytic graphite sheet)가 부착되고,
상기 제2 열전소자의 흡열표면과 발열표면 중 어느 하나 이상에는 열분해 흑연 시트((pyrolytic graphite sheet)가 부착되는 것을 특징으로 하는, 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어.
- 기판에 대한 개별 공정을 수행하며 서로 연통되도록 배치되는 복수의 챔버 모듈과;
상기 기판이 탑재되어 복수의 상기 챔버 모듈의 내부를 이동하는 제1항, 제2항, 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어를 포함하는, 인라인 증착 시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210085403A KR102632489B1 (ko) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210085403A KR102632489B1 (ko) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템 |
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|---|---|
| KR20230003835A KR20230003835A (ko) | 2023-01-06 |
| KR102632489B1 true KR102632489B1 (ko) | 2024-02-05 |
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ID=84924019
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210085403A KR102632489B1 (ko) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 냉각 제어 유닛이 구비된 기판 캐리어 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템 |
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2021
- 2021-06-30 KR KR1020210085403A patent/KR102632489B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230003835A (ko) | 2023-01-06 |
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