KR20060067256A - 기판 및 마스크 냉각부를 갖는 박막증착장치 - Google Patents

기판 및 마스크 냉각부를 갖는 박막증착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 및 마스크 냉각부를 갖는 박막증착장치에 관한 것으로, 반응챔버와, 반응챔버 내부에 설치되며 기판이 안착되는 척과, 척에 기판을 고정하는 클램프와, 척의 하부에 설치되어 척의 온도를 조절하는 온도조절수단과, 반응챔버의 일측에 설치되며 반응챔버 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부와, 기판의 밑면에 접촉되어 기판을 냉각하도록 기판이 안착되는 척의 상면으로 쿨링가스를 공급하는 쿨링가스 공급수단 및, 척의 상면으로 공급된 쿨링가스를 기판의 여러방향으로 확산시키는 확산수단을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 플라즈마의 열에 의해서 발생되던 마스크의 변형문제 등을 미연에 방지할 수 있다.
마스크, 증착

Description

기판 및 마스크 냉각부를 갖는 박막증착장치{Thin film deposition apparatus having substrate and mask cooling device}
도 1은 본 발명에 따른 박막증착장치의 일실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 박막증착장치의 척과 이에 안착되는 기판 등을 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1확산수단의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
110 : 반응챔버
130 : 히터
140 : 진공배기부
150 : 전원인가부
170 : 가스공급부
본 발명은 박막증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판(Substrate)과 마스크(Mask)가 냉각되도록 기판 및 마스크 냉각부를 갖는 박막증착장치에 관한 것이다.
평판표시장치(Flat panel display device)는 경량 및 박형 등의 특성으로 인해, 최근 음극선관 표시장치(Cathode-ray tube display device)를 대체하는 표시장치로서 대두되고 있다. 이러한 평판표시장치의 대표적인 예로서 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)와 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device; OLED)가 있다. 이 중, 유기전계발광표시장치는 액정표시장치에 비하여 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고 백라이트(Back light)를 필요로 하지 않아 초박형을 구현할 수 있는 장점이 있다.
이와 같은 유기전계발광표시장치는 유기박막에 음극(Cathode)과 양극(Anode)을 통하여 주입된 전자(Electron)와 정공(Hole)이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상을 이용한 표시장치이다.
따라서, 유기전계발광표시장치는 기판 상에 양극, 유기박막, 음극의 적층형 구조를 가지고 있다. 기판은 일반적으로 유리(Glass)를 사용하지만 경우에 따라 구부림이 가능한 플라스틱(Plastic)이나 필름(Film) 종류를 사용하기도 한다. 기판상의 양극 전극은 주로 ITO(Indium-Tin-Oxide)를 사용한다. 유기박막은 전자수송층(Electron Transport Layer; ETL), 유기발광층(Emitting Layer; EML), 정공수송층(Hole Transport Layer; HTL) 등으로 구성되어 있으며, 별도의 전자주입층(Electron Injecting Layer; EIL) 또는 정공주입층(Hole Injecting Layer; HIL)을 추가로 삽입하기도 한다. 음극 전극으로는 일함수가 작은 마그네슘(Magnesium) 또는 리튬(Lithium) 등을 적용하는 데, 마그네슘은 유기박막과의 접착성이 상대적으로 우수한 은을 동시에 증착하고 안정도가 낮은 리튬은 알루미늄과 동시에 증착을 한다.
한편, 양극 전극에 흔히 쓰이는 ITO는 반도체 제조 공정에서 일반적으로 사용되는 포토리소그라피(Photolithography) 공정을 이용하여 정교한 패터닝(Patterning)을 할 수 있다. 그러나, 음극 전극의 패터닝은 음극 전극의 밑에 형성되어 있는 유기박막층이 포토리소그라피 공정 중 물이나 솔벤트(Solvent)에 노출될 경우 그 특성이 열화하기 때문에 일반적인 포토리소그라피 공정을 사용하기가 어렵다. 따라서, 음극 전극의 패터닝 공정은 금속 마스크를 사용한 플라즈마 박막증착공정이 주로 이용되고 있다.
구체적으로 설명하면, 종래 금속 마스크를 사용한 플라즈마 박막증착공정은 반응챔버의 내부에 마련된 척에 기판을 안착시킨 다음 기판의 상부에 패턴이 형성된 금속 마스크를 안착시키고, 반응챔버 내부로 소정 반응가스를 공급함과 아울러 챔버 내부에 전장을 형성하여 플라즈마를 유도함으로써 공정을 진행하고 있다.
이에, 플라즈마에 의해 여기된 전자(Electron)는 중성상태로 유입된 가스분자와 충돌하여 가스분자를 분해하게 되는 바, 이 분해된 가스원자가 금속 마스크의 패턴 사이사이로 노출된 기판에 반응 및 부착됨으로써 박막이 증착되는 것이다. 따라서, 종래 금속 마스크를 사용한 플라즈마 박막증착공정을 이용하면, 유기박막층의 열화문제 없이 음극 전극의 패터닝이 가능한 것이다.
그러나, 이와 같은 종래 플라즈마 박막증착공정은 금속 마스크를 사용하고 있기 때문에 공정을 계속 진행할 경우, 기판에 안착된 금속 마스크가 플라즈마에 의해 발생된 열에 의해서 변형을 일으키게 되는 문제가 발생된다. 따라서, 금속 마스크에 형성된 패턴 또한 변형되어지는데, 이 금속 패턴의 변형은 곧 형성될 박막의 부정확함을 초래하게 된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마의 열에 의한 마스크의 변형이 방지되도록 마스크의 냉각이 가능한 박막증착장치를 제공하는데 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 기판의 냉각이 가능한 박막증착장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제1관점에 따르면, 반응챔버(Chamber)와, 반응챔버 내부에 설치되며 기판이 안착되는 척(Chuck)과, 척에 기판을 고정하는 클램프(Clamp)와, 척의 하부에 설치되어 척의 온도를 조절하는 온도조절수단과, 반응챔버의 일측에 설치되며 반응챔버 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부와, 기판의 밑면에 접촉되어 기판을 냉각하도록 기판이 안착되는 척의 상면으로 쿨링가스(Cooling gas)를 공급하는 쿨링가스 공급수단 및, 척의 상면으로 공급된 쿨링가스를 기판의 여러방향으로 확산시키는 확산수단을 포함하는 박막증착장치가 제공된다.
이때, 상기 쿨링가스 공급수단은 척의 상면에 형성된 쿨링가스 배출홀과, 쿨링가스 배출홀에 연결되며 척의 내부에 마련된 쿨링가스 공급라인(Line) 및, 쿨링가스 공급라인으로 쿨링가스를 공급하는 쿨링가스 공급유닛을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 쿨링가스 배출홀은 기판의 중앙부에 대향하는 척의 상면에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 확산수단은 쿨링가스 배출홀에 연결되며 척의 상면에 소정형태로 형성된 쿨링가스 확산홈을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 쿨링가스 확산홈은 거미줄 형태로 형성됨이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제2관점에 따르면, 반응챔버와, 반응챔버 내부에 설치되며 기판이 안착되는 척과, 기판의 상부에 안착되며 소정패턴이 형성된 마스크와, 척에 기판과 마스크를 고정시키는 클램프와, 척의 하부에 설치되어 척의 온도를 조절하는 온도조절수단과, 반응챔버의 일측에 설치되며 반응챔버 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부 및, 마스크의 표면에 쿨링가스를 공급하여 마스크를 냉각하는 마스크 냉각부를 포함하는 박막증착장치가 제공된다.
이때, 상기 마스크 냉각부는 마스크의 밑면에 접촉되어 마스크를 냉각하도록 마스크의 밑면 측으로 쿨링가스를 공급하는 제1쿨링가스 공급수단과, 제1쿨링가스 공급수단에 의해 공급되는 쿨링가스를 마스크의 여러방향으로 확산시키는 제1확산수단을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1쿨링가스 공급수단은 마스크의 밑면 에지부에 대향되도록 척의 상면에 형성된 제1쿨링가스 배출홀과, 제1쿨링가스 배출홀에 연결되며 척의 내부에 마련된 제1쿨링가스 공급라인 및, 제1쿨링가스 공급라인으로 쿨링가스를 공급하는 제1쿨링가스 공급유닛을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1확산수단은 제1쿨링가스 배출홀에 연결되며 마스크의 에지부를 따라 루프형태로 척의 상면에 형성된 제1쿨링가스 확산홈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1쿨링가스 배출홀은 마스크의 에지부를 따라 척의 상면에 다수개 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1확산수단은 제1쿨링가스 공급라인에 일측단부가 연결되고, 타측단부는 제1쿨링가스 배출홀들에 연결되며, 마스크의 에지부를 따라 루프형태로 척의 내부에 마련된 쿨링가스 확산라인을 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제2관점에 따른 박막증착장치에는 기판의 밑면에 접촉되어 기판을 냉각하도록 기판이 안착되는 척의 상면으로 쿨링가스를 공급하는 제2쿨링가스 공급수단과, 척의 상면으로 공급된 쿨링가스를 기판의 여러방향으로 확산시키는 제2확산수단을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2쿨링가스 공급수단은 척의 상면에 형성된 제2쿨링가스 배출홀과, 제2쿨링가스 배출홀에 연결되며 척의 내부에 마련된 제2쿨링가스 공급라인 및, 제2쿨링가스 공급라인으로 쿨링가스를 공급하는 제2쿨링가스 공급유닛을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2쿨링가스 배출홀은 기판의 중앙부에 대향하는 척의 상면에 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 제2확산수단은 제2쿨링가스 배출홀에 연결되며 척의 상면에 거미줄 형태로 형성된 제2쿨링가스 확산홈을 포함할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4을 참조하여 본 발명에 따른 박막증착장치의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 박막증착장치의 일실시예를 도시한 개념도이고, 도 2 는 도 1의 A부분을 확대도시한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시한 박막증착장치의 척과 이에 안착되는 기판 등을 도시한 분해사시도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 제1확산수단의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 박막증착장치는 공정이 진행되도록 소정공간을 제공하는 반응챔버(110)와, 반응챔버(110) 내부를 공정진행에 적합한 소정 진공상태로 유지하는 진공배기부(140)와, 기판(90) 및 마스크(80)가 안착되도록 반응챔버(110) 내부에 설치된 척(120)과, 반응챔버(110) 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부(170)와, 반응챔버(110)의 내부에 플라즈마가 유도되도록 소정 RF전원을 인가하는 전원인가부(150)와, 마스크(80)의 표면에 쿨링가스를 공급하여 마스크(80)를 냉각하는 마스크 냉각부(190)와, 기판(90)의 표면에 쿨링가스를 공급하여 기판(90)을 냉각하는 기판 냉각부(180) 및, 박막증착장치를 전반적으로 제어하는 중앙제어유닛(미도시)를 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 반응챔버(110)는 반응챔버(110)의 내부에 공정에 적합한 독특한 환경이 구현되도록 외부로부터 밀폐되며, 소정크기의 가스주입구(114)와 가스배출구(112)가 마련된다. 따라서, 가스공급부(170)는 가스주입구(114)에 연결되어 반응챔버(110) 내부로 반응가스를 공급하게 되며, 진공배기부(140)는 가스배출구(112)에 연결되어 반응챔버(110) 내부의 가스를 외부로 펌핑함으로써 반응챔버(110) 내부를 공정진행에 적합한 소정 진공상태로 유지하게 된다.
진공배기부(140)는 가스배출구(112)의 외부에 결합되는 가스배출배관(147)과, 가스배출배관(147) 상에 설치되어 반응챔버(110) 내부의 가스를 외부로 펌핑하 는 펌프유닛(Pump unit,145)으로 구성된다. 이때, 가스배출구(112)는 주로 반응챔버(110)의 밑면부에 마련되는 바, 진공배기부(140)는 반응챔버(110)의 하부에 구비됨이 바람직하다.
척(120)은 기판(90) 및 마스크(80)가 그 상부로 안착되도록 반응챔버(110)의 내부 바닥면에 설치되며, 플래튼(Platen) 형상으로 형성된다. 그리고, 척(120)의 내부에는 외부로부터 이송된 기판(90) 및 마스크(80)를 인계받아 이 기판(90) 및 마스크(80)를 척(120)의 상부로 각각 안착시키는 기판안착핀(95)과 마스크안착핀(85) 및 이 안착핀들(95,85)을 공정진행에 따라 업(Up)/다운(Down)시키는 핀 업다운유닛(미도시)이 구비된다. 따라서, 로봇암(Robot arm;미도시) 등에 의해 외부로부터 로딩된 기판(90)은 이 기판안착핀(95)에 의해 척(120)의 상면에 안착되어지고, 이 기판(90)의 상면에는 패턴(83)이 형성된 금속 마스크(80)가 마스크안착핀(85)에 의해서 안착되어지는 것이다.
이때, 기판(90)과 마스크(80)는 각각 사각 평판타입 등으로 형성되는데, 마스크(80)의 크기는 기판(90)의 크기보다 다소 크게 형성된다. 이와 같은 이유는 각각 기판(90)과 마스크(80)가 척(120)의 내부에서 업/다운되는 기판안착핀(95)과 마스크안착핀(85)에 의해 척(120)의 상부로 안착되어지는데, 만일 마스크(85)의 크기가 기판(90)의 크기보다 적게 형성되거나 같게 형성될 경우 기판(90)의 상면에 안착되는 마스크(80)는 척(120)의 내부에서 업/다운되는 마스크안착핀(85)에 의해 안착될 수 없기 때문이다. 따라서, 기판안착핀(95)은 도 3에 도시된 바와 같이 기판(90)의 에지부에 대향되는 척(120) 상에 다수개 구비될 수 있으며, 마스크안착핀 (85)은 이 기판(90)의 외주부 곧, 마스크(80)의 에지부에 대향되는 척(120) 상에 다수개 구비될 수 있다.
한편, 척(120)의 하부에는 척(120)의 온도를 조절하는 온도조절수단이 설치된다. 이때, 온도조절수단은 척(120)을 가열하거나 척(120)을 냉각시킬 수 있다. 본 발명에서는 일실시예로 온도조절수단이 척(120)을 가열하는 히터(130)로 구현된다. 따라서, 척(120)의 상면에 안착되는 기판(90)은 이 히터(130)에 의한 열전달에 의해 소정온도로 가열된다. 이에 따라, 전자와의 충돌에 의해 분해된 가스원자는 소정온도로 가열된 기판(90)에 더욱 원활하게 반응되는 것이다.
가스공급부(170)는 가스주입구(114)의 외부에 결합되는 가스공급배관(174)과, 가스공급배관(174)에 연결되어 가스공급배관9174)으로 소정 반응가스를 공급하는 가스공급유닛(172) 및, 가스주입구(114)의 내부 곧 반응챔버(110)의 내벽에 설치되어 반응챔버(110) 내부로 공급되는 반응가스를 챔버(110) 내 여러방향으로 분배하는 가스분배플레이트(175)로 구성된다. 이때, 가스주입구(114)는 주로 반응챔버(110)의 반응챔버(110)의 상면부에 마련되는 바, 가스공급부(170)는 반응챔버(110)의 상부에 구비됨이 바람직하다.
전원인가부(150)는 반응챔버(110)의 내부에 플라즈마가 유도되도록 반응챔버(110)의 소정부에 일정 RF전원을 인가하는 역할을 하며, 기판(90)에 증착될 박막두께 또는 반응챔버(110) 내부로 주입되는 반응가스의 종류 등에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들면, 전원인가부(150)는 도 1에 도시한 바와 같이, 반응챔버(110)의 상부에 일정 RF전원을 인가하고 반응챔버(110)의 하부는 바이어스 전압 만을 인가할 수도 있고, 도면에 도시되지는 않았지만, 반응챔버(110)의 상부와 하부에 각각 일정 RF전원을 인가할 수도 있다.
마스크 냉각부(190)는 마스크(80)의 밑면에 접촉되어 마스크(80)를 냉각하도록 마스크(80)의 밑면 측으로 쿨링가스를 공급하는 제1쿨링가스 공급수단과, 제1쿨링가스 공급수단에 의해 공급되는 쿨링가스를 마스크(80)의 여러방향으로 확산시키는 제1확산수단을 포함한다. 구체적으로, 제1쿨링가스 공급수단은 마스크(80)의 밑면 에지부에 대향되도록 척(120)의 상면에 형성된 제1쿨링가스 배출홀(196)과, 제1쿨링가스 배출홀(196)에 연결되며 척(120)의 내부에 마련된 제1쿨링가스 공급라인(195) 및, 제1쿨링가스 공급라인(195)으로 He이나 Ar 같은 쿨링가스를 공급하는 제1쿨링가스 공급유닛(191)으로 구성된다. 그리고, 제1확산수단은 제1쿨링가스 배출홀(196)에 연결되며 마스크(80)의 에지부를 따라 루프(Loop)형태로 척(120)의 상면에 형성된 제1쿨링가스 확산홈(197)으로 구현된다. 이때, 제1쿨링가스 확산홈(197)은 제1쿨링가스 배출홀(196)을 통해 배출된 쿨링가스가 마스크(80)의 에지부를 따라 확산될 수 있도록 그 종단면이 반원형 형태로 형성됨이 바람직하다.
한편, 마스크 냉각부(190)의 제1확산수단은 도 4에 도시한 바와 같이 다른 실시예로도 구현될 수 있다. 즉, 제1확산수단은 제1쿨링가스 공급라인(195)에 일측단부가 연결되고 타측단부는 제1쿨링가스 배출홀(196)에 연결되며, 마스크(80)의 에지부를 따라 루프형태로 척(120)의 내부에 마련된 쿨링가스 확산라인(199)으로 구현될 수 있다. 이 경우, 쿨링가스 확산라인(199)에 연결된 제1쿨링가스 배출홀(196)은 마스크980)의 에지부를 따라 척9120)의 상면에 다수개 형성됨이 바람직하 다. 따라서, 제1쿨링가스 공급라인(195)으로 공급된 쿨링가스는 제1쿨링가스 공급라인(195)에 연결된 쿨링가스 확산라인(199)을 통해 마스크(80)의 에지부를 따라 루프형태로 확산되며, 확산된 다음에는 쿨링가스 확산라인(199)에 연결되며 척(120)의 상면에 다수개 형성된 제1쿨링가스 배출홀(196)들을 통해 각 마스크(80)의 에지부로 분출되어진다. 따라서, 마스크(80)는 이 쿨링가스의 접촉에 의해 빠르게 냉각되어지는 것이다.
기판 냉각부(180)는 기판(90)의 밑면에 접촉되어 기판(90)을 냉각하도록 기판(90)이 안착되는 척(120)의 상면으로 쿨링가스를 공급하는 제2쿨링가스 공급수단과, 척(120)의 상면으로 공급된 쿨링가스를 기판(90)의 여러방향으로 확산시키는 제2확산수단을 포함한다. 구체적으로, 제2쿨링가스 공급수단은 척(120)의 상면에 형성된 제2쿨링가스 배출홀(189)과, 제2쿨링가스 배출홀(189)에 연결되며 척(120)의 내부에 마련된 제2쿨링가스 공급라인(183) 및, 제2쿨링가스 공급라인(183)으로 He이나 Ar과 같은 쿨링가스를 공급하는 제2쿨링가스 공급유닛(181)으로 구성된다. 이때, 제2쿨링가스 배출홀(189)은 기판(90)의 중앙부에 대향되는 척(120)의 상면에 형성됨이 바람직하다. 그리고, 제2확산수단은 제2쿨링가스 배출홀(189)에 연결되며 척(120)의 상면에 형성된 제2쿨링가스 확산홈(184)으로 구현된다. 이때, 제2쿨링가스 확산홈(184)은 거미줄 형태로 형성됨이 바람직하다. 따라서, 제2쿨링가스 공급라인(183)으로 공급된 쿨링가스는 제2쿨링가스 공급라인(183)에 연결된 제2쿨링가스 배출홀(189)을 통해 척(120)의 상면으로 분출되며, 분출된 후에는 제2쿨링가스 배출홀(189)에 연결되며 척(120)의 상면에 거미줄 형태로 형성된 제2쿨링가스 확산 홈(184)을 따라 기판(90)의 여러방향으로 신속히 확산되어진다. 이에, 기판(90)은 이 쿨링가스와의 접촉에 의해 빠르게 냉각되어지는 것이다.
미설명부호 70은 척(120)의 상부에 기판(90)과 마스크(80)를 고정시키는 클램프(Clamp)를 지칭한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 박막증착장치의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 로봇암 등에 의해 외부로부터 기판(90)이 로딩되어 척(120)의 상부로 소정높이만큼 업(Up)된 기판안착핀(95)에 기판(90)이 이송되면, 기판안착핀(95)은 핀 업다운유닛의 구동에 의해 척(120)의 하부로 다운(Down)되면서 그 상면에 이송된 기판(90)을 척(120)의 상면으로 안착시키게 된다. {이때, 진공배기부(140)는 공정이 시작되면서부터 반응챔버(110) 내부의 가스를 외부로 배기시켜 반응챔버(110) 내부를 공정에 적합한 소정진공상태로 유지하게 된다.}
이후, 기판(90)이 안착되면, 로봇암 등은 패턴(83)이 형성된 마스크(80)를 척(120)의 상부로 소정높이만큼 업된 마스크안착핀(85) 상에 이송하게 된다. 따라서, 마스크안착핀(85)은 핀 업다운유닛의 구동에 의해 척(120)의 하부로 다운되면서 그 상면에 이송된 마스크(80)를 기판(90)의 상면으로 안착시키게 된다.
이후, 마스크(80)가 안착되면, 클램프(70)는 이미 척(120)의 상부에 안착된 기판(90)과 마스크(80)를 고정하게 된다.
계속하여, 기판(90)과 마스크(80)가 고정되면, 가스공급부(170)는 반응챔버(110)의 내부로 소정 반응가스를 공급하게 되고, 전원인가부(150)는 소정 RF전원을 인가하게 된다. 따라서, 반응챔버(110)의 내부는 인가된 전원에 의해 전장이 형성되어 플라즈마가 유도되어지는 바, 플라즈마에 의해 여기된 전자는 중성상태로 유입된 가스분자와 충돌하여 가스분자를 분해하게 된다. 이에, 이와 같은 충돌에 의해 분해된 가스원자는 마스크(80)의 패턴(83) 사이사이로 노출된 기판(90)에 반응하고 부착되어지는 바, 기판(90)의 상면에는 소정 박막이 증착되어지는 것이다.
한편, 이와 같은 가스와 전원의 공급과 동시에 마스크 냉각부(190)와 기판 냉각부(180)는 각각 마스크(80)와 기판(90)이 냉각되도록 마스크(80)와 기판(90) 측으로 소정 쿨링가스를 공급하게 된다. 따라서, 이와 같은 플라즈마에 의해 발생된 열에 의해서 소정온도로 가열되는 마스크(80)와 기판(90)은 이러한 쿨링가스와의 접촉에 의해 곧바로 냉각되어진다. 이에 따라 종래 플라즈마의 열에 의한 마스크(80) 등의 변형문제는 미연에 방지되는 것이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 마스크(80)의 패턴 변형문제가 해결되기 때문에 정확한 형태의 패턴 박막을 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막증착장치에는 마스크와 기판을 냉각할 수 있도록 마스크 냉각부와 기판 냉각부가 구비되기 때문에 종래 플라즈마의 열에 의해서 발생되던 마스크의 변형문제 등을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 본 발명 박막증착장치에 따르면, 마스크의 패턴 변형문제 등을 미연에 해결할 수 있기 때문에 포토리소그래피 공정을 이용하지 않고도 정확한 형태의 패턴 박막을 얻을 수 있다.
이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 반응챔버;
    상기 반응챔버 내부에 설치되며 기판이 안착되는 척;
    상기 척에 상기 기판을 고정하는 클램프;
    상기 척의 하부에 설치되어 상기 척의 온도를 조절하는 온도조절수단;
    상기 반응챔버의 일측에 설치되며 상기 반응챔버 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부;
    상기 기판의 밑면에 접촉되어 상기 기판을 냉각하도록 상기 기판이 안착되는 상기 척의 상면으로 쿨링가스를 공급하는 쿨링가스 공급수단; 및,
    상기 척의 상면으로 공급된 쿨링가스를 상기 기판의 여러방향으로 확산시키는 확산수단을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 쿨링가스 공급수단은
    상기 척의 상면에 형성된 쿨링가스 배출홀과, 상기 쿨링가스 배출홀에 연결되며 상기 척의 내부에 마련된 쿨링가스 공급라인 및, 상기 쿨링가스 공급라인으로 쿨링가스를 공급하는 쿨링가스 공급유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 쿨링가스 배출홀은 상기 기판의 중앙부에 대향하는 상기 척의 상면에 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 확산수단은 상기 쿨링가스 배출홀에 연결되며 상기 척의 상면에 소정형태로 형성된 쿨링가스 확산홈을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 쿨링가스 확산홈은 거미줄 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  6. 반응챔버;
    상기 반응챔버 내부에 설치되며 기판이 안착되는 척;
    상기 기판의 상부에 안착되며 소정패턴이 형성된 마스크;
    상기 척에 상기 기판과 상기 마스크를 고정시키는 클램프;
    상기 척의 하부에 설치되어 상기 척의 온도를 조절하는 온도조절수단;
    상기 반응챔버의 일측에 설치되며 상기 반응챔버 내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부; 및,
    상기 마스크의 표면에 쿨링가스를 공급하여 상기 마스크를 냉각하는 마스크 냉각부를 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 마스크 냉각부는 상기 마스크의 밑면에 접촉되어 상 기 마스크를 냉각하도록 상기 마스크의 밑면 측으로 쿨링가스를 공급하는 제1쿨링가스 공급수단과, 상기 제1쿨링가스 공급수단에 의해 공급되는 쿨링가스를 상기 마스크의 여러방향으로 확산시키는 제1확산수단을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제1쿨링가스 공급수단은 상기 마스크의 밑면 에지부에 대향되도록 상기 척의 상면에 형성된 제1쿨링가스 배출홀과, 상기 제1쿨링가스 배출홀에 연결되며 상기 척의 내부에 마련된 제1쿨링가스 공급라인 및, 상기 제1쿨링가스 공급라인으로 쿨링가스를 공급하는 제1쿨링가스 공급유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제1확산수단은 상기 제1쿨링가스 배출홀에 연결되며 상기 마스크의 에지부를 따라 루프형태로 상기 척의 상면에 형성된 제1쿨링가스 확산홈을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 제1쿨링가스 배출홀은 상기 마스크의 에지부를 따라 상기 척의 상면에 다수개 형성되고,
    상기 제1확산수단은 상기 제1쿨링가스 공급라인에 일측단부가 연결되고, 타측단부는 상기 제1쿨링가스 배출홀들에 연결되며, 상기 마스크의 에지부를 따라 루프형태로 상기 척의 내부에 마련된 쿨링가스 확산라인을 포함한 것을 특징으로 하 는 박막증착장치.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 기판의 밑면에 접촉되어 상기 기판을 냉각하도록 상기 기판이 안착되는 상기 척의 상면으로 쿨링가스를 공급하는 제2쿨링가스 공급수단과;
    상기 척의 상면으로 공급된 쿨링가스를 상기 기판의 여러방향으로 확산시키는 제2확산수단을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제2쿨링가스 공급수단은
    상기 척의 상면에 형성된 제2쿨링가스 배출홀과, 상기 제2쿨링가스 배출홀에 연결되며 상기 척의 내부에 마련된 제2쿨링가스 공급라인 및, 상기 제2쿨링가스 공급라인으로 쿨링가스를 공급하는 제2쿨링가스 공급유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제2쿨링가스 배출홀은 상기 기판의 중앙부에 대향하는 상기 척의 상면에 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 제2확산수단은 상기 제2쿨링가스 배출홀에 연결되며 상기 척의 상면에 거미줄 형태로 형성된 제2쿨링가스 확산홈을 포함한 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
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KR101234288B1 (ko) * 2011-07-14 2013-02-19 주식회사 무진산업 진공 플라즈마 처리장치

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