KR20060097185A - 증착 장치 및 상기 장치에서 마스크를 회수하는 방법. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 전계 발광 소자 제조에 사용되는 기판 상에 복수의 박막들을 증착하는 장치로, 장치는 마스크 부착 챔버, 증착 챔버, 마스크 제거 챔버를 가지는 공정 챔버들을 가진다. 각각의 챔버들 내 상부에는 이송 가이드가 배치되고, 기판을 지지하는 이송체는 공정 챔버 내에서 공정 수행시 그리고 공정챔버들간 이동시 이송 가이드를 따라 수평이동된다. 각각의 공정 챔버들간 경계벽에는 각각의 공정 챔버들간 이송체의 이동 통로로 제공되는 개구 및 이를 개폐하는 게이트 밸브가 제공된다. 각각의 공정챔버에는 마스크를 회수하는 마스크 회송체가 제공된다. 마스크 회송체는 이송 가이드를 따라 마스크를 마스크 제거 챔버로부터 마스크 부착 챔버로 이동된다. 증착 챔버 내에는 공정 챔버로 진입하는 기판 이송체와 상기 마스크 회송체가 충돌 가능성이 있을 때, 마스크 회수체가 일시적으로 머무를 수 있는 버퍼 공간이 제공된다.
증착, 유기 전계 발광 소자, 마스크, 게이트 밸브, 버퍼 공간
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도;
도 2는 도 1의 장치의 변형된 예를 보여주는 평면도들
도 3은 이송체의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 4는 마스크 부착(제거) 챔버의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 5는 증착 챔버 내부의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 6은 증착 챔버 내에서 증착 공정이 수행되는 과정을 개략적으로 보여주는 단면도;
도 7은 본 발명의 증착 장치의 내부를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 8은 도 7의 증착챔버에서 보수가 이루어지는 동안 장치 내부의 압력 상태를 보여주는 도면,
도 9는 도 7의 증착 장치의 변형된 예를 보여주는 단면도;
도 10은 도 7의 증착 장치의 다른 예를 보여주는 단면도; 그리고
도 11 내지 도 13은 마스크가 회수되는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 로딩 챔버 20 : 언로딩 챔버
30 : 크리닝 챔버 40 : 공정 챔버
40a : 개구 42 : 마스크 부착 챔버
44 : 증착 챔버 46 : 마스크 제거 챔버
48 : 증착물질 공급 챔버 100 : 이송체
200 : 이송 가이드 400 : 회송 가이드
500 : 증착물질 공급 부재 620 : 덮개
640 : 차단판 700 : 게이트 밸브
800 : 버퍼 공간 900 : 마스크 회송체
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판 상에 박막을 증착하는 공정을 수행하는 장치 및 상기 장치에서 마스크를 회수하는 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 지금까지 디스플레이 장치로는 주로 브라운관(cathode ray tube) 모니터가 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 사용이 급격히 증대하고 있다. 특히, 백라이트가 필요 없어 액정 디스플레이에 비해 훨씬 얇으며, 전기 소모가 작고 화질이 밝고 선명하고, 반응속도가 매우 빠른 유기 전계 발광 소자가 각광받고 있다.
유기 전계 발광 소자를 제조하기 위해 다수의 공정들이 요구되며, 이들 공정을 수행하기 위해 사용되는 일반적인 장치는 클러스터 타입(cluster type)이다. 이에 의하면, 공정챔버들이 대체로 원형을 이루도록 배치되고, 중앙에는 로봇 암이 제공되어, 챔버들간 기판의 이송은 로봇 암에 의해 이루어진다. 로봇 암이 공정 챔버로부터 기판의 언로딩 및 공정챔버로 기판의 로딩 등을 반복 수행하여야 하므로 공정에 매우 많은 시간이 소요된다. 또한, 요구되는 공정챔버들의 수가 증대되고 기판이 대형화됨에 따라 설비의 면적이 매우 커진다.
본 발명은 다수의 공정을 연속적으로 수행하기에 적합한 새로운 형태의 증착 장치 및 상기 장치에서 마스크를 회수하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 증착 장치는 기판에 마스크를 부착하는 공정이 수행되는 마스크 부착 챔버, 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 증착 챔버, 그리고 상기 기판으로부터 마스크를 제거하는 공정이 수행되는 마스크 제거 챔버를 가지는 복수의 공정 챔버들 및 상기 마스크 부착 챔버, 상기 증착 챔버, 그리고 상기 마스크 제거 챔버 내 각각에 제공되는 이송 가이드를 가진다. 공 정이 진행되는 동안 기판을 지지하는 기판 이송체가 적어도 하나 제공되며, 상기 기판 이송체는 상기 이송 가이드를 따라 이송되며, 상기 공정 챔버들간 경계벽에 제공된 개구를 통해 상기 공정챔버들 간 기판을 이송한다. 또한, 상기 이송 가이드를 따라 상기 마스크 제거 챔버로부터 상기 마스크 부착 챔버로 마스크를 회수하는 마스크 회송체가 제공되고, 상기 증착 챔버 내에는 상기 마스크 회송체가 일시적으로 머무르는 버퍼 공간이 형성된다. 상기 버퍼 공간은 상기 증착 챔버 내 상기 이송 가이드의 상부에 제공되는 것이 바람직하다.
상기 장치에는 상기 공정챔버들간 경계벽에 제공되는 개구를 개폐하는 게이트 밸브가 제공될 수 있다. 또한, 상기 장치에는 상기 공정 챔버들간 기판의 이송을 완료한 기판 이송체를 회수하는 회송 가이드가 제공될 수 있으며, 상기 기판 이송체가 회수되는 상기 회송 가이드는 상기 공정 챔버 외부에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 버퍼 공간은 상기 마스크 제거 챔버 또는 상기 마스크 부착 챔버에도 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 내부에 각각 기판을 이동하는 기판 이송체의 이동을 안내하는 이송 가이드가 제공되며, 기판에 마스크의 부착이 이루어지는 마스크 부착 챔버, 기판에 박막을 증착하는 증착 챔버, 그리고 상기 기판으로부터 상기 마스크를 제거하는 마스크 제거 챔버를 가지는 복수의 공정 챔버들 및 상기 각각의 공정 챔버 내에 배치되며 상기 마스크 제거 챔버로부터 상기 마스크 부착 챔버로 마스크를 회수하는 마스크 회송체를 가지는 증착 장치에서 사용된 마스크를 회수하는 방법을 제공한다.
상기 방법에 의하면, 상기 마스크 회송체는 상기 이송 가이드를 따라 회송되고, 상기 마스크 회송체가 상기 마스크 부착 챔버로 회송 도중 상기 공정 챔버로 진입하는 기판 이송체와 충돌 가능성이 있는 경우에 상기 마스크 회송체는 상기 증착 챔버 내에 제공된 버퍼 공간으로 이동되어 상기 기판 이송체가 상기 증착 챔버에서 공정을 수행하고 지나갈 때까지 대기한다. 상기 버퍼 공간은 상기 이송 가이드의 상부에 제공되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 13을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 실시예에서 기판 처리 장치(1)로는 유기 전계 발광 소자(electro-luminescent light emitting device) 제조에 사용되는 기판(3) 상에 박막을 증착하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 실시예에서 기판(3)의 종류 및 공정은 이에 한정되지 않는다. 따라서 기판(3)은 평판 표시 소자 제조에 사용되는 다른 종류의 기판(3)일 수 있으며, 공정 또한 증착 공정 이외에 식각 등 타 공정을 수행하는 공정일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 증착 장치(1)를 개략적으로 보 여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 증착 장치(1)는 복수의 챔버들을 포함한다. 챔버들은 로딩 챔버(10), 크리닝 챔버(30), 공정 챔버들(40), 그리고 언로딩 챔버(20)를 포함하고, 각각의 공정 챔버(40)는 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)를 가진다. 각각의 공정 챔버(40)에서 증착 챔버(44)는 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다. 마스크 부착 챔버(42) 또는 마스크 제거 챔버(44)에는 각각 마스크들이 저장되는 마스크 챔버(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 상술한 로딩 챔버(10), 크리닝 챔버(30), 공정 챔버(40), 언로딩 챔버(20) 외에 다른 종류의 챔버들이 더 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 로딩 챔버(10), 크리닝 챔버(30), 공정 챔버(40), 그리고 언로딩 챔버(20)는 순차적으로 일렬로 배치되고, 공정 챔버(40) 내에서 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)는 동일방향으로 순차적으로 일렬로 배치된다. 공정 챔버(40)의 수는 다양하게 변화될 수 있으며, 예컨대 증착 장치(1)가 유기 전계 발광 소자 제조에 사용되는 장치인 경우, 공정 챔버(40)는 약 20개가 제공될 수 있다. 각각의 챔버에는 내부의 유지 보수 등이 용이하도록 도어(52)가 설치되며, 공정 진행시 챔버 내부가 고진공을 유지하도록 진공펌프(도시되지 않음)가 설치된 배기관(54)이 연결되는 진공포트(도시되지 않음)가 제공된다. 상술한 바와 달리 챔버들의 배열은 다양하게 변화될 수 있다. 예컨대, 장치가 일방향으로 매우 길어지지 않도록 도 2에 도시된 바와 같이 증착 장치(1′)는 'ㄷ'자 형상으로 배열되거나 지그재그 형상으로 배열된 공정 챔버(40)들을 가질 수 있다.
증착 공정이 수행될 기판(3)은 로딩 챔버(10)를 통해 장치(1) 내로 유입되고, 증착 공정이 완료된 기판(3)은 언로딩 챔버(20)를 통해 장치(1)로부터 유출된다. 로딩 챔버(10)로 유입된 기판(3)은 크리닝 챔버(30)로 이송된다. 크리닝 챔버(30)는 플라즈마 또는 자외선 등을 사용하여 기판(3)을 세정하는 공정을 수행한다. 크리닝이 완료된 기판(3)은 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)로 순차적으로 이동된다. 마스크 부착 챔버(42)에서 일정 패턴이 형성된 마스크(4)가 기판(3)에 부착되고, 증착 챔버(44)에서 기판(3) 상에 박막이 증착되며, 마스크 제거 챔버(46)에서 마스크(4)가 기판(3)으로부터 제거된다. 이후, 기판(3)은 다음 공정 챔버(40)로 이동되며, 상술한 마스크 부착, 증착, 마스크 제거 과정이 계속적으로 반복된다. 공정 챔버(40)에 따라 마스크 부착 및 마스크 제거 없이 증착 공정만 수행될 수 있다. 이 경우 공정 챔버(40)에는 마스크 부착 챔버(42) 및 마스크 제거 챔버(46)가 제공되지 않을 수 있다.
로딩 챔버(10)와 크리닝 챔버(30) 내 하부, 그리고 언로딩 챔버(20) 내 하부에는 기판 이송 부재(도시되지 않음)가 제공된다. 일 예에 의하면, 기판 이송 부재는 일방향으로 나란히 배치된 복수의 샤프트들, 각각의 샤프트 외주면에 끼워지는 롤러들, 그리고 샤프트들에 회전력을 제공하는 모터와 벨트 등을 가지는 어셈블리일 수 있다.
공정 챔버(40) 내 상부에는 이송 가이드(200)가 제공된다. 이송 가이드(200)는 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46) 내에 각각 설치된다. 이송 가이드(200)에는 기판 이송체(100)가 설치된다. 기판 이송체(100) 는 복수개가 제공되어, 복수의 증착 챔버(44) 각각에서 증착 공정이 수행된다. 기판 이송체(100)는 각각의 구동기(도시되지 않음)에 의해 각각 구동되는 것이 바람직하다. 이송 가이드(200)는 직선으로 이루어지며 2개가 제공된다. 이송 가이드들(200)은 동일 높이에 일정거리 이격되어 서로 나란하게 배치되며, 기판 이송체(100)가 직선 이동되도록 한다.
기판 이송체(100)는 이송 가이드(200)를 따라 공정 챔버들(40) 내에서 그리고 공정 챔버들(40) 간 이동된다. 기판 이송체(100)는 공정 챔버들(40)간 이동시 그리고 공정 진행시 기판(3)을 지지한다. 기판(3)은 증착면이 아래를 향하도록 기판 이송체(100)의 하면에 부착된다. 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)의 양 측벽에는 개구(40a)가 형성된다. 개구(40a)는 이송 가이드(200)와 동일 높이에 형성되며, 기판 이송체(100)는 개구(40a)를 통해 챔버들간 이동된다.
가장 앞쪽에 위치되는 공정 챔버(40)와 크리닝 챔버(30) 사이에는 척킹 챔버(도시되지 않음)가 배치되고, 가장 뒤쪽에 위치되는 공정 챔버(40)와 언로딩 챔버(20) 사이에는 언척킹 챔버(도시되지 않음)가 배치될 수 있다. 척킹 챔버와 언척킹 챔버 내에는 로딩 챔버(10) 등과 동일한 기판 이송 부재가 제공될 수 있다. 척킹 챔버에서는 기판 이송 부재로부터 기판 이송체(100)로 기판(3)을 인계하는 척킹 공정이 수행되고, 언척킹 챔버에서는 기판 이송체(100)로부터 기판 이송 부재로 기판(3)을 인계하는 언척킹 공정이 수행된다. 선택적으로 척킹 공정은 로딩 챔버(10)나 크리닝 챔버(30) 등에서 수행되고, 언척킹 공정은 언로딩 챔버(20) 등에서 수행될 수 있다. 선택적으로 척킹 챔버는 로딩 챔버(10)와 크리닝 챔버(30) 사이에 위치되어, 기판이 기판 이송체(100)에 고정된 상태에서 크리닝 공정이 수행될 수 있다.
도 3은 기판 이송체(100)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 기판 이송체(100)의 하면에는 기판(3)의 부착(sticking)이 용이하도록 접착층(120)이 형성된다. 기판 이송체(100)는 상하방향으로 관통된 홀들(102)이 형성된다. 홀들(102)에는 분리 로드(160)가 상하로 이동 가능하게 삽입된다. 기판 이송체(100)로부터 기판(3)의 분리가 용이하도록 접착층(120)의 접착력은 강하지 않은 것이 바람직하다. 상술한 바와 달리 기판 이송체(100)는 클램프(도시되지 않음) 등과 같은 기구적인 구조, 또는 접착층과 기구적인 구조의 조합에 의해 기판(3)을 고정할 수 있다.
척킹 챔버 및 언척킹 챔버에는 기판(3)을 지지하고 상하로 이동 가능한 승강기(도시되지 않음)가 제공된다. 척킹 챔버에서 기판(3)이 승강기 상부에 놓여지면, 승강기는 기설정된 위치까지 상승하고, 기판(3)이 기판 이송체(100)의 하면에 부착된다. 기판(3)이 정위치에서 기판 이송체(100)에 부착될 수 있도록, 기판(3)의 위치를 정렬하는 과정이 수행될 수 있다. 언척킹 챔버에서는 승강기가 기판 이송체(100)의 아래에 일정거리 이격된 위치까지 승강된다. 기판 이송체(100) 내에서 분리 로드(160)가 아래로 이동되어, 기판(3)을 밀어준다. 기판(3)은 기판 이송체(100)로부터 분리되어 승강기 상에 놓인다. 상술한 바와 달리 척킹 챔버 및 언척킹 챔버에서 기판 이송체(100)가 아래로 이동되어 승강기로부터/로 기판(3)을 척킹/언척킹 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 마스크 부착 챔버(42) 및 마스크 제거 챔버(46) 내에는 각 각 마스크 이동기(300)가 제공된다. 마스크 이동기(300)는 상하로 이동가능하며, 마스크(4)는 마스크 이동기(300) 상에 놓인다. 마스크(4)는 기판(3)에 증착이 이루어지는 영역을 특정하기 위해 일정 패턴을 가진다. 마스크 부착 챔버(42)에서 마스크 이동기(300)가 기설정된 높이까지 이동되면, 기판 이송체(100)에 제공된 클램프(도시되지 않음)에 의해 마스크(4)는 기판 이송체(100)에 결합된다. 마스크(4)가 기판 이송체(100)에 결합되기 전, 기판(3)과 마스크(4)의 정렬이 이루어진다. 기판 이송체(100) 내에는 자석(140)이 제공되고, 마스크(4)는 금속 재질로 이루어져, 기판 이송체(100)에 결합된 마스크(4)의 일부 영역이 아래로 처지는 것을 방지한다. 자석(140)은 영구자석이 사용되는 것이 바람직하다. 마스크 제거 챔버(46)에서는 마스크 이동기(300)가 기설정된 높이까지 이동되면, 클램프가 풀어지고, 마스크(4)는 기판 이송체(100)로부터 분리되어 마스크 이동기(300) 상에 놓여진다. 상술한 마스크(4)의 결합 및 마스크(4)의 제거를 위한 구조 및 방법은 일 예에 불과한 것으로, 이와는 다른 다양한 구조 및 방법이 사용될 수 있다.
마스크(4)가 부착된 기판(3)은 증착 챔버(44)로 이송되어 증착 공정이 수행된다. 도 5는 증착 챔버(44) 및 증착물질 공급챔버(48)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 증착 챔버(44)의 하부면에는 증착물질 공급챔버(48)가 제공된다. 증착물질 공급챔버(48)는 증착 챔버(44)와 일체로 제조될 수 있으며, 선택적으로 증착물질 공급챔버(48)는 증착 챔버(44)와 별도로 제조된 후 증착 챔버(44)에 결합될 수 있다. 또한, 증착물질 공급챔버(48) 내에는 증착물질 공급부재(46)가 제공된다. 증착물질 공급부재(46)는 공급용기(520)와 가열부재(540)를 가진 다. 공급용기(520)는 증착하고자 하는 물질을 수용하며 상부가 개방된 공간을 가진다. 가열부재(540)는 증착물질로부터 플룸(flume)이 발생되도록 공급용기(520)를 가열하여 증착물질에 열을 제공한다.
증착물질 공급챔버(48)에는 진공펌프가 설치된 배관이 연결되는 진공포트(도시되지 않음)가 제공되고, 전방에는 내부의 유지보수가 용이하고 공급용기(520)에 증착물질을 공급할 수 있도록 도어(도 1의 56)가 제공된다. 가열부재(540)로는 코일 형상의 열선이 사용될 수 있으며, 가열부재(540)는 공급용기(520)의 측벽 내에 배치되거나 공급용기(520)의 측벽을 감싸도록 배치될 수 있다. 이와 달리 가열부재(540) 대신 공급용기(520)로 레이저를 조사하는 레이저 조사 부재(도시되지 않음)가 사용될 수 있다. 상술한 예에서는 증착 챔버(44)와 증착물질 공급챔버(48)가 각각 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 증착물질 공급챔버(48)는 제공되지 않고, 증착물질 공급부재(46)는 증착 챔버(44) 내에 배치될 수 있다.
공정이 수행되는 기판(3)이 소형 기판인 경우, 기판 이송체(100)가 증착물질 공급챔버(48)와 대향되는 위치에 고정된 상태에서 증착 공정이 이루어진다. 그러나 공정이 수행되는 기판(3)이 대형 기판인 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 기판 이송체(100)가 이송 가이드(200)를 따라 이동하면서 소정영역씩 증착공정이 수행된다. 기판 이송체(100)가 계속적으로 일정속도로 이동되면서 증착공정을 수행할 수 있으며, 기판 이송체(100)가 일정 시간 정지하면서 이동되어 증착공정을 수행할 수 있다. 증착 공정이 수행되는 동안, 기판 이송체(100)는 증착 챔버(44) 내에서 왕복이동될 수 있다. 이와 달리 공급용기(520)가 이동되면서 증착이 이루어질 수 있다. 그러나 이 경우 설비의 구성이 복잡해지므로, 기판 이송체(100)가 이송 가이드(200)를 따라 이동되면서 증착 공정이 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 기판(3)의 이송이 이루어지는 챔버와 공정이 수행되는 챔버가 각각 제공될 수 있다. 그러나 이 경우 챔버 크기가 대형화되고, 공정 수행을 위해 기판(3)이 별도의 챔버로 이송되는 과정이 필요하여 공정에 소요되는 시간이 증가되며, 대형 기판의 경우 공정 진행 중 기판(3)의 전체 영역에 증착이 이루어지도록 기판(3)을 이동시키는 구조를 제공하기가 어렵다.
또한, 공정 챔버(40)는 공급용기(520)의 상부 또는 증착물질 공급챔버(48)의 개구를 개폐하는 덮개(620)를 가진다. 덮개(620)는 증착 공정이 진행되지 않는 동안(증착물질 공급챔버(48)의 상부에 기판(3)이 위치되지 않은 경우) 증착물질로부터 발생된 플룸이 증착 챔버(44) 내로 유입되는 것을 방지한다. 플룸이 증착 챔버(44) 내로 유입되는 경우, 이송 가이드(200) 또는 증착 챔버(44) 내에 설치된 구조물에 증착이 이루어지며, 이들은 후에 파티클로서 작용된다.
증착공정 수행시 증착 물질로부터 발생된 플룸이 기판(3)으로부터 벗어나 기판(3) 상부로 이동되면 플룸이 기판 이송체(100) 또는 다른 구조물에 증착된다. 또한, 플룸이 증착 챔버(44) 내 넓은 영역으로 퍼지면 증착 챔버(44)의 측벽에 형성된 개구(40a)를 통해 이와 인접한 마스크 부착 챔버(42) 또는 마스크 제거 챔버(46) 내로 유입되어 그 챔버들(42, 46)을 오염시킨다. 이를 방지하기 위해 증착 챔버(44) 내에서 기판 이송체(100)에 부착된 기판(3)보다 낮은 위치에 차단판(640)이 제공된다. 차단판(640)은 증착물질 공급챔버(48)의 개구(502)와 대향되는 위치에 일정크기의 개구(642)를 가진다. 플룸은 개구(642)를 통해서 증착 챔버(44) 내 상부로 공급되므로, 증착물질로부터 발생된 플룸이 도달되는 영역은 기판(3) 상의 일정영역으로만 제한된다.
증착 공정 진행시 공정 챔버(40) 내부는 고진공으로 유지한다. 종종 챔버들 중 어느 하나에 이상이 발생되는 경우 챔버 내부를 보수하여야 할 필요가 있다. 보수는 챔부 내부가 상압으로 유지된 상태에서 이루어진다. 챔버들 내부가 개구를 통해 연통되어 있으므로, 어느 하나의 챔버에서 보수가 이루어질 때 모든 챔버 내의 압력이 상압으로 변화된다. 보수가 완료된 이후 공정을 시작하기 전에 모든 챔버 내부를 다시 진공으로 유지하여야 하므로 많은 시간이 소요된다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 장치(1)는 도 7에 도시된 바와 같이 각각의 공정챔버들간 경계벽에 형성된 개구(40a)를 개폐하는 게이트 밸브(700)를 가진다.
상술한 구조를 가지는 본 발명에 의하면, 어느 하나의 공정 챔버 내부를 보수할 필요가 있을 때, 보수가 필요한 공정 챔버의 양측벽에 제공된 게이트 밸브(700)를 닫아 보수가 필요한 공정 챔버의 내부가 다른 공정 챔버로부터 격리되도록 한다. 도 8은 어느 하나의 공정챔버가 유지 보수되는 동안 모든 공정챔버 내 압력 상태를 보여주는 도면이다. 도 8에서 각 공정챔버 내에 배치된 구성요소들은 생략되었다. 도 8에 도시된 바와 같이, 특정 공정챔버의 보수시, 보수가 필요한 공정 챔버의 양측에 배치된 게이트 밸브(700)를 닫든 후 도어(52)를 개방한다. 따라서 보수가 필요한 공정챔버는 상압으로 변화되고, 다른 공정 챔버들은 진공으로 유지된다. 보수가 완료되면, 도어(52)를 닫고 보수가 이루어진 공정챔버 내부를 진공으 로 유지한다.
상술한 구조로 인해 공정챔버 내부를 진공으로 유지하는 데 소요되는 시간이 단축되며, 결과적으로 설비 가동률이 향상된다. 상술한 예에서는 게이트 밸브(700)가 공정챔버들(40)간 경계벽에 형성된 개구(40a)에만 제공되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 게이트 밸브(700)는 각각의 공정 챔버들 내 경계벽(예컨대, 마스크 부착 챔버(42)와 증착 챔버(44) 간 경계벽, 및 증착 챔버(44)와 마스크 제거 챔버(46) 간 경계벽)에 형성된 개구들(40a)에 제공될 수 있다.
공정이 완료된 기판이 기판 이송체(100)로부터 분리되면, 기판 이송체(100)는 다시 처음 위치로 회송된다. 기판 이송체(100)는 회송 가이드(400)를 따라 기판의 부착이 이루어지는 챔버로 회송된다. 공정 챔버(40)들간 경계벽에 제공되는 개구(40a)의 크기를 줄여 고가의 게이트 밸브(700)의 크기를 줄일 수 있도록 회송 가이드(400)는 증착 챔버(40)의 외부에 제공된다. 일 예에 의하면, 회송 가이드(400)는 증착 챔버(40)의 상부에 배치될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(40) 내에는 마스크(4)를 마스크 제거 챔버(46)로부터 마스크 부착 챔버(42)로 회송하는 마스크 회송체(900)가 제공된다. 마스크 회송체(900)는 이송 가이드(200)를 따라 이동된다. 마스크 회송체(900)가 이송 가이드(200)를 따라 이동되는 동안 공정 챔버(44)로 진입하는 기판 이송체(100)와 충돌할 수 있다. 마스크 회송체(900)와 기판 이송체(100)의 충돌을 방지하기 위해 증착 챔버(44) 내에는 마스크 회송체(900)가 일시적으로 머무를 수 있는 버퍼 공간(800)이 제공된다. 버퍼 공간(800)은 마스크 회송체(900)의 이동이 용이 하도록 증착 챔버(44) 내 상부에 제공되는 것이 바람직하다.
마스크 회송체(900)가 이동시 기판 이송체(100)와 충돌 가능성이 있는 경우, 마스크 회송체(900)는 증착 챔버(44)에서 마스크 부착 챔버(42)로 이동되지 않고 버퍼 공간(800)으로 승강한다. 증착 챔버(44) 내에서 기판 이송체(100)에 부착된 기판(3) 상에 막질의 증착이 완료되어 기판 이송체(100)가 증착 챔버(44)를 벗어나면, 마스크 회송체(900)는 다시 이송 가이드(200)에 장착되어 마스크 부착 챔버(42)로 이동된다.
마스크 회송체(900)는 기판 이송체(100)와 유사한 구조를 가질 수 있다. 마스크 회송체(900)는 자력이나 기계적인 클램프 중 어느 하나, 또는 이들 모두에 의해 마스크를 부착하는 구조를 가질 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 마스크 회송체(900)는 이송 가이드(200)와 버퍼 공간(800) 간 상하 이동 가능한 구조를 가진다. 예컨대, 마스크 회송체(900)에는 대상물을 승하강시키기 위해 일반적으로 제공되는 실린더(960)와 같은 이송 수단(도시되지 않음)이 결합된다.
기판 이송체(100)와 마스크 회송체(900)의 충돌을 방지하기 위해 기판 이송체(100)들의 위치를 감지하는 감지 센서(도시되지 않음)가 제공되고, 감지 센서에 의해 감지된 신호는 마스크 회송체(900)의 이동을 제어하는 제어부(도시되지 않음)로 전송될 수 있다. 선택적으로 기판 이송체(100) 및 마스크 회송체(900)가 충돌되지 않도록, 기판 이송체(100)의 이동 간격, 마스크 회송체(900)의 이동 간격, 마스크 회송체(900)가 버퍼 공간(800)으로 이동되는 시기, 마스크 회송체(900)가 버퍼 공간(800) 내에 머무르는 시기 등이 시행 착오 또는 계산식에 의해 기판 이동체 (100) 또는 마스크 회송체(200)의 이동을 제어하는 제어기(도시되지 않음)의 제어 프로그램 내에 저장될 수 있다.
마스크의 회송을 완료한 마스크 회송체(900)는 상술한 버퍼 공간(800)에서 대기할 수 있다. 도 9에 도시된 증착 챔버(1a)와 같이 마스크 회송체(900)의 대기 공간 또는 충돌 방지를 위해 일시적으로 머무르는 공간이 복수개 제공되도록 버퍼 공간(800)은 증착 챔버(44) 외에 마스크 부착 챔버(46) 또는 마스크 제거 챔버(42)에도 제공될 수 있다.
선택적으로 도 10와 같은 구조의 증착 장치(1b)가 사용될 수 있다. 공정 챔버(40) 내 이송 가이드(200)의 상부에 회송 가이드(400)가 제공되고, 기판 이송체(200)가 각 공정챔버(40)들 내부를 따라 회송되는 동안, 각각의 마스크 제거 챔버(46)로부터 마스크 부착 챔버(42)로 마스크를 회송시킬 수 있다.
도 10의 증착 장치 사용시 각 공정 챔버들(40)간 경계벽에 제공된 개구(40a)의 크기는 증가되고, 이와 함께 상기 개구(40a)를 개폐하는 게이트 밸브(700)의 크기 또한 증가된다. 게이트 밸브(700)는 매우 고가이므로 상술한 구조의 장치는 많은 비용을 요구한다.
도 7에 도시된 증착 장치(1)에 의하면, 마스크 회송체(900)가 이송 가이드를 따라 이동되므로 마스크 회송체(900)의 이동을 안내하기 위한 가이드가 별도로 제공될 필요가 없다. 또한, 도 7에 도시된 증착 장치(1)에 의하면 공정 챔버(40)에서 사용된 마스크(4)가 공정 챔버(40) 내에서만 이동되므로 도 10에 도시된 증착 장치(1b)에 비해 공정 챔버들(40)간 경계벽에 형성되는 개구(40a)의 크기가 작아지므로 개구(40a) 개폐에 사용되는 고가의 게이트 밸브(700)의 크기가 작아진다.
도 11 내지 도 13은 마스크(4)가 회수되는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다. 처음에 마스크 제거 챔버(46)에서 마스크 회송체(900)에 마스크(4)가 부착되고, 마스크 회송체(900)는 이송 가이드(200)를 따라 증착 챔버(44)를 향해 이동된다(도 11 참조). 마스크 회수가 이루어지는 동안 마스크 회송체(900)와 기판 이송체(100)가 충돌할 가능성이 없는 경우 마스크 회송체(900)는 마스크(4)를 마스크 부착 챔버(42)로 회송한 후 버퍼 공간(800) 또는 마스크 제거 챔버(46)로 이동한다. 그러나 마스크 회송체(900)가 마스크 부착 챔버(42)에 도달하기 전에, 기판 이송체(100)와 충돌 가능성이 있는 경우에는 마스크 회송체(900)는 증착 챔버(44) 내에 제공된 버퍼 공간(800)으로 이동된다(도 12참조). 증착 챔버(44) 내에서 기판 이송체(100)에 부착된 기판에 대해 증착 공정이 수행된다. 증착 공정이 완료되어 기판 이송체(100)가 마스크 제거 챔버(46)로 이송되면, 마스크 회송체(900)는 다시 이송 가이드(200)에 장착되어 마스크 부착 챔버(42)로 이동된다(도 13참조). 이후 마스크 회송체(900)는 버퍼 공간(800) 또는 마스크 제거 챔버(46)로 이동되어 상술한 과정을 반복한다.
본 발명에 의하면, 기판을 지지하는 이송체의 이동을 안내하는 이송 가이드가 증착 공정이 수행되는 증착 챔버 내에 제공되므로 설비 면적이 작고, 기판 이송체가 이송 가이드에 장착되어 증착 챔버 내에서 이동되는 도중에 기판의 증착이 이루어지므로 공정이 빠르게 진행된다.
또한, 본 발명에 의하면, 각 공정챔버들간 경계벽에 형성된 개구에는 게이트 밸브가 제공되므로, 하나의 공정 챔버의 유지보수가 이루어지는 동안 다른 공정 챔버들 내부는 계속적으로 진공으로 유지할 수 있다. 따라서 유지보수 완료 후 공정을 계속적으로 진행시 챔버들 내부를 진공으로 유지하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있으므로 설비가동률이 증가된다.
또한, 본 발명에 의하면, 각각의 공정 챔버에서 마스크의 회수는 다른 공정 챔버와는 독립적으로 이루어진다. 따라서 마스크 회송체가 게이트 밸브가 설치된 개구를 통해 이동될 필요가 없으므로, 고가의 게이트 밸브의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 마스크 회송체와 기판 이송체는 동일한 이송 가이드를 따라 이동되고, 증착 챔버 내에 버퍼 공간을 제공함으로써 기판 이송체와 마스크 회송체의 충돌을 방지할 수 있으므로, 설비 구조를 단순화 할 수 있는 효과가 있다.
Claims (8)
- 기판에 마스크를 부착하는 공정이 수행되는 마스크 부착 챔버, 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 증착 챔버, 그리고 상기 기판으로부터 마스크를 제거하는 공정이 수행되는 마스크 제거 챔버를 가지는 복수의 공정 챔버들과;상기 마스크 부착 챔버, 상기 증착 챔버, 그리고 상기 마스크 제거 챔버 내 각각에 제공되는 이송 가이드와;상기 이송 가이드를 따라 상기 공정 챔버들간 경계벽에 제공된 개구를 통해 상기 공정챔버들 간 기판을 이송하고, 그리고 공정이 진행되는 동안 기판을 지지하는 적어도 하나의 기판 이송체와; 그리고상기 이송 가이드를 따라 상기 마스크 제거 챔버로부터 상기 마스크 부착 챔버로 마스크를 회수하는 마스크 회송체를 포함하되,상기 증착 챔버 내에는 상기 마스크 회송체가 일시적으로 머무를 수 있는 버퍼 공간이 제공되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 버퍼 공간은 상기 증착 챔버 내 상기 이송 가이드의 상부에 제공되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 장치는 상기 공정챔버들간 경계벽에 제공되는 개구를 개폐하는 게이트 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 장치는 상기 공정 챔버들간 기판의 이송을 완료한 기판 이송체를 회수하는 회송 가이드를 더 포함하되,상기 기판 이송체가 회수되는 상기 회송 가이드는 상기 공정 챔버 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 기판은 유기 전계 발광 소자 제조에 사용되는 기판인 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 마스크 제거 챔버 또는 상기 마스크 부착 챔버에는 상기 마스크 회송체가 일시적으로 머무를 수 있는 버퍼 공간이 제공되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
- 내부에 각각 기판을 이동하는 기판 이송체의 이동을 안내하는 이송 가이드가 제공되며, 기판에 마스크의 부착이 이루어지는 마스크 부착 챔버, 기판에 박막을 증착하는 증착 챔버, 그리고 상기 기판으로부터 상기 마스크를 제거하는 마스크 제거 챔버를 가지는 복수의 공정 챔버들 및 상기 각각의 공정 챔버 내에 배치되며 상기 마스크 제거 챔버로부터 상기 마스크 부착 챔버로 마스크를 회수하는 마스크 회송체를 구비하는 증착 장치에서 사용된 마스크를 회수하는 방법에 있어서,상기 마스크 회송체는 상기 이송 가이드를 따라 회송되고, 상기 마스크 회송체가 상기 마스크 부착 챔버로 회송 도중 상기 공정 챔버로 진입하는 기판 이송체와 충돌 가능성이 있는 경우에 상기 마스크 회송체는 상기 증착 챔버 내에 제공된 버퍼 공간으로 이동되어 상기 기판 이송체가 상기 증착 챔버를 지나갈 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 마스크 회수 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 버퍼 공간은 상기 이송 가이드의 상부에 제공되는 것을 특징으로 하는 마스크 회수 방법.
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