KR20070109408A - 박막 증착장치 및 이를 이용한 박막 증착방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풀컬러(full-color) 구현을 위해 기판 상에 유기박막을 형성할 시에, 배치(Batch) 타입으로 하나의 기판에 증착될 양의 각각의 증착물질을 증발원 내부에 위치시키고, 기판 장착 후, 펌핑(Pumping), 증착(deposition) 및 기판 취출(Vent)을 한 라인(line)에서 연속적으로 수행할 수 있는 박막 증착장치 및 이를 이용한 박막 증착방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 박막 증착장치는 내부를 진공으로 유지시키는 펌프부를 구비하며, 기판 상에 증착물질을 증착하는 공정을 수행하는 적어도 하나의 챔버; 상기 챔버 내부에 증착물질이 증착될 상기 기판 및 마스크를 지지하는 기판홀더; 상기 챔버 내부에 상기 기판과 대향하도록 설치되고, 적어도 하나의 증착물질을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 다중 증착물질 도가니와, 상기 증착물질 중 선택되는 어느 하나를 국부적으로 가열하는 가열부를 구비하는 증발원; 및 상기 챔버를 적어도 하나의 챔버 안착 위치에 순차적으로 이동시키는 챔버 이동 수단;을 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 증착물질의 가열 및 승온에 걸리는 시간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 간단한 챔버 구성에 의해 제작비 및 운영비를 저감할 수 있다.
박막 증착장치, 챔버 이동 수단, 챔버 안착 위치

Description

박막 증착장치 및 이를 이용한 박막 증착방법 {Apparatus of thin film evaporation and method for thin film evaporation using the same}
도 1은 종래 기술에 따른 박막 증착장치를 나타내는 개략적인 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 박막 증착장치를 나타내는 개략적인 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 박막 증착장치 중 하나의 챔버를 나타내는 개략적인 단면도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
20 : 챔버 이동 수단 21 : 챔버
22, 30 : 도가니 24, 32 : 기판
25 : 로봇팔 35 : 가열부
본 발명은 박막 증착장치 및 이를 이용한 박막 증착방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 풀컬러(full-color) 구현을 위해 기판 상에 유기박막을 형성할 시에, 배치(Batch) 타입으로 기판 장착 후, 펌핑(Pumping), 증착(deposition) 및 기판 취출(Vent)을 한 라인(line)에서 연속적으로 수행함으로써, 증착물질의 가열 및 승온에 걸리는 시간을 최소화할 수 있는 박막 증착장치 및 이를 이용한 박막 증착방법에 관한 것이다.
향후 차세대 디스플레이로 주목받고 있는 평판표시장치 중, 유기전계 발광표시장치는 발광층에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합하여 여기자(exiton)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용하는 자발광형 디스플레이 장치이다. 통상적으로, 유기전계 발광표시장치의 박막은 복수의 기능층들(홀 주입층, 홀 전달층, 발광층, 전자 전달층, 전자 주입층, 버퍼층 및 캐리어 블로킹층 등)을 포함하고, 이러한 기능층들의 조합 및 배열 등을 통해 원하는 성능의 유기전계 발광표시장치를 제조한다.
유기전계 발광표시장치는 저전압으로 구동이 가능하고, 경량의 박형이며, 시야각이 넓을 뿐만 아니라 응답속도 또한 빠르다는 장점을 구비한다.
이러한 유기전계 발광표시장치의 기판 상에 유기박막을 형성하는 일반적인 방법으로는 증착법, 이온 플래이팅법 및 스퍼터링법과 같은 물리 기상 증착(PVD)법과, 가스 반응에 의한 화학 기상 증착(CVD)법 등이 있다.
이 중, 가장 일반적으로 박막을 형성하는 방법인 진공증착법은 진공챔버의 하부에 증발원과 그 상부에 성막용 기판 및 마스크를 설치하여 박막을 형성하는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 종래의 박막 증착장치를 구체적으로 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 박막 증착장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 박막 증착장치는 기판(12)을 각각의 챔 버(13, 14, 15, 16, 17, 18)로 이송할 수 있는 로봇팔(11)을 구비하는 이송실(10)이 포함된다. 그리고, 상기 로봇팔(11)에 의해 각각의 상기 챔버(13, 14, 15, 16, 17, 18)에 상기 기판(12)이 투입ㆍ취출되면서 상기 기판(12) 상에 순차적으로 유기박막이 형성된다.
각각의 챔버(13, 14, 15, 16, 17, 18)에는 기판(12)을 투입ㆍ취출할 수 있는 게이트(13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a)가 형성되어 있으며, 상기 챔버(13, 14, 15, 16, 17, 18) 내부에는 다양한 증착물질을 구비한 증발원(14b, 15b, 16b, 17b, 18b)이 설치되어 있다. 따라서, 외부와 연결된 챔버(13)로 기판이 투입되면, 상기 기판(12)은 로봇팔(11)로 게이트(14a)를 통해 제1 챔버(14)로 이송된다. 상기 제1 챔버(14) 내에 기판 홀더 상에 상기 기판(12)이 위치되고, 하부에 구비된 제1 증착물질을 가열하여 상기 기판(12) 상에 증착시킨다.
상기 제1 증착물질의 증착이 완료되면, 로봇팔(11)이 상기 기판(12)을 취출하여 제2 챔버(15)로 투입한다. 상기 제1 챔버(14)에서와 마찬가지로 제2 증착물질을 기판(12) 상에 증착시키고, 나머지 제3 챔버(16), 제4 챔버(17) 및 제5 챔버(18)에서 각각의 증착물질을 순차적으로 기판(12) 상에 증착시킨다.
다양한 증착물질들의 증착이 완료된 기판(12)은 다시 로봇팔(11)에 의해 챔버 외부로 이송되게 되고, 다시 새로운 기판이 챔버로 투입되어 같은 공정을 반복하게 된다.
그러나, 상기와 같은 방법은 하나의 기판이 여러 챔버를 이동하며 다양한 증착물질의 증착이 완료되어 기판을 취출한 뒤, 또 다른 기판이 챔버 내로 투입되게 되므로 하나의 기판을 증착하는데 많은 시간이 소비되게 된다는 문제점이 있다.
또한, 각각의 챔버에 구비된 증착물질은 여러 장의 기판에 유기박막을 형성할 수 있을 정도의 양이므로, 증착물질의 가열 및 승온에 걸리는 시간이 길어지게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 고안된 발명으로, 본 발명의 목적은 풀컬러(full-color) 구현을 위해 기판 상에 유기박막을 형성할 시에, 배치(Batch) 타입으로 기판 장착 후, 펌핑(Pumping), 증착(deposition) 및 기판 취출(Vent)을 한 라인(line)에서 연속적으로 수행할 수 있는 박막 증착장치 및 이를 이용한 박막 증착방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 증착장치는 내부를 진공으로 유지시키는 펌프부를 구비하며, 기판 상에 증착물질을 증착하는 공정을 수행하는 적어도 하나의 챔버와, 상기 챔버 내부에 증착물질이 증착될 상기 기판 및 마스크를 지지하는 기판홀더와, 상기 챔버 내부에 상기 기판과 대향하도록 설치되고, 적어도 하나의 증착물질을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 다중 증착물질 도가니와, 상기 증착물질 중 선택되는 어느 하나를 국부적으로 가열하는 가열부를 구비하는 증발원 및 상기 챔버를 적어도 하나의 챔버 안착 위치에 순차적으로 이동시키는 챔버 이동 수단을 포함한다.
바람직하게, 상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 각 증착물질의 양은 상기 기판에 한번에 증착될 양이며, 상기 다중 증착물질 도가니에는 각 증착물질당 2cc 내지 5cc 범위이다. 그리고, 상기 기판은 무회전 기판이며, 상기 챔버의 일 영역에 각각의 상기 증착물질이 증착될 패턴에 따라 상기 마스크를 투입ㆍ취출시키는 마스크 교환 수단을 더 구비한다.
또한, 상기 챔버 이동 수단은 적어도 하나의 챔버 안착 위치를 레일을 따라 이동하며, 상기 도가니는 열 전도도가 높은 세라믹, 타이타늄(Ti) 및 스테인레스 스틸(Staninless Steel)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성되고, 상기 열 전도도가 높은 세라믹은 그래파이트(Graphite), 실리콘 카바이드(SiC), 알루미늄 나이트라이드(AIN), 알루미나(Al2O3), 보론 나이트라이드(BN) 및 석영(Quratz)으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성된다. 그리고, 상기 히터는 세라믹 히터(Ceramic heater), 탄탈륨 히터(Ta) 및 텅스텐 히터로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 박막 증착장치를 이용한 박막 증착방법은 적어도 하나의 증착물질을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 다중 증착물질 도가니가 구비된 증발원을 설치하고, 상기 증발원과 대향하도록 기판 홀더에 상기 증착물질이 증착될 제1 기판 및 마스크를 장착시킨 챔버를 준비하는 제1 단계와, 상기 챔버를 펌프부에 의해 내부를 진공으로 유지시키고, 상기 챔버를 챔버 이동 수단에 의해 제1 챔버 안착 위치로 이동시키는 제2 단계와, 상기 증발원에 설치된 가열부에 의해 제1 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제1 기판 상에 상기 제1 증착물질을 증착시키는 제3 단계와, 상기 제1 기판이 구비된 챔버를 제2 챔버 안착 위치로 이동시키고, 제2 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제1 기판 상에 제2 증착물질을 증착시키는 동시에 제1 챔버 안착 위치에 제2 기판을 구비한 챔버를 이동시키고, 제1 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제2 기판 상에 증착시키는 제4 단계와, 상기 제1 기판이 구비된 챔버를 마지막 챔버 안착 위치로 이동시키고 상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 마지막 증착물질을 제1 기판 상에 증착시키는 동시에 각 챔버 안착 위치에 위치된 챔버에서 각각의 증착물질을 가열하여 기판 상에 증착시키는 제5 단계 및 상기 제1 기판에 증착물질의 증착이 완료되면 상기 제1 기판을 취출하는 제6 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 제2 내지 제5 단계에서 상기 챔버 이동 수단은 레일을 구비하여 상기 챔버를 각 챔버 안착 위치로 이동시키며, 상기 기판 상에 각 챔버 안착 위치에서 가열되는 각각의 증착물질을 순차적으로 증착시킨다. 그리고, 상기 제1 단계에서 상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 각 증착물질의 양은 상기 기판에 한번에 증착되는 양이며, 더 바람직하게는 2cc 내지 5cc 범위이다. 또한, 상기 제3 내지 제5 단계에서 마스크 교환 수단에 의해 상기 챔버의 일 영역에 각각의 상기 증착물질이 증착될 패턴에 따라 마스크를 투입ㆍ취출시킨다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 박막 증착장치 및 이를 이용한 박막 증착방법을 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 박막 증착장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 적어도 하나의 챔버 안착 위치(A, B, C, D, E)가 구비된 레일 형상으로 구성된 챔버 이동 수단(20)에 각각 챔버(21)가 위치해 있다. 상기 챔버(21)는 하나의 챔버 안착 위치에서 증착이 완료되면 순차적으로 그 다음 챔버 안착 위치로 이동되며, 상기 챔버(21)는 내부를 진공으로 유지시키는 펌프부(미도시)를 구비하며, 기판(24) 상에 증착물질을 증착하는 공정을 수행한다.
그리고 상기 챔버(21) 내부에는 증착물질이 증착될 기판 및 마스크를 지지하는 기판홀더가 설치되어 있다. 상기 챔버(21) 내부의 상기 기판(24)과 대향하는 위치에는 적어도 하나의 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 다중 증착물질 도가니(22)와, 상기 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e) 중 선택되는 어느 하나를 국부적으로 가열하는 가열부를 구비하는 증발원이 구비된다.
상기 다중 증착물질 도가니(22)에 구비된 각 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)의 양은 상기 기판(24)에 한번에 증착될 양으로, 각 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)당 2cc 내지 5cc 범위의 양이 구비된다. 증착시에 기판(24)은 무회전하며, 도면에는 도시되지 않았지만, 챔버(21)의 일 영역에는 각각의 상기 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)이 상기 기판(24)에 패터닝되는 형상을 갖춘 마스크를 투입ㆍ취출시키는 마스크 교환 수단을 더 구비한다.
그리고, 상기 다중 증착물질 도가니(22)는 열 전도도가 높은 세라믹, 타이타늄(Ti) 및 스테인레스 스틸(Staninless Steel)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성되며, 상기 열 전도도가 높은 세라믹은 그래파이트(Graphite), 실리콘 카바이드(SiC), 알루미늄 나이트라이드(AIN), 알루미나(Al2O3), 보론 나이트라이드(BN) 및 석영(Quratz)으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성된다. 또한, 히터는 세라믹 히터(Ceramic heater), 탄탈륨 히터(Ta) 및 텅스텐 히터로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성된다.
본 발명에 따른 박막 증착장치를 이용한 박막 증착방법을 설명하면, 먼저 적어도 하나의 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 다중 증착물질 도가니(22)가 구비된 증발원을 설치하고, 상기 증발원과 대향하도록 기판 홀더에 상기 증착물질이 증착될 제1 기판 및 마스크를 장착시킨 챔버를 준비한다. 이때, 다중 증착물질 도가니(22)에 구비된 각 증착물질의 양은 2cc 내지 5cc 범위로 상기 기판(24)에 한번에 증착되는 양이다.
그리고 나서, 펌프부에 작동에 의해 상기 챔버(21)를 진공으로 유지시키고, 상기 챔버(21)를 챔버 이동 수단(20)에 의해 제1 챔버 안착 위치(A)로 이동시킨다. 여기서, 상기 챔버 이동 수단(20)은 레일을 구비하여 상기 챔버(21)를 각 챔버 안착 위치(A, B, C, D, E)로 이동시키며, 상기 기판(24) 상에 각 챔버 안착 위치(A, B, C, D, E)에서 가열되는 각각의 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)을 순차적으로 증착시킨다.
이후, 상기 증발원에 설치된 가열부에 의해 제1 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제1 기판 상에 상기 제1 증착물질을 증착시킨다. 또한, 상기 제1 기판이 구비된 챔버를 제2 챔버 안착 위치로 이동시키고, 제2 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제1 기판 상에 제2 증착물질을 증착시키는 동시에 제1 챔버 안착 위치에 제2 기판을 구비한 챔버를 이동시키고, 제1 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제2 기판 상에 증착시킨다.
이때, 각 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)이 상기 기판(24)에 패터닝되는 형상에 따라 마스크를 각 챔버별로 교체하게 되는데, 도시되지 않았지만 마스크 교환 수단에 의해 상기 챔버(21)의 일 영역에 상기 증착물질(23a, 23b, 23c, 23d, 23e)이 증착될 패턴에 따라 마스크를 주입ㆍ취출시킨다.
그리고, 상기 제1 기판이 구비된 챔버를 마지막 챔버 안착 위치로 이동시키고, 상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 마지막 증착물질을 제1 기판 상에 증착시키는 동시에 각 챔버 안착 위치에 위치한 챔버에서 각각의 증착물질을 가열하여 기판 상에 증착시킨다.
마지막으로, 상기 제1 기판에 증착물질의 증착이 완료되면 상기 제1 기판을 취출한다. 상기 제1 기판을 취출하면, 다음 증착될 기판 및 증착물질을 다시 투입하게 되고, 상기와 같은 과정을 반복하면서 다수의 기판에 다중 증착물질을 증착한다. 한 챔버 내에 구비되는 증착물질은 하나의 기판에 증착될만큼의 양을 구비하므로, 증착물질의 가열 및 승온에 걸리는 시간을 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 박막 증착장치 중 하나의 챔버를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 증착 장치는 내부가 진공으로 유지되는 진공챔버(37)와, 상기 진공챔버(37) 내에서 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)이 증착될 기판(32), 증착 패턴이 형성된 마스크(38) 및 상기 마스크(38)를 지지하며, 적어도 상기 마스크(38)의 개구와 일치하는 크기의 개구가 형성된 마스크 홀더(33)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 기판(32) 및 상기 마스크(38)와 대향하도록 설치되어, 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 증발원(미도시)을 포함한다. 상기 마스크(38)는 상기 기판(32)과 상기 증발원 사이에 설치되며, 상기 증발원에는 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 수납하고 있는 다중 증착물질 도가니(30)가 형성되어 있다. 상기 도가니(30)에 구비된 각 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)의 양은 상기 기판(32)에 한번에 증착될 양이며, 각 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)당 2cc 내지 5cc 범위의 양을 구비한다. 또한, 상기 마스크(38)에 형성된 패턴대로 각 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 순차적으로 상기 기판(32) 상에 증착시킨다.
상기 증발원은 스테인레스 스틸(SUS) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어지며, 일반적으로, 금속 또는 전도성 세라믹 재질의 도가니를 전자 빔 또는 저항 가열 등의 방식으로 가열하여, 그 내부에 수납된 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)이 증발 또는 승화되어 상부에 형성된 분사노즐(미도시)을 통해 분사되도록 한 것이다.
본 발명에 따르면, 증발원은 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)이 수납된 도가니(30)와, 상기 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 가열하는 가열부(35)를 구비한다. 또한, 상기 도가니(30)에서 발생한 열이 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)에 영향을 끼치지 않도록 상기 도가니(30)의 외부에는 방열판(미도시)이 설치 되어 있다.
그리고, 도시되지는 않았지만 상기 증발원의 일 영역에는 증착 두께를 모니터링 할 수 있는 증착률 측정 모니터(미도시)가 설치되어 있다. 예를 들어, 서브픽셀의 개구율이 50%일 경우, 상기 증착률 측정 모니터에 의해 계산된 두께의 2배가 서브픽셀 내에 증착된다.
상기 증착률 측정 모니터는 증발원과 일체형으로 장착되어 예정된 증착률을 유지하기 위해 설치된다. 증착물질의 증발 정도를 관측하면서 증발원과 같이 이동하면서 증착률을 실시간으로 제어한다. 또한, 상기 증발원의 가열부에서 나오는 전체 증착률이 성막 공정에 적합한지의 여부를 판단하고 제어할 수 있도록 구성된다.
수직 방향으로 작동되는 증발원에서는 기판(32)에 성막되는 정도를 조절하기 위하여 상기 증발원의 가열부(35)의 발열량을 조절하여 기화 또는 승화되는 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)의 양을 제어하는 방법이 가능하다. 그리고, 기화 또는 승화되는 동일한 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)의 양에 대하여 상기 증발원의 이동 속도를 조절하여 단위 시간에 상기 기판(32)이 상기 증발원에 노출되는 시간 조절을 통하여, 증착률을 조절하는 방법도 가능하다.
본 발명에 따른 박막 증착장치를 이용하여 기판(32) 상에 박막이 증착되는 방법을 설명하면, 진공챔버(37) 내에 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 수납하며, 가열부(35)를 구비하는 증발원을 준비한다. 가열부(35)에는 상기 증발원을 가열하도록 설치된 적어도 하나의 히터(미도시)가 형성되어 있다. 상기 히터는 세라 믹 히터(Ceramic heater), 탄탈륨 히터(Ta) 및 텅스텐 히터로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성된다.
그리고, 상기 증발원과 대향하도록 기판(32) 및 마스크(38)를 마스크 홀더(33)에 위치시키고, 상기 증발원을 이동하며 상기 기판(32) 상에 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 증착한다. 상기 기판(32) 상에 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 증착하는 성막 단계에서는 증착률 측정 모니터를 이용하여 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)의 증발 정도를 관측하면서 상기 증발원과 같이 이동하면서 증착률을 실시간으로 제어한다.
또한, 상기 기판(32)이 진공챔버(37) 내에 장착된 상태에서, 상기 가열부(35)에 의해 가열되어 기화 또는 승화된 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)이 상기 기판(32)으로 분사되어 증착된다. 이와 같이, 상기 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 가열하여 기화 또는 승화시켜서 바로 상기 기판(32)에 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)을 증착할 수 있는 것은 유기 발광소자에 사용되는 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)인 유기물이 승화성이 높고, 200℃ 내지 400℃의 낮은 온도에서 기화하기 때문에 가능하다. 상기 증발원으로부터 기화 또는 승화된 증착물질(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)은 상기 기판(32)으로 이동되어 흡착, 증착, 재증발 등의 연속적 과정을 거쳐 상기 기판(32)에 고체화되어 박막을 형성한다.
전술한 실시예에서는 유기 발광표시장치를 예를 들어 설명하였지만, 박막을 증착하는 모든 디스플레이에 적용할 수 있다. 또한, 증착물질이 유기물인 경우에 대하여 설명하였지만, 금속물질인 경우에도 가능하다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 풀컬러(full-color) 구현을 위해 기판 상에 유기박막을 형성할 시에, 배치(Batch) 타입으로 하나의 기판에 증착될 양의 각각의 증착물질을 증발원 내부에 위치시키고, 기판 장착 후, 펌핑(Pumping), 증착(deposition) 및 기판 취출(Vent)을 한 라인(line)에서 연속적으로 수행함으로써, 증착물질의 가열 및 승온에 걸리는 시간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 간단한 챔버 구성에 의해 제작비 및 운영비를 저감할 수 있다.

Claims (14)

  1. 내부를 진공으로 유지시키는 펌프부를 구비하며, 기판 상에 증착물질을 증착하는 공정을 수행하는 적어도 하나의 챔버;
    상기 챔버 내부에 증착물질이 증착될 상기 기판 및 마스크를 지지하는 기판홀더;
    상기 챔버 내부에 상기 기판과 대향하도록 설치되고, 적어도 하나의 증착물질을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 다중 증착물질 도가니와, 상기 증착물질 중 선택되는 어느 하나를 국부적으로 가열하는 가열부를 구비하는 증발원; 및
    상기 챔버를 적어도 하나의 챔버 안착 위치에 순차적으로 이동시키는 챔버 이동 수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 각 증착물질의 양은 상기 기판에 한번에 증착될 양인 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 다중 증착물질 도가니에는 각 증착물질당 2cc 내지 5cc 범위의 양이 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 무회전 기판인 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버의 일 영역에 각각의 상기 증착물질이 증착될 패턴에 따라 상기 마스크를 투입ㆍ취출시키는 마스크 교환 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버 이동 수단은 적어도 하나의 챔버 안착 위치를 레일을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 도가니는 열 전도도가 높은 세라믹, 타이타늄(Ti) 및 스테인레스 스틸(Staninless Steel)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 증발원.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 열 전도도가 높은 세라믹은 그래파이트(Graphite), 실리콘 카바이 드(SiC), 알루미늄 나이트라이드(AIN), 알루미나(Al2O3), 보론 나이트라이드(BN) 및 석영(Quratz)으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 증발원.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 히터는 세라믹 히터(Ceramic heater), 탄탈륨 히터(Ta) 및 텅스텐 히터로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 증발원.
  10. 적어도 하나의 증착물질을 수납ㆍ가열하여 증발시키는 다중 증착물질 도가니가 구비된 증발원을 설치하고, 상기 증발원과 대향하도록 기판 홀더에 상기 증착물질이 증착될 제1 기판 및 마스크를 장착시킨 챔버를 준비하는 제1 단계;
    상기 챔버를 펌프부에 의해 내부를 진공으로 유지시키고, 상기 챔버를 챔버 이동 수단에 의해 제1 챔버 안착 위치로 이동시키는 제2 단계;
    상기 증발원에 설치된 가열부에 의해 제1 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제1 기판 상에 상기 제1 증착물질을 증착시키는 제3 단계;
    상기 제1 기판이 구비된 챔버를 제2 챔버 안착 위치로 이동시키고, 제2 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제1 기판 상에 제2 증착물질을 증착시키는 동시에 제1 챔버 안착 위치에 제2 기판을 구비한 챔버를 이동시키고, 제1 증착물질을 국부적으로 가열하여 상기 제2 기판 상에 증착시키는 제4 단계;
    상기 제1 기판이 구비된 챔버를 마지막 챔버 안착 위치로 이동시키고 상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 마지막 증착물질을 제1 기판 상에 증착시키는 동시에 각 챔버 안착 위치에 위치된 챔버에서 각각의 증착물질을 가열하여 기판 상에 증착시키는 제5 단계; 및
    상기 제1 기판에 증착물질의 증착이 완료되면 상기 제1 기판을 취출하는 제6 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치를 이용한 박막 증착방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 내지 제5 단계에서 상기 챔버 이동 수단은 레일을 구비하여 상기 챔버를 각 챔버 안착 위치로 이동시키며, 상기 기판 상에 각 챔버 안착 위치에서 가열되는 각각의 증착물질을 순차적으로 증착시키는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치를 이용한 박막 증착방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 단계에서 상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 각 증착물질의 양은 상기 기판에 한번에 증착되는 양인 것을 특징으로 하는 박막 증착장치를 이용한 박막 증착방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 단계에서 상기 다중 증착물질 도가니에 구비된 각 증착물질의 양은 2cc 내지 5cc 범위인 것을 특징으로 하는 박막 증착장치를 이용한 박막 증착방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제3 내지 제5 단계에서 마스크 교환 수단에 의해 상기 챔버의 일 영역에 각각의 상기 증착물질이 증착될 패턴에 따라 마스크를 투입ㆍ취출시키는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치를 이용한 박막 증착방법.
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