KR20090015378A - 기판 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 증착장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 증착장치는 공정가스 분출 노즐이 구비된 상부챔버, 상기 상부챔버와 분리 가능하며 상기 상부챔버와의 사이로 공정 공간을 형성하는 하부챔버, 상기 공정 공간에 위치하며 상기 노즐에서 분출된 상기 공정가스가 증착되도록 상기 기판을 냉각 지지하는 스테이지, 상기 기판이 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이로 진출입 가능하게 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이를 이격시키는 이격 구동부를 구비하는 것으로, 이러한 본 발명에 따른 기판 증착장치는 챔버를 강제 냉각시킬 수 있기 때문에 기판 증착장치의 유지보수 효율을 향상시키고, 반면에 단열층을 챔버에 형성하므로 챔버 외부로의 열유출을 최소화한다. 또한 배플의 설치로 증착 균일도를 향상시키고, 정전척으로 기판과 마스크를 함께 척킹함으로써 기판이나 마스크 슬립(slip)에 의한 미스 얼라인먼트(mis-alignment) 상태가 발생하는 것을 방지한다. 또한 노즐에 히팅블록을 설치함으로써 유기물과 같은 공정가스가 노즐에 증착되는 것을 최소화하고, 압력조절밸브의 사용으로 공정가스의 챔버내 체류시간을 강제 조절할 수 있는 효과들이 있다.
Figure P1020070079665
기판, 증착

Description

기판 증착장치{Deposition apparatus for substrate}
본 발명은 기판 증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하향 증착방식으로 공정가스를 기판에 증착하는 기판 증착장치에 관한 것이다.
평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계 발광 표시소자(Electro Luminescence Display Device : 이하 "EL 표시소자"라 함) 등이 있다.
전계 발광 표시소자는 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층으로 이루어진다. 전계 발광 표시소자는 사용하는 재료에 따라 무기 EL 표시소자와 유기 EL 표시소자로 구분된다. 이중 유기 EL 표시소자는 정공 주입 전극과 전자 주입 전극 사이에 형성된 유기 EL 층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내기 때문에 무기 EL 표시소자에 비해 낮은 전압으로 구동 가능하다.
유기 전계 발광 표시소자를 제조를 위하여 유기물은 기판 증착장치에 의하여 증착된다. 기판 증착장치에 대한 선행기술로 가부시키가이샤 알박에서 출원하여 공개된 한국공개번호 "10-2006-7008948"인 "유기 재료용 증발원 및 유기 증착 장치" 가 있다. "알박"의 특허는 기판이 챔버의 상부에 위치하고, 유기물이 챔버의 하부에서 증발하여 증착이 이루어지는 상향 증착방식(upward deposition type)이다. 상향 증착방식은 기판 증착시 증착 균일도(deposition uniformity)에 유리하다. 더욱이 대면적 기판의 경우에는 균일도를 유지하는데 효과가 좋다. 그러나 상향 증착방식은 증발한 유기물에 의한 증착속도가 느리기 때문에 유기물의 사용효율이 20% 내외로 매우 낮다. 이러한 문제는 기판의 제조단가를 상승시킨다.
그리고 종래의 유기 증착 장치는 유기물의 증착을 위하여 챔버 내부를 수백 이상 가열한다. 따라서 유지보수가 필요한 경우 챔버 내부의 온도가 상온 정도로 떨어질 때까지 기다려야 한다. 이 때문에 기판 증착장치의 유지보수를 신속하게 진행하기 어려워 증착장치의 사용효율이 떨어진다.
본 발명의 목적은 하향 증착 방식(downward deposition type)으로 기판에 유기물과 같은 공정가스의 증착효율이 향상되도록 하고, 또한 증착장치의 사용효율을 향상시키도록 한 기판 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 기판 증착장치는 공정가스 분출 노즐이 구비된 상부챔버, 상기 상부챔버와 분리 가능하며 상기 상부챔버와의 사이로 공정 공간을 형성하는 하부챔버, 상기 공정 공간에 위치하며 상기 노즐에서 분출된 상기 공정가스가 증착되 도록 상기 기판을 냉각 지지하는 스테이지, 상기 기판이 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이로 진출입 가능하게 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이를 이격시키는 이격 구동부를 구비한다.
상기 이격 구동부는 하단이 상기 하부챔버에 지지되고, 상단이 상기 상부챔버에 지지된 승강 실린더를 포함할 수 있다.
상기 스테이지는 정전척을 포함할 수 있다. 상기 스테이지는 상기 정전척과 결합되며 내부에 냉매가 순환하는 냉각 스테이지를 포함할 수 있다.
상기 스테이지는 상기 정전척을 관통하여 상기 기판 측으로 냉각가스가 분사되도록 하는 냉각가스 분출구를 구비할 수 있다.
상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이에는 밀봉부재가 구비될 수 있다.
상기 상부챔버와 상기 하부챔버는 상기 공정 공간을 가열하기 위한 가열기를 구비할 수 있다.
상기 스테이지의 일측에는 상기 기판을 승강시키는 리프트부가 구비될 수 있다.
상기 상부챔버와 상기 하부챔버는 상기 상부챔버와 상기 하부챔버를 냉각하기 위한 냉각기를 구비할 수 있다.
상기 기판 상에는 마스크가 안착되고, 상기 스테이지의 주변에는 상기 마스크의 정렬 및 승강을 위한 정렬부가 구비될 수 있다.
상기 정렬부는 상기 기판이 상기 공정 공간으로 진입할 때 상기 마스크를 상승시키고, 상기 기판이 상기 스테이지에 안착되면 상기 마스크를 하강시켜 상기 기 판 상에 위치시키는 정렬대를 구비할 수 있다.
상기 하부챔버의 일측에는 펌프가 설치되고, 상기 하부 스테이지의 바닥에는 상기 펌프와 연결된 복수개의 배출구가 형성되고, 상기 배출구와 상기 공정 공간 사이에는 배플이 구비될 수 있다.
상기 배플은 복수개의 상기 배출구들을 각각 블록킹하는 복수개로 마련되고, 각각의 상기 배플들의 끝단은 서로 이격되어 있을 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 기판 증착장치는 챔버를 강제 냉각시킬 수 있기 때문에 기판 증착장치의 유지보수 효율을 향상시키고, 반면에 단열층을 챔버에 형성하므로 챔버 외부로의 열유출을 최소화한다. 또한 배플의 설치로 증착 균일도를 향상시키고, 정전척으로 기판과 마스크를 함께 척킹함으로써 기판이나 마스크 슬립(slip)에 의한 미스 얼라인먼트(mis-alignment) 상태가 발생하는 것을 방지한다. 또한 노즐에 히팅블록을 설치함으로써 유기물과 같은 공정가스가 노즐에 증착되는 것을 최소화하고, 압력조절밸브의 사용으로 공정가스의 챔버내 체류시간을 강제 조절할 수 있는 효과들이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치의 기판이 챔버 내부로 진입한 상태를 도시한 단면도이다. 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 기판 증착장치는 기판(S)이 증착되는 공정 공간을 형성하는 챔버를 구비한다. 챔버는 상부챔버(100)와 하부챔버(200)로 구비된다. 상부챔버(100)는 뚜껑(lid)이라고 할 수 있다.
상부챔버(100)는 상부에 다수개의 노즐(110)을 구비한다. 노즐(110)은 상부챔버(100) 하부를 관통하여 노출된다. 노즐(110)로는 공정가스가 분출된다. 본 발명의 실시예에서 공정가스는 유기물(organic compounds)일 수 있고, 본 실시예에서 기판 증착장치는 유기물 증착장치일 수 있다. 노즐(110)의 상부에는 히팅모듈(heating module; 120)이 설치된다. 따라서 공정가스는 히팅모듈(120)에 의하여 소정온도로 가열되어 노즐(110)을 통하여 공정 공간으로 분출된다. 하나의 노즐(110)에는 하나의 히팅모듈(120)이 노즐(110)과 함께 단일 블록으로 제공될 수 있다. 따라서 복수개의 블록을 조합하여 다수개의 노즐(110)이 히팅모듈(120)과 함께 상부챔버(100)에 설치되도록 할 수 있다. 히팅모듈(120) 또는 노즐(110)의 개수는 1 ~ 4개 또는 그 이상으로 구비될 수 있다.
상부챔버(100)의 히팅모듈(120) 주변에는 복수개의 정렬용 카메라(130)가 설치된다. 카메라(130)가 위치하는 상부챔버(100)에는 관찰구(미도시)가 형성된다. 카메라(130)는 관찰구를 통하여 마스크와 기판의 정렬상태를 촬영한다.
상부챔버(100)의 노즐(110) 주변에는 가열층(140)이 구비된다. 그리고 가열층(140)의 외측에는 냉각층(150)이 구비된다. 이 가열층(140)과 냉각층(150)은 후술하는 상부챔버(100)와 하부챔버(200)의 구조와 유사하게 실시할 수 있다. 가열층(140)은 공정 진행을 위하여 공정 공간을 가열하기 위하여 사용되고, 냉각 층(150)은 기판 증착장치의 유지보수를 위하여 챔버를 냉각시킬 때 사용된다.
상부챔버(100)의 측벽은 다층으로 형성된다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 상부챔버(100)의 공정 공간 내부와 접하는 부분은 가열층(210)이 된다. 그리고 가열층(210) 다음에는 냉각층(220)이 적층된다. 냉각층(220)의 다음에는 단열층(230)이 적층된다. 단열층(230)의 다음에 설치되는 가장 바깥층에는 보호벽체(240)로 적층된다. 가열층(210)에는 가열기(211)가 매립 설치되고, 냉각층(220)에는 열교환을 위한 냉각기(221)가 매립 설치된다. 단열층(230)은 가열기(211)와 냉각기(221)로부터 보호벽체(240)로 온도 전달이 되는 것을 차단하는 기능을 한다.
가열층(210)과 냉각층(220)은 열전달이 용이한 알루미늄 합금일 수 있다. 가열기(211)는 전기적으로 동작하는 히터일 수 있고, 냉각기(221)는 열교환용 냉매가 순환하는 열교환기일 수 있다. 그러나 가열층(210)과 냉각층(220)은 하나의 층으로 구비될 수 있고, 하나의 열교환기로써 냉각 또는 가열을 수행하도록 할 수 있다. 이러한 예는 열전소자 또는 4-way 순환방식의 냉동사이클을 이용하여 실시할 수 있다.
상부챔버(100)의 외측부에는 플랜지(flange; 101))가 형성된다. 하부챔버(200)의 외측부에도 플랜지(201)가 형성된다. 상부챔버(100)의 플랜지(101)와 하부챔버(200)의 플랜지(201) 사이에는 이격 구동부(300)가 구비된다. 이격 구동부(300)는 상단이 상부챔버(100)의 플랜지(101)에 결합되고, 하단이 하부챔버(200)의 플랜지(201)에 결합된 다수개의 승강실린더로 실시할 수 있다. 이 승강실린더는 공정 진행을 위한 기판(S)이 기판 이송장치에 의하여 공정 공간으로 진입하거나, 공정 완료 후 외부로 배출될 때 공정 공간 내부를 개방하기 위하여 상부챔버(100)를 승하강 시키기 위한 것이다.
그리고 다른 실시예로 하부챔버(200)를 승하강 시킬 수 있다. 이 경우 이격부구동부(300)는 상부챔버(100)와 하부챔버(200)의 사이에 설치되는 승강 실린더 또는 하부챔버(200)와 기판 증착장치가 설치되는 외부 바닥에 사이에 설치되는 엘리베이터 장치로 실시될 수 있다.
하부챔버(200)는 상부챔버(100)와 마찬가지로 측벽이 다층으로 형성된다. 즉 하부챔버(200)는 공정 공간 내측에서 차례로 가열기(211)가 설치된 가열층(210), 냉각기(221)가 설치된 냉각층(220), 단열층(230) 그리고 보호벽체(240)가 적층되어 구성된다. 이러한 각각의 층은 상부챔버(100)와 동일한 구성으로 실시될 수 있다.
하부챔버(200)의 상단 테두리에는 밀봉부재인 오링(O-ring; 250)이 설치된다. 오링(250)은 상부챔버(100)와 하부챔버(200)와 접할 때 공정 진행을 위하여 공정 공간 내부를 밀폐시킨다. 오링(250)은 보다 좋은 밀봉을 위하여 동일하거나 서로 다른 크기 및 재질로 된 것을 하나 이상 다층으로 설치할 수 있다.
하부챔버(200)의 내부에는 기판(S)이 안착되는 스테이지(400)가 설치된다. 스테이지(400)는 상부부터 정전척(420)과 냉각 스테이지(430)가 겹쳐져서 구성된다. 그리고 기판(S)은 정전척(420) 상에 안착되고, 냉각 스테이지(430)에는 냉매유로(431)가 형성된다.
스테이지(400)는 스테이지(400) 하부로 연장되어(extended) 하부챔버(200)의 바닥을 관통한 지지대(410)에 지지된다. 지지대(410)에는 냉각기로 냉매(coolant) 를 제공하는 냉매관(411)이 매설된다. 또한 지지대(410)에는 냉매 스테이지(400)를 거쳐서 정전척(420) 상부로 헬륨과 같은 냉각가스를 분출시키기 위한 냉각가스 공급관(412)이 매설된다. 이를 위하여 정전척(420)에는 다수개의 분출구(421)가 형성된다. 또한 지지대(410)에는 정전척(420)으로 DC 전원의 공급을 위한 전력선(413)이 매설된다.
스테이지(400)의 측면 근처에는 정렬부(500)가 구비된다. 정렬부(500)는 하부챔버(200)의 하부를 관통한 정렬대(alignment rod; 510)를 구비한다. 정렬대(510)의 하부에는 UVW 스테이지(400)가 설치된다. UVW 스테이지(400)는 정렬대(510)를 “X ”,“Y”,“Z”,“θ” 방향으로 동작시킨다. 정렬대(510)의 상부에는 마그네틱 척(Magnetic chuck; 511)이 설치된다. 이 마그네틱 척(511)에는 마스크(M)가 부착된다. 마스크(M)는 금속재질로 구비된다. 따라서 마스크(M)는 정렬대(510)가 승강함에 따라 정렬대(510)와 함께 상하 승강한다. 증착공정 진행을 위한 기판(S)은 마스크(M)의 아래인 스테이지(400) 상에 안착된다.
하부챔버(200)의 하부에는 펌프(600)가 설치된다. 그리고 펌프(600)에 의한 공정 공간 내부의 압력 제어를 위하여 APC(Adapted Pressure Control valve)와 같은 압력조절밸브(700)가 설치된다. 한편, 하부챔버(200)의 바닥에는 펌프(600)로 연결되는 다수개의 배출구(260)가 형성된다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치의 평면 개념도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 배출구(260)는 하부챔버(200)의 바닥 모서리 네 곳에 각각 형성된다. 그리고 이 각각의 배출구(260) 상에는 배플(baffle; 800)이 각각 설치된다. 이 각각의 배플(800)의 끝단은 인접하는 다른 배플(800)과 서로 이격되어 있다.
예를 들어 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에서와 같이 좌우에 위치하는 배플(800)들의 끝단의 간격은 동일한 폭인 “A"가 되도록 하고, 상하에 위치하는 배플(800)들의 끝단의 간격은 동일한 폭인 "B"가 되도록 할 수 있다. 그리고 펌프(600)로 향하는 배출구(260)의 입구는 대부분이 배플(800)에 의하여 블록킹(blocking) 되어 있다. 따라서 배플(800)은 공정 진행중 배출구(260) 측으로 진행하는 공정가스의 진행이 배플(800)에 의하여 지체되고, 반면에 배플(800) 측단간의 이격 공간으로는 상대적으로 공정가스의 진행이 빨라진다. 따라서 배플(800)은 공정가스가 공정 공간 내부에 체류하는 시간을 공정 공간의 대부분의 위치에서 가능한 한 균일하게 유지시켜 기판(S)에 증착되는 공정가스의 증착 균일도(deposition uniformity)를 높여준다.
한편, 스테이지(400)에는 스테이지(400)를 관통하여 승강 동작하는 복수개의 리프트 핀(900)이 설치된다. 그리고 스테이지(400)의 하부에는 리프트 핀(900)을 승강시키는 리프트 핀 동작모듈(Lift pin moving module; 910)이 설치된다.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치의 작용상태에 대하여 설명한다.
공정 진행을 위하여 상부챔버(100)와 하부챔버(200)의 모든 가열층(140)(160)(210)은 공정 공간 내부를 가열한다. 공정 공간 내부 또는 상부챔버(100)와 하부챔버(200)의 가열층의 온도가 대략 300℃ 이상이 되면 공정 진행을 위한 적절한 온도상태가 된다.
공정의 시작을 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 이격 구동부(300)는 상부챔버(100)를 상승 시킨다. 그러면 상부챔버(100)와 하부챔버(200) 사이는 이격된다. 그리고 상부챔버(100)가 상승하면 정렬대(510)가 상승한다. 이에 따라 마스크(M)가 상승한다. 이후 기판(S)을 포크 등의 기판 이송장치(미도시)로 공정 공간 내부로 이송시킨다. 그러면 기판(S)은 공정 공간의 마스크(M) 하부에 위치하게 된다.
기판(S)이 적절한 위치에 위치하면 리프트 핀(900)이 상승한다. 리프트 핀(900)의 끝단은 기판(S)의 하부를 지지한다. 기판(S)이 지지되면 이후 기판 이송장치는 외부로 배출된다. 기판 이송장치가 외부로 배출되면 리프트 핀(900)은 하강한다. 이에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 기판(S)이 스테이지(400)의 정전척(420) 상에 안착된다. 이때 정전척(420) 하부의 냉각 스테이지(430)는 냉매에 의하여 대략 25℃ 정도의 상온상태를 유지한다.
계속해서 도 6에 도시된 바와 같이 기판(S)이 정전척(420) 상에 안착되면 정렬대(510)가 하강한다. 정렬대(510)가 하강하여 마스크(M)가 기판(S)과 인접한 위치에 있게 된다.
이후 도 7에 도시된 바와 같이 상부챔버(100)가 이격 구동부(300)에 의하여 하강한다. 상부챔버(100)가 하강하여 하부챔버(200)의 테두리 부분에 접하게 되면 오링(250)에 의하여 상부챔버(100)와 하부챔버(200) 사이는 밀봉된다. 따라서 공정 공간은 외부와 차단된다.
상부챔버(100)의 하강이 완료되면 UVW 스테이지(400)는 기판(S)과 마스크(M)를 서로 정렬시킨다. 이를 위하여 카메라(130)가 사용된다. 카메라(130)는 기판(S) 과 마스크(M)에 형성된 얼라인 마크(미도시)를 관측한다. 카메라(130)의 관측결과에 따라 UVW 스테이지(400)는 삼축 방향(3-axis direction) 및 회전 동작으로 기판(S)에 대한 증착위치를 정확히 맞춰준다. 이러한 정렬동작이 완료되면 UVW 스테이지(400)는 기판(S)과 마스크(M)를 최대한 밀착시킨다. 그리고 기판(S)과 마스크(M)의 밀착이 이루어지면 정전척(420)에 DC 전원이 공급된다. 이에 따라 마스크(M)에 정전기력이 가해져 마스크(M)와 기판(S)은 함께 정전척(420)에 척킹(Chucking)되어 정렬상태를 유지한다. 따라서 정렬후 기판(S)이나 마스크 (M)의 슬립(slip)과 같은 오동작이 방지된다.
이후 펌프(600)가 동작하여 공정 공간 내부를 펌핑하여 공정 공간 내부의 진공도가 1×10-6~ 5×10- 7토르(torr) 수준을 유지하도록 한다. 진공도는 공정조건에 따라 다르게 실시될 수 있다. 공정 공간의 진공도 조절은 압력조절밸브(700)에 의하여 이루어진다.
한편, 공정 공간 내부가 진공상태를 유지하면 냉각스테이지(400)에 의한 기판(S)의 냉각이 효율적으로 이루어지지 않을 수 있다. 더욱이 기판(S)과 스테이지(400) 사이에 미세한 이격틈이 있을 경우 열전달이 효과적으로 이루어지 않을 수 있다. 이때에는 헬륨가스를 기판(S)과 스테이지(400) 사이로 공급하여 기판(S)을 냉각한다. 헬륨가스는 정전척(420)의 분출구(421)를 통하여 기판(S)의 하부면으로 직접 분출된다.
이와 같은 공정조건이 갖추어지면 노즐(110)을 통하여 공정가스가 공급된다. 공정가스는 유기물일 수 있다. 유기물은 공정 공간 내부로 히팅모듈(120)에 의하여 가열되어 공급된다. 이에 따라 유기물은 상대적으로 낮은 온도인 기판(S) 마스크(M)와 기판(S)상에 증착된다. 마스크(M)는 기판(S)의 증착을 원하는 부분만을 노출시키기 때문에 기판(S)의 원하는 부분에만 유기물이 증착되도록 한다.
유기물과 같은 공정가스의 진행은 배플(800)에 의하여 선택적으로 블록킹 된다. 따라서 공정 공간 내부중 기판(S) 상부에서의 유기물의 체류시간이 기판(S) 전체면에 대하여 균일하게 유지된다. 따라서 기판(S)에는 균일한 증착이 이루어진다.
이후 증착공정이 완료되면 기판(S)을 배출한다. 기판(S)의 배출은 펌프(600)의 동작을 정지시키고, 정전척(420)에 공급되는 정전기력을 제거한 후 상부챔버(100)를 상승시킨다. 그리고 마스크(M)를 정렬대(510)를 이용하여 상승시키고, 계속해서 기판(S)을 리프트 핀(900)으로 상승시킨다. 이후 기판 이송장치를 진입시켜 기판(S)을 외부로 배출시킴으로써 하나의 기판(S)에 대한 증착 공정이 완료된다.
한편, 반복적으로 다수의 기판(S)에 대한 증착공정을 진행하면 챔버(100)(200) 내부에 이물질이 증착된다. 따라서 주기적으로 챔버 내부를 클리닝 할 필요가 있고, 그 외에 챔버 내부의 구성품들의 수리 및 교체하는 것과 같은 유지보수 공정이 필요하다.
그러나 이러한 유지보수를 빠른 시간 안에 실시하기에는 챔버 내부가 매우 고온상태다. 따라서 이때에는 챔버 내부를 냉각시킨다. 냉각은 상부챔버(100)와 하부챔버(200)에 구비된 냉각층(150)(170)(220)이 동작하여 냉각을 진행한다. 따라서 챔버 내벽은 신속한 강제 냉각이 이루어지므로 유지보수를 위한 대기시간이 단축되어 증착장치의 사용 및 유지보수 효율이 좋아진다.
이상과 같은 본 발명에 따른 기판 증착장치의 실시예와 달리 상부챔버와 하부챔버의 이격구조 및 배플의 구조나 형상은 보다 다양하게 변형 실시될 수 있다. 그리고 노즐도 그 설치 상태와 숫자가 변형 실시될 수 있고, 그 외의 다른 구성요소들도 전술한 실시예를 참고하여 변형 실시될 수 있다. 따라서 이상의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 실시예로 한정하기 위하여 제공되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치의 기판이 챔버 내부로 진입한 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치의 상부챔버 또는 하부챔버의 단면 구성을 설명하기 위한 부분 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치의 평면 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치의 기판이 스테이지에 안착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치에서 마스크가 기판상에 얼라인 된 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착장치에서 상부챔버가 하강하여 챔버 내부에 공정 공간이 형성되어 공정이 진행되는 상태를 나타낸 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100...상부챔버
200...하부챔버
300...이격 구동부
400...스테이지
500...정렬부
600...펌프
800...배플

Claims (13)

  1. 공정가스 분출 노즐이 구비된 상부챔버;
    상기 상부챔버와 분리 가능하며 상기 상부챔버와의 사이로 공정 공간을 형성하는 하부챔버;
    상기 공정 공간에 위치하며 상기 노즐에서 분출된 상기 공정가스가 증착되도록 상기 기판을 냉각 지지하는 스테이지;
    상기 기판이 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이로 진출입 가능하게 상기 상부챔버와 상기 하부챔버 사이를 이격시키는 이격 구동부를 구비하는 기판 증착장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이격 구동부는 하단이 상기 하부챔버에 지지되고, 상단이 상기 상부챔버에 지지된 승강 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스테이지는 정전척을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 스테이지는 상기 정전척과 결합되며 내부에 냉매가 순환하는 냉각 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 스테이지는 상기 정전척을 관통하여 상기 기판 측으로 냉각가스가 분사되도록 하는 냉각가스 분출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이에는 밀봉부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버는 상기 공정 공간을 가열하기 위한 가열기를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 스테이지의 일측에는 상기 기판을 승강시키는 리프트부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버는 상기 상부챔버와 상기 하부챔버를 냉각하기 위한 냉각기를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 기판 상에는 마스크가 안착되고, 상기 스테이지의 주변에는 상기 마스크의 정렬 및 승강을 위한 정렬부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 정렬부는 상기 기판이 상기 공정 공간으로 진입할 때 상기 마스크를 상승시키고, 상기 기판이 상기 스테이지에 안착되면 상기 마스크를 하강시켜 상기 기판 상에 위치시키는 정렬대를 구비하는 특징으로 하는 기판 증착장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 하부챔버의 일측에는 펌프가 설치되고, 상기 하부 스테이지의 바닥에는 상기 펌프와 연결된 복수개의 배출구가 형성되고, 상기 배출구와 상기 공정 공간 사이에는 배플이 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 배플은 복수개의 상기 배출구들을 각각 블록킹하는 복수개로 마련되고, 각각의 상기 배플들의 끝단은 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140120735A (ko) * 2013-04-04 2014-10-14 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법
KR20150010521A (ko) * 2013-07-19 2015-01-28 삼성디스플레이 주식회사 기상 증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조방법
WO2015034208A1 (ko) * 2013-09-06 2015-03-12 코닉이앤씨 주식회사 적층형 원자층 증착 장치 및 방법
KR20150057678A (ko) * 2013-11-20 2015-05-28 주식회사 엘지화학 화학기상 증착장치
KR20150057679A (ko) * 2013-11-20 2015-05-28 주식회사 엘지화학 기판 냉각장치 및 이를 포함하는 화학기상 증착장치
WO2015084463A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Applied Materials, Inc. Wafer carrier for smaller wafers and wafer pieces
KR20150071263A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 주식회사 엘지화학 화학기상 증착 시스템
KR20150131064A (ko) * 2013-03-15 2015-11-24 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 반도체 프로세싱을 위한 챔버 디자인
KR20160042317A (ko) * 2014-10-08 2016-04-19 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법
KR20180116646A (ko) * 2017-04-17 2018-10-25 주식회사 선익시스템 하향식 증착장치
JP2020050951A (ja) * 2018-09-21 2020-04-02 キヤノントッキ株式会社 静電チャックシステム、成膜装置、吸着及び分離方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法
US11534790B2 (en) 2017-04-10 2022-12-27 Samsung Display Co., Ltd. Apparatus and method of manufacturing display apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101297689B1 (ko) * 2011-10-28 2013-08-21 주식회사 테라세미콘 진공 건조 장치
KR102004421B1 (ko) * 2017-06-13 2019-07-29 삼성디스플레이 주식회사 기판 처리 장치
KR102461496B1 (ko) * 2021-06-03 2022-11-03 주식회사 기가레인 기판 배치 유닛
KR102497494B1 (ko) * 2021-06-03 2023-02-08 주식회사 기가레인 기판 배치 유닛

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11004663B2 (en) 2013-03-15 2021-05-11 Applied Materials, Inc. Chamber design for semiconductor processing
KR20150131064A (ko) * 2013-03-15 2015-11-24 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 반도체 프로세싱을 위한 챔버 디자인
KR20140120735A (ko) * 2013-04-04 2014-10-14 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법
US10870915B2 (en) 2013-04-04 2020-12-22 Samsung Display Co., Ltd. Deposition apparatus, method of forming thin film using the same, and method of manufacturing organic light emitting display apparatus
KR20150010521A (ko) * 2013-07-19 2015-01-28 삼성디스플레이 주식회사 기상 증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조방법
WO2015034208A1 (ko) * 2013-09-06 2015-03-12 코닉이앤씨 주식회사 적층형 원자층 증착 장치 및 방법
KR20150057678A (ko) * 2013-11-20 2015-05-28 주식회사 엘지화학 화학기상 증착장치
KR20150057679A (ko) * 2013-11-20 2015-05-28 주식회사 엘지화학 기판 냉각장치 및 이를 포함하는 화학기상 증착장치
US10236201B2 (en) 2013-12-06 2019-03-19 Applied Materials, Inc. Wafer carrier for smaller wafers and wafer pieces
US9460950B2 (en) 2013-12-06 2016-10-04 Applied Materials, Inc. Wafer carrier for smaller wafers and wafer pieces
WO2015084463A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Applied Materials, Inc. Wafer carrier for smaller wafers and wafer pieces
KR20150071263A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 주식회사 엘지화학 화학기상 증착 시스템
US9713818B2 (en) 2014-10-08 2017-07-25 Samsung Display Co., Ltd. Deposition apparatus and deposition method using the same
KR20160042317A (ko) * 2014-10-08 2016-04-19 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법
US11534790B2 (en) 2017-04-10 2022-12-27 Samsung Display Co., Ltd. Apparatus and method of manufacturing display apparatus
KR20180116646A (ko) * 2017-04-17 2018-10-25 주식회사 선익시스템 하향식 증착장치
JP2020050951A (ja) * 2018-09-21 2020-04-02 キヤノントッキ株式会社 静電チャックシステム、成膜装置、吸着及び分離方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法

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