KR20120046864A - 타원형 유로를 갖는 가스분사 모듈 및 직립방식 증착장치 - Google Patents

타원형 유로를 갖는 가스분사 모듈 및 직립방식 증착장치 Download PDF

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Abstract

타원형 유로를 통해 서로 다른 복수 종류의 증착가스를 교대로 제공하여 박막의 품질을 향상시킬 수 있는 가스분사 모듈 및 직립방식 증착장치가 개시된다. 평판 디스플레이 장치용 증착장치에서 타원형 유로를 갖는 가스분사 모듈은, 하우징 및 상기 하우징 내부에 구비되어 서로 다른 복수의 증착가스가 각각 제공되는 유로를 형성하며, 상기 유로는 타원형으로 형성되어 상기 유로를 개폐하는 캠 수단이 구비된 가스유로 유닛을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 가스유로 유닛은 서로 이웃하는 한 쌍의 가스유로 유닛 중 프리커서 가스를 제공하는 제1 가스유로 유닛과, 리액턴스 가스를 제공하는 제2 가스유로 유닛으로 구성된다. 그리고 상기 가스분사 모듈은 수직으로 세워진 기판을 수용하여 상기 기판 표면에 박막을 형성한다.

Description

타원형 유로를 갖는 가스분사 모듈 및 직립방식 증착장치{GAS DISTRIBUTION UNIT HAVING OVAL PATH AND UPRIGHT TYPE DEPOSITION APPARATUS HAVING THE GAS DISTRIBUTION UNIT}
본 발명은 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치에 관한 것으로, 평판 디스플레이 장치용 기판과 같이 대면적 기판에 균일하게 박막을 형성하기 위한 가스분사 모듈 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치(Flat Panel Display, FPD)는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 등이 있다. 이 중에서, 자발광(self emission), 광 시야각, 고속 응답, 낮은 소비 전력 등의 특성과 초박형으로 만들 수 있다는 특성에서 유기발광 디스플레이 장치가 차세대 디스플레이 장치로써 주목 받고 있다. 유기발광 디스플레이 장치는 통상적으로 유리 기판 상에 애노드(anode)에 해당하는 제1 전극, 정공 주입층 (hole injection layer), 정공 수송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 전자 수송층(electron transfer layer) 및 전자 주입층(electron injection layer)의 다층으로 이루어지는 유기막 및 캐소드(cathode)에 해당하는 제2 전극으로 이루어진다.
유기박막 형성방법에는 진공증착(vacuum deposition), 스퍼터링(sputtering), 이온빔 증착(Ion-beam Deposition), Pulsed-laser 증착, 분자선 증착, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스핀 코터(spin coater) 등의 방법을 사용할 수 있다.
한편, 유기박막을 수분으로부터 보호하기 위한 봉지박막이 필요한데, 이러한 봉지박막을 형성하기 위한 방법으로는 진공증착, 스퍼터링, 화학기상증착, 원자층증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 등의 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 대면적 기판에 균일하게 박막을 증착할 수 있는 평판디스플레이 장치용 기판의 직립방식 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 타원형 유로를 갖는 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈은, 하우징 및 상기 하우징 내부에 구비되어 서로 다른 복수의 증착가스가 각각 제공되는 유로를 형성하며, 상기 유로는 타원형으로 형성되어 상기 유로를 개폐하는 캠 수단이 구비된 가스유로 유닛을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 가스유로 유닛은 서로 이웃하는 한 쌍의 가스유로 유닛 중 프리커서 가스를 제공하는 제1 가스유로 유닛과, 리액턴스 가스를 제공하는 제2 가스유로 유닛으로 구성된다. 그리고 상기 가스분사 모듈은 수직으로 세워진 기판을 수용하여 상기 기판 표면에 박막을 형성한다.
일 측면에 따르면, 상기 가스유로 유닛은 상기 기판의 길이 방향을 따라 복수의 가스유로 유닛이 병렬로 배치되고, 복수의 제1 가스유로 유닛 및 복수의 제2 가스유로 유닛 사이로 퍼지 가스를 제공하는 제3 가스유로 유닛이 구비될 수 있다. 또한, 상기 가스유로 유닛은, 상기 하우징 내부에 구비되어 서로 다른 복수의 증착가스가 각각 유동되는 독립된 유로를 형성하되, 타원형 유로를 형성하는 유로 하우징 및 상기 유로 하우징 내부에 구비되어 상기 유로 하우징을 개폐하는 차단하는 캠 수단을 포함하는 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 유로 하우징은 타원형 유로 또는 원형 유로를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 가스유로 유닛은 상기 캠 수단이 90° 어긋나게 동작하도록 형성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 복수의 제1 가스유로 유닛 및 상기 복수의 제2 가스유로 유닛이 각각 동시에 동일한 증착가스를 분사하도록 구동하는 제어부가 구비될 수 있다. 그리고 상기 제3 가스유로 유닛은 지속적으로 퍼지 가스가 분사되도록 형성되거나, 개폐 가능하게 형성될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 타원형 유로를 갖는 평판디스플레이 장치용 증착장치는, 수직으로 세워진 기판을 지지하는 기판 이송 유닛, 상기 기판에 대해 서로 다른 복수 종류의 증착가스를 순차적으로 제공하는 가스분사 모듈 및 상기 기판 후방에 구비되어 상기 기판을 가열하는 히터 유닛을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 가스분사 모듈은, 하우징 및 상기 하우징 내부에서 상기 기판의 길이 방향을 따라 나란하게 구비되며, 서로 다른 복수의 증착가스가 각각 제공되는 유로를 형성하고, 상기 유로는 타원형으로 형성되어 상기 유로를 개폐하는 캠 수단이 구비된 가스유로 유닛을 포함하는 구성된다.
일 측면에 따르면, 상기 가스유로 유닛은, 프리커서 가스를 제공하는 복수의 제1 가스유로 유닛과, 리액턴스 가스를 제공하는 복수의 제2 가스유로 유닛 및, 상기 제1 및 제2 가스유로 유닛 사이에 구비되어 퍼지 가스를 제공하는 제3 가스유로 유닛으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 가스유로 유닛은 각 캠 수단이 90° 어긋나게 동작하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 가스유로 유닛은 상기 복수의 제1 가스유로 유닛 및 상기 복수의 제2 가스유로 유닛이 각각 동시에 동일한 증착가스를 분사하도록 구동하는 제어부가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 타원형 유로를 통해 기판에 서로 다른 종류의 증착가스를 순차적으로 제공하므로 균일한 박막을 형성할 수 있다.
또한, 기판을 수직으로 세워서 증착이 이루어지므로 증착장치의 크기를 줄이고 공간을 효과적으로 활용할 수 있다.
또한, 1장 또는 2장의 기판을 동시에 처리할 수 있어서, 스루풋을 향상시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 증착가스의 반응성을 향상시킴으로써 증착가스의 낭비를 줄여서 생산비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직립방식 증착장치를 간략하게 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 직립방식 증착장치에서 가스분사 모듈의 평면도로써, 도 2는 프리커서 가스가 분사되는 상태이고, 도 3은 리액턴스 가스가 분사되는 상태 및 도 4는 퍼지 가스가 분사되는 상태의 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직립방식 증착장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 변형 실시예에 다른 직립방식 증착장치의 가스분사 모듈을 설명하기 위한 평면도들이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 평면디스플레이 장치용 직립방식 증착장치(100) 및 가스분사 모듈(130)에 대해 상세하게 설명한다. 참고적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직립방식 증착장치(100)를 간략하게 도시한 사시도이다. 그리고 도 2 내지 도 4는 도 1의 증착장치(100)에서 가스분사 모듈(130)의 구성 및 동작을 설명하기 위한 평면도들이다. 그리고 도 5는 도 1의 증착장치(100)의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도면을 참조하면, 증착장치(100)는 수직으로 세워서 지지되는 기판(10)에 대해 기판(10) 표면에 서로 다른 복수 종류의 증착가스를 제공하여 소정의 박막을 형성한다. 상세하게는, 증착장치(100)는 기판(10)에 서로 다른 증착가스를 순차적으로 제공하는 가스분사 모듈(gas distribution module)(130)과 기판(10)의 가열을 위한 히터 유닛(120) 및 기판(10)을 지지하고 이송하기 위한 기판 이송 유닛(substrate moving unit)(110)을 포함하여 구성된다. 또한, 기판(10)이 수용되는 공간 하부에는 미반응 증착가스 등을 포함하는 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 메인 배플부(main vacuum baffle)(150)가 구비될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 증착장치(100)를 구성하는 상세한 기술구성은 공지의 기술로부터 이해 가능하며 본 발명의 요지가 아니므로 자세한 설명 및 도시를 생략하고 주요 구성요소에 대해서만 간략하게 설명한다.
여기서, 평판디스플레이 장치용 기판(10)을 제조하기 위해서, 유리 기판(10) 등의 기판(10)에 수 Å 두께의 금속층을 형성한다. 본 실시예에 따른 가스분사 모듈(130)은 기판(10)에 서로 다른 종류의 증착가스를 순차적으로 제공하여 상기 기판(10) 표면에서 화학적으로 반응하도록 함으로써 그 반응 생성물이 기판(10)에 증착되는 방식인 원자층 증착 또는 유기금속 화학기상증착 방식으로 박막을 형성하므로, 증착된 박막의 스텝 커버리지가 우수하다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 평판디스플레이 장치를 비롯하여 반도체 기판(10) 등의 증착장치에도 적용할 수 있음은 당연하다 할 것이다.
또한, 본 실시예에서 '기판(10)'은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 그러나 본 발명의 기판(10)이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 장치(semiconductor device) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 또한, 기판(10)의 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.
또한, 본 실시예에서 '증착가스(source gas)'라 함은 소정의 박막을 형성하기 위한 소스 물질을 포함하는 가스들로써, 박막을 조성하는 구성 원소를 포함하는 프리커서 가스(precursor gas)(S1) 및 상기 프리커서 가스(S1)와 화학적으로 반응하여 소정의 반응 생성물에 따른 박막을 형성하는 리액턴스 가스(reactant gas)(S2), 그리고 상기 프리커서 가스(S1) 및 리액턴스 가스(S2) 등의 미반응 가스와 잔류가스를 제거하기 위한 퍼지 가스(purge gas)(P)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 '홀'이라 함은 원형 단면을 갖는 홀뿐만 아니라 다각형 단면을 갖는 홀이나 슬릿, 개구부를 포함할 수 있다.
히터 유닛(120)은 기판(10)의 후방에 구비되어 기판(10) 및 증착장치(100) 내부의 온도를 증착에 필요한 온도로 가열하고 유지한다. 여기서, 히터 유닛(120)은 기판(10)을 균일하게 가열할 수 있도록 기판(10)에 대응되는 면적에 균일하게 배치된 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, 와이어 히터를 사용할 수 있다. 그러나 히터 유닛(120)이 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며 히터 유닛(120)의 형태 및 종류는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
기판 이송 유닛(110)은 기판(10)을 수직으로 세워진 상태에서 지지하고, 증착 공정이 진행되는 동안 증착장치(100) 내부에서 기판(10)을 지지하고 이송한다. 한편, 기판(10)은 배면에 셔틀부(shuttle)(20)가 구비되어 기판(10)을 지지한다. 또는, 기판(10)은 단독으로 프로세스 모듈(100)에 투입되거나, 소정 패턴이 형성되어 증착가스를 선택적으로 차단하여 소정 패턴의 박막을 형성하기 위한 마스크(미도시)가 기판(10) 표면에 장착된 상태로 투입되어 박막이 형성될 수 있다.
메인 배플부(150)는 증착장치(100) 하부에 구비되어 공정 중에 발생하는 배기가스를 배출시키기 위한 메인 배기 역할을 수행한다. 예를 들어, 메인 배플부(150)는 증착장치(100)의 바닥면을 관통하여 배기가스를 증착장치(100) 외부로 배출시키기 위한 복수의 배기구로 이루어질 수 있다. 여기서, 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며 메인 배플부(150)의 위치와 형태는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
가스분사 모듈(130)은 수직으로 세워진 기판(10)에 증착가스를 분사할 수 있도록 기판(10)에 대응되는 크기를 갖고, 상기 기판(10)과 평행한 수직면인 분사면(301) 상에 증착가스를 분사하는 복수의 분사홀(330)이 형성된다. 그리고 가스분사 모듈(130)의 일측에는 증착가스를 제공하는 가스공급부(140)가 연결된다.
상세하게는, 가스분사 모듈(130)의 하우징(131)은 기판(10)을 향한 분사면(301)에 증착가스의 분사를 위한 복수의 분사홀(311, 321, 331)이 형성된다. 그리고 상기 분사면(301)과 대향된 면인 주입면(302)에는 증착가스의 공급을 위한 가스공급부(140)가 연결된다.
여기서, 본 실시예에서는 주입면(302)에 홀을 도시하였으나, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 주입면(302)에 홀이 형성되지 않고, 하우징(131) 상부 또는 하부 등 실질적으로 다양한 위치에서 가스공급부(140)가 연결될 수 있다.
가스분사 모듈(130) 내부에는 서로 다른 복수 종류의 증착가스를 순차적으로 제공하기 위한 타원형 가스유로를 형성하는 가스유로 유닛(133)이 형성된다. 가스유로 유닛(133)은 각 증착가스를 서로 분리된 유로를 통해 제공할 수 있도록 상기 하우징(131) 내부를 분할하고, 상기 가스유로 유닛(133)을 통해 제공되는 증착가스를 선택적으로 차단하는 역할을 한다.
가스유로 유닛(133)은 상기 하우징(131) 내부에서 각 증착가스가 서로 혼합되지 않고 독립된 유로를 통해 유동할 수 있도록 하우징(131) 내부를 분할하고, 상기 증착가스의 유로(312, 322)를 한정하는 유로 하우징(313, 323)과, 상기 유로 하우징(313, 323) 내부에 구비되어 상기 유로 하우징(313, 323)의 유로(312, 322, 332)를 개폐함으로써 상기 증착가스를 선택적으로 차단하는 캠 수단(315, 325), 및 상기 캠 수단(315, 325)의 구동을 위한 구동축(316, 326)으로 이루어진다.
가스분사 모듈(130)은 서로 이웃하는 2개의 가스유로 유닛(133)이 한 쌍으로 작동하며, 한 쌍의 가스유로 유닛(133) 중 하나는 프리커서 가스(S)를 제공하고, 나머지 하나는 리액턴스 가스(R)를 제공한다. 그리고 일렬로 배치된 복수의 가스유로 유닛(133)이 하나씩 교번적으로 프리커서 가스(S)와 리액턴스 가스(R)를 제공하도록 연결될 수 있다. 그리고 상기 한 쌍의 가스유로 유닛(133) 사이의 공간이 퍼지 가스(P)가 제공되는 유로(332)를 형성하고, 상기 유로(332)를 포함하는 공간을 제3 가스유로 유닛(330)이라 한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 가스유로 유닛(133) 중에서 프리커서 가스(S)를 제공하는 가스유로 유닛을 제1 가스유로 유닛(310)이라 하고, 리액턴스 가스(R)를 제공하는 가스유로 유닛을 제2 가스유로 유닛(320), 퍼지 가스(P)를 제공하는 가스유로 유닛을 제3 가스유로 유닛(330)이라 한다.
그리고 상기 제1 내지 제3 가스유로 유닛(310, 320, 330)에는 각각 프리커서 가스(S)를 공급하는 제1 공급원(141), 리액턴스 가스(R)를 공급하는 제2 공급원(142) 및 퍼지 가스(P)를 공급하는 제3 공급원(145)이 각각 연결된다.
그리고 도면에서 미설명 도면부호 142와 144는 각각 제1 및 제2 공급원(141, 143)을 개폐하는 밸브(142, 144)이다. 본 실시예에서는 제3 공급원(145)에는 밸브가 도시되지 않았으나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 제3 공급원(145)에도 밸브가 구비될 수 있다.
제3 가스유로 유닛(330)은 퍼지 가스가 지속적으로 분사되도록 형성되며, 제1 및 제2 가스유로 유닛(310, 320)과 달리 캠 수단이 구비되지 않는다. 또는, 제3 가스유로 유닛(330)은 제1 및 제2 가스유로 유닛(310, 320)에서 증착가스가 분사되는 사이 사이에 퍼지 가스를 제공하도록 형성될 수 있다.
그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 가스유로 유닛(133)의 형태는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
가스분사 모듈(130)은 가스유로 유닛(310, 320) 내부에서 캠 수단(315, 325)이 회전함에 따라 유로(312, 322)가 차단 및 개방되면서 해당 증착가스가 기판(10)에 제공된다.
예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 가스유로 유닛(310)은 캠 수단(315)이 유로(312)를 개방하도록 위치하고, 기판(10)에 프리커서 가스(S)가 분사된다. 이 때, 제2 가스유로 유닛(320)은 캠 수단(325)이 상기 제1 가스유로 유닛(310)의 캠 수단(315)과 90° 어긋나게 배치되어, 제2 가스유로 유닛(320)의 유로(322)를 폐쇄하는 위치에 위치한다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 가스유로 유닛(310)의 캠 수단(315)이 90° 회전하면 제1 가스유로 유닛(310)의 유로(312)가 폐쇄된다. 그리고 상기 제1 가스유로 유닛(310)의 캠 수단(315)의 회전과 동시에 제2 가스유로 유닛(320)의 캠 수단(325)도 90° 회전하면서 제2 가스유로 유닛(320)의 유로(322)가 개방되어 리액턴스 가스(R)가 분사된다.
이와 같이, 제1 및 제2 가스유로 유닛(310, 320)의 캠 수단(315, 325)이 서로 90° 어긋나게 회전함에 따라 상기 제1 및 제2 가스유로 유닛(310, 320)이 교번적으로 개방 및 폐쇄되고, 그에 따라 해당 증착가스가 기판(10)에 분사된다.
그리고 제3 가스유로 유닛(330)의 경우에는 지속적으로 퍼지 가스(P)가 분사할 수도 있다. 또는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 가스유로 유닛(310, 320)이 폐쇄된 상태에서 퍼지 가스(P)를 분사할 수 있다.
가스분사 모듈(130)은 동일한 증착가스를 분사하는 복수의 가스유로 유닛(133)이 동시에 작동되도록 형성된다. 가스분사 모듈(130)은 각 기판(10)에 동일한 증착가스가 분사될 수 있도록 제어부(135)가 구비될 수 있다.
제어부(135)는 제1 및 제2 가스유로 유닛(310, 320)의 캠 수단(315, 325)에 연결되어 복수의 제1 가스유로 유닛(310) 및 복수의 제2 가스유로 유닛(320)이 동시에 개폐되도록 하여 기판(10)에 동일한 증착가스가 분사되도록 한다. 즉, 제어부(135)는 상기 캠 수단(315, 325)이 동일한 위치에서 동일한 각속도로 회전하도록 구동한다.
그리고 제어부(135)는 상기 캠 수단(315, 325)의 구동과 더불어 각 가스유로 유닛(310, 320)에 공급되는 증착가스를 선택적으로 차단할 수 있도록 각 밸브(142, 144)와도 전기적으로 연결된다.
한편, 상술한 실시예에서는 타원형 유로(312, 322, 332)를 갖고 내부에 캠 수단(315, 325)이 구비되는 가스유로 유닛(310, 320, 330)을 설명하였다. 이하에서는, 상술한 실시예의 변형 예로써 원형 유로(412, 422, 432)를 갖고, 내부에 상기 원형 유로(412, 422)를 개폐할 수 있도록 캠 수단(415, 425)이 구비되는 가스 유로 유닛(134)에 대해서 설명한다. 여기서, 이하에서 설명하는 가스유로 유닛(134) 및 가스분사 모듈(130)은 상술한 실시예와 가스유로 유닛(134)의 형태 및 일부 구성요소를 제외하고는 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 가스유로 유닛(134)은, 프리커서 가스(S)를 제공하는 제1 가스유로 유닛(410)과 리액턴스 가스(R)를 제공하는 제2 가스유로 유닛(420) 및 퍼지 가스(P)를 제공하는 제3 가스유로 유닛(430)으로 이루어진다.
가스분사 모듈(130)은 상기 가스분사 모듈(130) 및 기판(10)의 길이 방향을 따라 복수개의 가스유로 유닛(134)이 일렬로 배치되고, 서로 인접한 2개의 가스유로 유닛(410, 420)이 한 쌍으로 동작한다. 그리고 제1 및 제2 가스유로 유닛(410, 420) 사이 사이에는 제3 가스유로 유닛(430)이 구비된다.
제1 및 제2 가스유로 유닛(410, 420)은 증착가스가 유동하는 유로가 원형 유로(412, 422)를 형성하는 유로 하우징(413, 423) 및 상기 유로(412, 422) 내부에 구비되어 유로(412, 422)를 개폐하는 캠 수단(415, 425) 및 구동축(416, 426)이 구비된다. 예를 들어, 상기 캠 수단(415, 425)은, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 일 위치에서는 증착가스가 분사되도록 하고, 상기 위치에서 90° 회전하면 증상기 유로(412, 422)를 폐쇄하도록 형성된다. 또한, 제1 및 제2 가스유로 유닛(410, 420)은 상기 캠 수단(415, 425)이 서로 90° 어긋나게 배치된다.
한편, 제3 가스유로 유닛(430)은 지속적으로 퍼지 가스(P)가 분사하도록 형성되거나, 제1 및 제2 가스유로 유닛(410, 420)이 폐쇄된 상태에서 퍼지 가스(P)를 분사하도록 형성된다.
본 실시예에 따른 가스분사 모듈(130)은 일렬로 배치된 가스유로 유닛(134)에서 서로 교번적으로 배치된 가스유로 유닛(134)들에서 동일한 증착가스가 분사되도록 구비되고, 상술한 실시예와 마찬가지로, 동일한 증착가스를 분사하는 가스유로 유닛(134)은 동시에 증착가스가 분사되고 차단될 수 있도록 제어부(미도시)에 연결된다.
본 실시예에 따른 가스분사 모듈(130)의 동작을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제1 가스유로 유닛(410)의 캠 수단(415)이 유로(412)를 개방하도록 위치하여 기판(10)에 프리커서 가스(S)가 제공되고, 제2 가스유로 유닛(420)은 캠 수단(425)이 상기 제1 가스유로 유닛(410)의 캠 수단(415)과 90° 어긋나게 배치되어, 제2 가스유로 유닛(420)의 유로(422)를 폐쇄한다.
다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 가스유로 유닛(410)의 캠 수단(415)이 90° 회전하면 제1 가스유로 유닛(410)의 유로(412)가 폐쇄되고, 동시에, 제2 가스유로 유닛(420)의 캠 수단(425)도 90° 회전하면서 제2 가스유로 유닛(420)의 유로(422)가 개방되어 리액턴스 가스(R)가 분사된다.
이와 같이, 제1 및 제2 가스유로 유닛(410, 320)의 캠 수단(415, 325)이 서로 90° 어긋나게 회전함에 따라 상기 제1 및 제2 가스유로 유닛(410, 320)이 교번적으로 개방 및 폐쇄되고, 그에 따라 해당 증착가스가 기판(10)에 분사된다.
그리고 제3 가스유로 유닛(330)의 경우에는 지속적으로 퍼지 가스(P)가 분사할 수도 있다. 또는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 가스유로 유닛(310, 320)이 폐쇄된 상태에서 퍼지 가스(P)를 분사할 수 있다.
그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 가스유로 유닛(410, 420, 430) 및 캠 수단(415, 425)의 형태는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시예에 따르면 기판(10)에 복수의 증착가스를 순차적으로 제공하여 반응시키므로 증착가스의 반응성을 향상시키고, 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판(10)의 크기나 형태에 의해 가스분사 모듈(130)의 형태가 크게 바뀌지 않더라고 다양한 형태나 크기의 기판(10)에 증착가스를 제공할 수 있어서, 대면적 및 대형 기판(10), 또는 다각형과 같이 다양한 형태의 기판(10)에 대해서 용이하게 증착할 수 있다. 또한, 기판(10)을 직립으로 세워서 증착 및 이송되므로 기판(10)의 이송 과정에서 기판(10)의 변형 및 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기판(10)이 대면적화 되더라도 증착장치(100)의 크기 증가를 효과적으로 억제할 수 있으며, 증착장치 전체의 크기를 줄이고 설비를 간소화할 수 있다.
여기서, 상술한 실시예는 설명의 편의를 위한 것으로, 기판(10) 분사되는 증착가스의 순서가 반드시 상술한 순서에 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 기판
20: 셔틀부(shuttle)
100: 증착장치
110: 기판 이송 유닛(substrate moving unit)
120: 히터 유닛
130: 가스분사 모듈
140, 141, 143, 145: 가스공급부
142, 144: 밸브
150: 메인 배플부(main vacuum baffle)
131: 하우징
133: 가스분사 모듈(gas distribution module)
135: 제어부
301: 분사면
302: 주입면
310, 320, 330, 410, 420, 430: 가스유로 유닛
311, 321, 131: 분사홀
312, 322, 332, 411, 412, 413: 유로
313, 323, 413, 423: 유로 하우징
315, 325, 415, 425: 캠 수단
316, 326, 416, 426: 구동축

Claims (9)

  1. 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈에 있어서,
    하우징; 및
    상기 하우징 내부에 구비되어 서로 다른 복수의 증착가스가 각각 제공되는 유로를 형성하며, 상기 유로는 타원형으로 형성되어 상기 유로를 개폐하는 캠 수단이 구비된 가스유로 유닛;
    을 포함하고,
    상기 가스유로 유닛은 서로 이웃하는 한 쌍의 가스유로 유닛 중 프리커서 가스를 제공하는 제1 가스유로 유닛과, 리액턴스 가스를 제공하는 제2 가스유로 유닛으로 구성되며,
    상기 가스분사 모듈은 수직으로 세워진 기판을 수용하여 상기 기판 표면에 박막을 형성하는 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스유로 유닛은 상기 기판의 길이 방향을 따라 복수의 가스유로 유닛이 병렬로 배치되고,
    복수의 제1 가스유로 유닛 및 복수의 제2 가스유로 유닛 사이로 퍼지 가스를 제공하는 제3 가스유로 유닛이 구비되는 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가스유로 유닛은,
    상기 하우징 내부에 구비되어 서로 다른 복수의 증착가스가 각각 유동되는 독립된 유로를 형성하는 유로 하우징; 및
    상기 유로 하우징 내부에 구비되어 상기 유로 하우징을 개폐하는 차단하는 캠 수단;
    을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 가스유로 유닛은 상기 캠 수단이 90° 어긋나게 동작하도록 형성된 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유로 하우징은 타원형 유로 또는 원형 유로를 형성하는 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 가스유로 유닛 및 상기 복수의 제2 가스유로 유닛이 각각 동시에 동일한 증착가스를 분사하도록 구동하는 제어부가 구비된 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제3 가스유로 유닛은 지속적으로 퍼지 가스가 분사되도록 형성되거나, 개폐 가능하게 형성된 평판디스플레이 장치용 증착장치의 가스분사 모듈.
  7. 수직으로 세워진 기판을 지지하는 기판 이송 유닛;
    상기 기판에 대해 서로 다른 복수 종류의 증착가스를 순차적으로 제공하는 가스분사 모듈; 및
    상기 기판 후방에 구비되어 상기 기판을 가열하는 히터 유닛;
    을 포함하고,
    상기 가스분사 모듈은,
    하우징; 및
    상기 하우징 내부에서 상기 기판의 길이 방향을 따라 나란하게 구비되며, 서로 다른 복수의 증착가스가 각각 제공되는 유로를 형성하고, 상기 유로를 개폐하는 캠 수단이 구비된 가스유로 유닛;
    을 포함하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스유로 유닛은,
    프리커서 가스를 제공하는 복수의 제1 가스유로 유닛과, 리액턴스 가스를 제공하는 복수의 제2 가스유로 유닛 및, 상기 제1 및 제2 가스유로 유닛 사이에 구비되어 퍼지 가스를 제공하는 제3 가스유로 유닛으로 구성되고,
    상기 제1 및 제2 가스유로 유닛은 각 캠 수단이 90° 어긋나게 동작하도록 형성된 평판디스플레이 장치용 증착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가스유로 유닛은 상기 복수의 제1 가스유로 유닛 및 상기 복수의 제2 가스유로 유닛이 각각 동시에 동일한 증착가스를 분사하도록 구동하는 제어부가 구비된 평판디스플레이 장치용 증착장치.
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