KR20130008852A - 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증착 공정을 효율적으로 진행할 수 있고 증착막 특성을 용이하게 향상하는 기판에 박막을 증착하기 위한 기상 증착 장치에 관한 것으로서, 배기구를 구비하는 챔버, 상기 챔버 내에 배치되고 상기 기판을 장착하도록 장착면을 구비하는 스테이지, 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 기체를 주입하는 적어도 하나 이상의 주입홀을 구비하는 주입부, 상기 기판과 대향하도록 배치되어 상기 기판과의 사이에 소정의 공간을 제공하는 가이드 부재 및 상기 스테이지 및 상기 가이드 부재를 이동하는 구동부를 포함하는 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 제공한다.

Description

기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법{Vapor deposition apparatus, method for vapor deposition and method for manufacturing organic light emitting display apparatus}
본 발명은 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 증착 공정을 효율적으로 진행할 수 있고 증착막 특성을 용이하게 향상할 수 있는 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자, 표시 장치 및 기타 전자 소자 등은 복수의 박막을 구비한다. 이러한 복수의 박막을 형성하는 방법은 다양한데 그 중 기상 증착 방법이 하나의 방법이다.
기상 증착 방법은 박막을 형성할 원료로서 하나 이상의 기체를 사용한다. 이러한 기상 증착 방법은 화학적 기상 증착(CVD:chemical vapor deposition), 원자층 증착(ALD:atomic layer deposition) 기타 다양한 방법이 있다.
한편, 표시 장치들 중, 유기 발광 표시 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극 사이에 유기 발광층을 구비하는 중간층을 포함하고, 그 외에 하나 이상의 다양한 박막을 구비한다. 이때 유기 발광 표시 장치의 박막을 형성하기 위하여 증착 공정을 이용하기도 한다.
그러나, 유기 발광 표시 장치가 대형화되고 고해상도를 요구함에 따라 대면적의 박막을 원하는 특성으로 증착하기가 용이하지 않다. 또한 이러한 박막을 형성하는 공정의 효율성을 향상하는데 한계가 있다.
본 발명은 증착 공정을 효율적으로 진행할 수 있고 증착막 특성을 용이하게 향상할 수 있는 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 기판에 박막을 증착하기 위한 기상 증착 장치에 관한 것으로서, 배기구를 구비하는 챔버, 상기 챔버 내에 배치되고 상기 기판을 장착하도록 장착면을 구비하는 스테이지, 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 기체를 주입하는 적어도 하나 이상의 주입홀을 구비하는 주입부, 상기 기판과 대향하도록 배치되어 상기 기판과의 사이에 소정의 공간을 제공하는 가이드 부재 및 상기 스테이지 및 상기 가이드 부재를 이동하는 구동부를 포함하는 기상 증착 장치를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 가이드 부재는 상기 기판과 평행하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 가이드 부재는 상기 기판과 동일하거나 크도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 가이드 부재는 상기 기판을 대향하는 방향에 복수의 돌출부 및 오목부를 구비하는 요철면을 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 돌출부 및 오목부는 상기 중력이 작용하는 방향을 따라 길게 연장되어 형성 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 가이드 부재와 상기 상기 기판 사이에 제공된 공간은 상기 기판상에 형성될 박막의 패턴에 대응하는 형태를 갖고, 상기 가이드 부재는 상기 공간과 연결되고 상기 주입부에서 주입되는 기체가 통과하는 통로를 구비 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 통로는 적어도 상기 가이드 부재의 상단에 형성된 제1 관통부 및 상기 가이드 부재의 하단에 형성된 제2 관통부 사이에 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 관통부 또는 상기 제2 관통부는 상기 하나의 공간에 대응하도록 길게 연장된 형태로 형성 될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 관통부 또는 상기 제2 관통부는 상기 하나의 공간에 대응하는 복수의 관통홀을 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 공간은 상기 가이드 부재의 상기 기판을 향하는 일면에 형성된 그루브에 대응할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 가이드 부재는 상기 공간을 덮도록 형성된 덮개부를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 구동부는 상기 기판이 상기 스테이지에 장착된 상태에서 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 수직한 방향으로 상기 스테이지와 상기 가이드 부재를 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 구동부는 왕복 운동할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 구동부는 상기 스테이지 및 상기 가이드 부재를 동시에 이동 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 구동부는 상기 스테이지를 이동하는 제1 구동부 및 상기 가이드 부재를 이동하는 제2 구동부를 구비 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 장착면은 중력이 작용하는 방향과 평행하도록 배치 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 주입부는 지면으로부터 상기 스테이지보다 멀리 떨어지도록 배치 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 배기구는 펌프와 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 주입홀은 소스 기체 및 반응 기체를 순차적으로 주입 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 주입부는 소스 기체 및 반응 기체를 독립적으로 주입하는 복수의 주입홀을 구비 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 배기구는 상기 기판보다 지면에 가깝게 배치 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 기판 상에 원하는 패턴으로 증착하기 위한 개구부를 구비하는 마스크를 더 포함하고, 상기 마스크는 기판 상에 배치 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 주입부는 상기 기판에 대하여 증착 공정을 복수 회 수행하도록 상기 기판의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향을 따라 이격되어 배열된 복수의 주입홀을 구비 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 박막을 증착하기 위한 기상 증착 방법에 관한 것으로서, 챔버 내에 배치되는 스테이지의 장착면에 기판을 장착하는 단계, 상기 기판과 대향하도록 배치된 가이드 부재와 상기 기판 사이의 공간에 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 소스 기체를 주입하는 단계, 상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계, 상기 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 반응 기체를 주입하는 단계 및 상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계를 포함하는 기상 증착 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 배기 공정은 펌프에 의하여 수행 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 주입부는 주입홀을 구비하고, 상기 소스 기체 및 상기 반응 기체는 상기 하나의 주입홀을 통하여 순차적으로 주입 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 주입부는 복수의 주입홀을 구비하고, 상기 소스 기체 및 상기 반응 기체는 서로 다른 주입홀을 통하여 주입 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 기판을 장착하는 단계는 상기 기판 상에 원하는 패턴으로 증착하기 위한 개구부를 구비하는 마스크를 상기 기판상에 배치하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 챔버내에서 상기 기판은 상기 스테이지에 장착한 상태에서 상기 기판의 박막이 형성되는 평면과 수직한 방향으로 이동하면서 상기 박막 증착 공정이 수행 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판 상에 적어도 제1 전극, 유기 발광층을 구비하는 중간층, 제2 전극을 구비하는 박막을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 박막을 형성하는 단계는, 챔버 내에 배치되는 스테이지의 장착면에 기판을 장착하는 단계, 상기 기판과 대향하도록 배치된 상기 가이드 부재와 상기 기판 사이의 공간에 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 소스 기체를 주입하는 단계, 상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계, 상기 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 반응 기체를 주입하는 단계 및 상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 박막을 형성하는 단계는 상기 제2 전극 상에 배치되는 봉지층을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 박막을 형성하는 단계는 절연막을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 박막을 형성하는 단계는 도전막을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 관한 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법은 증착 공정을 효율적으로 진행할 수 있고 증착막 특성을 용이하게 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 방향에서 본 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5는 도 4의 기판과 가이드 부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7의 가이드 부재를 개략적으로 도시한 투시 사시도이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 의하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 1을 참조하면 기상 증착 장치(100)는 챔버(110), 스테이지(120), 주입부(130) 및 가이드 부재(140) 및 구동부(151, 152)를 포함한다.
챔버(110)는 하부에 배기구(111)를 구비한다. 배기구(111)는 기체를 배기하는 출구로서, 배기를 용이하게 하도록 펌프에 연결되는 것이 바람직하다.
도시하지 않았으나 챔버(110)는 소정의 압력을 유지하도록 펌프에 의하여 압력이 제어된다. 그리고 챔버(110) 내부를 가열하는 가열 수단(미도시)이 챔버(110)의 내부 또는 외부에 배치되어 박막 증착 공정의 효율성을 향상할 수도 있다.
스테이지(120)는 챔버(110)내에 배치된다. 스테이지(120)는 장착면(121)을 구비한다. 장착면(121)은 중력이 작용하는 방향과 평행하도록 배치된다. 즉 장착면(121)은 지면과 수직하도록 배치된다. 이를 위하여 스테이지(120)는 지면과 수직하도록 배치된다.
스테이지(120)에는 기판(101)이 배치된다. 구체적으로 스테이지(120)의 장착면(121)에 기판(101)이 장착된다.
장착면(121)에 기판(101)을 장착한 후 고정하도록 고정 수단(미도시)이 배치될 수 있다. 고정 수단(미도시)은 클램프, 압력 수단, 접착물질 기타 다양한 종류일 수 있다.
가이드 부재(140)는 기판(101)과 대향하도록 배치된다. 이를 통하여 기판(101)과 가이드 부재(140)사이에는 공간(G)이 형성된다. 가이드 부재(140)는 기판(101)과 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한 가이드 부재(140)는 평평한 플레이트 형태로서 기판(101)과 대응하도록 기판(101)과 동일한 크기를 갖거나 기판(101)보다 크게 형성된다.
구동부(151, 152)는 스테이지(120) 및 가이드 부재(140)에 연결된다. 구체적으로 제1 구동부(151)는 스테이지(120)에 연결되고, 제2 구동부(152)는 가이드 부재(140)에 연결된다. 도 1에는 제1 구동부(151) 및 제2 구동부(152)를 별도로 도시하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 스테이지(120) 및 가이드 부재(140)를 동시에 이동하는 하나의 구동부를 이용할 수 있음은 물론이다.
제1 구동부(151)는 스테이지(120)를 도 1에 도시된 화살표 M 방향, 또는 화살표 M 방향의 반대 방향으로 이동한다. 즉 제1 구동부(151)는 스테이지(120)를 도 1의 X축 방향으로 이동한다. 이를 통하여 기판(101)의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향으로 기판(101)을 이동할 수 있다.
또한 제2 구동부(152)는 가이드 부재(140)를 도 1에 도시된 화살표 M 방향, 또는 화살표 M 방향의 반대 방향으로 이동한다. 즉 제2 구동부(152)는 가이드 부재(140)를 도 1의 X축 방향으로 이동한다. 이를 통하여 기판(101)의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향으로 가이드 부재(140)를 이동할 수 있다.
이 때 기판(101)과 가이드 부재(140)사이의 공간(G)을 유지하도록 제1 구동부(151) 및 제2 구동부(152)를 제어한다.
주입부(130)는 챔버(110)와 연결되도록 배치된다. 주입부(130)를 통하여 하나 이상의 기체가 기판(101)방향으로 주입된다. 구체적으로 주입부(130)는 제1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)을 구비한다.
또한 제1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)은 기판(101)의 이동 방향을 따라 배열된다. 즉 1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)은 도 1의 X 축 방향을 따라 이격되어 배열된다.
또한 제1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)은 다양한 형태를 갖는데 점형태일 수도 있고, 기판(101)의 폭에 대응하는 선형태일 수도 있다.
제 1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)은 기체를 기판(101)의 평면 방향과 평행하도록 주입한다. 즉 제 1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)은 중력이 작용하는 방향과 나란하게 기체를 주입한다.
구체적으로 제1 주입홀(131), 제3 주입홀(133) 및 제5 주입홀(135)은 소스 기체(S)를 주입하고, 제2 주입홀(132), 제4 주입홀(134) 및 제6 주입홀(136)은 반응 기체를 주입한다.
제1 주입홀(131), 제3 주입홀(133) 및 제5 주입홀(135)을 통하여 소스 기체(S)를 주입하는 동안 제2 주입홀(132), 제4 주입홀(134) 및 제6 주입홀(136)은 기체를 주입하지 않고, 제1 주입홀(131), 제3 주입홀(133) 및 제5 주입홀(135)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에 제2 주입홀(132), 제4 주입홀(134), 제6 주입홀(136)을 통하여 반응 기체를 주입한다.
또한 제1 주입홀(131), 제3 주입홀(133) 및 제5 주입홀(135)은 순차적으로 또는 동시에 소스 기체(S)를 주입할 수 있다. 마찬가지로 제2 주입홀(132), 제4 주입홀(134) 및 제6 주입홀(136)은 순차적으로 또는 동시에 반응 기체를 주입할 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 주입부(130)는 소스 기체와 반응 기체를 동일한 주입홀을 통하여 주입할 수도 있다. 예를들면 주입부(130)는 제1 주입홀(131), 제3 주입홀(133) 및 제5 주입홀(135)만을 구비하고, 제1 주입홀(131), 제3 주입홀(133) 및 제5 주입홀(135)이 순차적으로 소스 기체(S)를 주입한 후에 반응 기체를 주입하는 것도 물론 가능하다.
또한 도시하지 않았으나 본 발명은 제1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)을 동일한 간격으로 서로 이격되도록 배치하는 것도 가능함은 물론이다. 즉 소스 기체(S)주입 후 구동부(151, 152)를 통한 이동 후 반응 기체를 주입하는 것도 가능하다.
그리고 도 1에는 주입부(130)에 구비되는 6개의 주입홀이 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 2 개 이상의 다양한 개수의 주입홀을 구비하는 것이 가능하다.
본 실시예의 기상 증착 장치(100)의 동작에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.
스테이지(120)의 장착면(121)에 기판(101)을 장착한다. 그리고 나서 주입부(130)의 제1 주입홀(131)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한다. 이 때 소스 기체(S)는 기판(101)과 가이드 부재(140)사이의 공간(G)를 향하도록 주입된다.
구체적인 예로 소스 기체(S)는 알루미늄(Al) 원자를 함유하는 기체일 수 있다.
소스 기체(S)가 기판(101)의 상면에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(111)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(101)의 상면에 소스 기체(S)의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다. 즉, 전술한 알루미늄(Al)원자의 단일층 또는 복수층이 형성된다.
그리고 나서 주입부(130)의 제2 주입홀(132)을 통하여 반응 기체를 주입한다. 전술한 대로 주입부(130)의 주입홀(131, 132, 133, 134, 135, 136)들이 모두 동일 간격으로 배치된 경우 제1 주입홀(131)을 통한 소스 기체(S)를 이용한 공정 진행 후 구동부(151, 152)를 이용하여 스테이지(120) 및 가이드 부재(140)를 도 1의 X 축 방향으로, 즉 화살표 M 방향으로 이동하여 제2 주입홀(132)을 통한 반응 기체 주입을 수행할 수 있음은 물론이다.
반응 기체는 기판(101)과 가이드 부재(140)사이의 공간(G)을 향하도록 주입된다. 구체적인 예로 반응 기체는 산소(O) 원자를 함유하는 기체일 수 있다. 반응 기체가 기판(101)의 상면에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(111)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(101)의 상면에 반응 기체의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다. 즉, 산소 원자의 단일층 또는 복수층이 형성된다.
이를 통하여 기판(101)의 상면에 소스 기체(S)의 성분 및 반응 기체의 성분으로 구성된 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다. 즉, 알루미늄 산화막(AlxOy, x 및 y는 공정 조건에 따라 제어 가능)이 형성된다. 본 실시예에서는 알루미늄 산화막을 형성하는 공정을 개시하였으나 이는 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 산화막을 포함한 다양한 절연막 및 도전막을 형성하는 공정에 적용될 수 있음은 물론이다.
그리고 나서 구동부(151,152)를 이용하여 스테이지(120) 및 가이드 부재(140)를 도 1의 X 축 방향으로, 즉 화살표 M 방향으로 이동한다. 이를 통하여 이동 후에도 기판(101)과 가이드 부재(140)사이의 공간(G)은 유지된다.
주입부(130)의 제3 주입홀(133)을 통하여 기판(101)과 가이드 부재(140)사이의 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S)를 주입한다. 소스 기체(S)가 기판(101)의 상면에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(111)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(101)의 상면에 소스 기체(S)의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 주입부(130)의 제4 주입홀(134)을 통하여 기판(101)과 가이드 부재(140)사이의 공간(G)을 향하도록 반응 기체를 주입한다. 반응 기체가 기판(101)의 상면에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(111)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(101)의 상면에 반응 기체의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
이를 통하여 기판(101)의 상면에 제1 주입홀(131) 및 제2 주입홀(132)를 통하여 형성된 박막 위에 추가적으로 소스 기체(S)의 성분 및 반응 기체의 성분으로 구성된 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 구동부(151, 152)를 이용하여 스테이지(120) 및 가이드 부재(140)를 도 1의 X축 방향, 화살표 M 방향으로 이동한다.
제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)을 이용하여 기판(101)과 가이드 부재(140)사이의 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S) 및 반응 기체를 주입하여 제1 주입홀(131) 및 제2 주입홀(132)을 이용한 것과 마찬가지로 기판(101)에 추가로 박막을 형성한다.
이를 통하여 한 개의 챔버(110)에서 기판(101) 에 원하는 두께의 박막을 용이하게 진행할 수 있다. 즉 원하는 박막의 두께에 따라 스테이지(120) 및 가이드 부재(140)를 이동하는 거리를 제어할 수 있다.
본 실시예에서는 기판(101)의 상면과 평행한 방향으로 주입부(130)에서 기체를 주입한다. 특히 기판(101)을 지면과 수직한 방향, 즉 중력이 작용하는 방향으로 배치한다. 이를 통하여 주입부(130)에서 기체가 공급되어 기판(101)에 기체 성분이 흡착될 때 불필요하게 기판(101)에 흡착되는 양이 감소한다. 즉, 기판(101)에 불필요하게 흡착된 성분 및 기타 불균일하게 뭉쳐 있는 기체 성분이 중력에 의하여 하부로 떨어져 그 양이 감소한다. 또한 이러한 불필요한 기체 성분은 기판(101)의 하부에 배치된 배기구(111)를 통한 배기 공정을 통하여 용이하게 제거된다. 그러므로 주입부(130)의 제1 주입홀(131)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에, 별도의 퍼지(purge) 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정만 진행하고, 그리고 나서 제2 주입홀(132)를 통하여 반응 기체를 주입한 후에, 별도의 퍼지 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정을 수행하여 증착 공정을 완료한다.
특히 본 발명은 기판(101)과 대향하도록 가이드 부재(140)를 배치한다. 가이드 부재(140)를 통하여 원하지 않는 불순물의 유입을 원천적으로 차단한다. 예를들면 제3 주입홀(133)을 통하여 소스 기체(S)를 주입 시에, 전단계에서 제1 주입홀(131) 및 제2 주입홀(132)을 통하여 주입된 소스 기체(S) 또는 반응 기체 중 기판(101)과 반응하여 흡착 후 잔존하는 여분의 불순 기체가 완전히 배기구(111)를 통하여 배기 되지 않을 수 있다. 이 경우 제3 주입홀(133)을 통하여 주입된 소스 기체(S)를 이용한 공정이 이러한 불순 기체에 의하여 영향을 받아 기판(101)에 형성되는 박막의 특성을 현저하게 저하한다. 그러나 본 실시예에서는 기판(101)과 가이드 부재(140)사이에 공간(G)을 형성하여 공간(G)을 향하도록 제3 주입홀(133)을 통하여 소스 기체(S)를 주입하여 불순물이 유입되는 것을 가이드 부재(140)가 원천적으로 차단할 수 있다.
또한 제3 주입홀(133)을 통하여 주입된 소스 기체(S)가 퍼지지 않고 기판(101)과 가이드 부재(140)사이에서 기판(101)과 효과적으로 접촉하여 박막 증착 효율이 향상한다.
결과적으로 원하는 박막을 형성하기 위한 증착 공정의 효율성이 현저하게 증가한다. 또한 불필요한 기체 성분의 흡착을 용이하게 방지하고, 퍼징 공정이 불필요하므로 퍼지 가스 사용에 따른 퍼지 가스 불순물이 같이 증착되는 것을 원천적으로 방지하여 균일한 특성을 갖고, 또한 물리적, 화학적으로 우수한 특성을 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 구동부(151, 152)를 이용하여 스테이지(120) 및 가이드 부재(140)를 이동하면서 증착 공정을 진행한다. 제1 주입홀(131), 제2 주입홀(132), 제3 주입홀(133), 제4 주입홀(134), 제5 주입홀(135) 및 제6 주입홀(136)을 통하여 순차적으로 증착 공정을 진행하여 원하는 두께의 박막을 형성하는 시간을 현저하게 감소하여 공정의 편의성을 증대한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A 방향에서 본 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면 기상 증착 장치(200)는 챔버(210), 스테이지(220), 주입부(230) 및 가이드 부재(240), 구동부(251, 252) 및 마스크(260)를 포함한다.
챔버(210)는 하부에 배기구(211)를 구비한다. 배기구(211)는 기체를 배기하는 출구로서, 배기를 용이하게 하도록 펌프에 연결되는 것이 바람직하다.
도시하지 않았으나 챔버(210)는 소정의 압력을 유지하도록 펌프에 의하여 압력이 제어된다. 그리고 챔버(210) 내부를 가열하는 가열 수단(미도시)이 챔버(210)의 내부 또는 외부에 배치되어 박막 증착 공정의 효율성을 향상할 수도 있다.
스테이지(220)는 챔버(210)내에 배치된다. 스테이지(220)는 장착면(221)을 구비한다. 장착면(221)은 중력이 작용하는 방향과 평행하도록 배치된다. 즉 장착면(221)은 지면과 수직하도록 배치된다. 이를 위하여 스테이지(220)는 지면과 수직하도록 배치된다.
스테이지(220)에는 기판(201)이 배치된다. 구체적으로 스테이지(220)의 장착면(221)에 기판(201)이 장착된다.
장착면(221)에 기판(201)을 장착한 후 고정하도록 고정 수단(미도시)이 배치될 수 있다. 고정 수단(미도시)은 클램프, 압력 수단, 접착물질 기타 다양한 종류일 수 있다.
기판(201)상에 마스크(260)가 배치된다. 도 3을 참조하면 마스크(260)는 소정의 형태로 형성된 개구부(260a)를 구비한다. 개구부(260a)는 기판(201)에 형성될 박막의 패턴에 대응하는 형태를 갖는다.
도 3에는 여섯 개의 개구부(260a)가 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 기판(201)에 증착을 하고자 하는 패턴의 개수 대로 개구부(260a)의 개수 및 형상을 정한다. 예를들면 마스크(260)는 하나의 개구부(260a)를 갖는 오픈 마스크 형태일 수도 있다.
가이드 부재(240)는 기판(201)과 대향하도록 배치된다. 이를 통하여 기판(201)과 가이드 부재(240)사이에는 공간(G)이 형성된다. 가이드 부재(240)는 기판(201)과 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한 가이드 부재(240)는 평평한 플레이트 형태로서 기판(201)과 대응하도록 기판(201)과 동일한 크기를 갖거나 기판(201)보다 크게 형성된다.
구동부(251, 252)는 스테이지(220) 및 가이드 부재(240)에 연결된다. 구체적으로 제1 구동부(251)는 스테이지(220)에 연결되고, 제2 구동부(252)는 가이드 부재(240)에 연결된다.
제1 구동부(251)는 스테이지(220)를 도 2에 도시된 화살표 M 방향, 또는 화살표 M 방향의 반대 방향으로 이동한다. 즉 제1 구동부(251)는 스테이지(220)를 도 2의 X축 방향으로 이동한다. 이를 통하여 기판(201)의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향으로 기판(201)을 이동할 수 있다.
또한 제2 구동부(252)는 가이드 부재(240)를 도 2에 도시된 화살표 M 방향, 또는 화살표 M 방향의 반대 방향으로 이동한다. 즉 제2 구동부(252)는 가이드 부재(240)를 도 2의 X축 방향으로 이동한다. 이를 통하여 기판(201)의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향으로 가이드 부재(240)를 이동할 수 있다.
이 때 기판(201)과 가이드 부재(240)사이의 공간(G)을 유지하도록 제1 구동부(251) 및 제2 구동부(252)를 제어한다.
주입부(230)는 챔버(210)와 연결되도록 배치된다. 주입부(230)를 통하여 하나 이상의 기체가 기판(201)방향으로 주입된다. 구체적으로 주입부(230)는 제1 주입홀(231), 제2 주입홀(232), 제3 주입홀(233), 제4 주입홀(234), 제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)을 구비한다.
또한 제1 주입홀(231), 제2 주입홀(232), 제3 주입홀(233), 제4 주입홀(234), 제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)은 기판(201)의 이동 방향을 따라 배열된다. 즉 1 주입홀(231), 제2 주입홀(232), 제3 주입홀(233), 제4 주입홀(234), 제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)은 도 2의 X 축 방향을 따라 이격되어 배열된다.
또한 제1 주입홀(231), 제2 주입홀(232), 제3 주입홀(233), 제4 주입홀(234), 제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)은 다양한 형태를 갖는데 점형태일 수도 있고, 기판(201)의 폭에 대응하는 선형태일 수도 있다.
제1 주입홀(231), 제2 주입홀(232), 제3 주입홀(233), 제4 주입홀(234), 제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)은 기체를 기판(201)의 평면 방향과 평행하도록 주입한다. 즉 제1 주입홀(231), 제2 주입홀(232), 제3 주입홀(233), 제4 주입홀(234), 제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)은 중력이 작용하는 방향과 나란하게 기체를 주입한다.
구체적으로 제1 주입홀(231), 제3 주입홀(233) 및 제5 주입홀(235)은 소스 기체(S)를 주입하고, 제2 주입홀(232), 제4 주입홀(234) 및 제6 주입홀(236)은 반응 기체를 주입한다.
제1 주입홀(231), 제3 주입홀(233) 및 제5 주입홀(235)을 통하여 소스 기체(S)를 주입하는 동안 제2 주입홀(232), 제4 주입홀(234) 및 제6 주입홀(236)은 기체를 주입하지 않고, 제1 주입홀(231), 제3 주입홀(233) 및 제5 주입홀(235)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에 제2 주입홀(232), 제4 주입홀(234), 제6 주입홀(236)을 통하여 반응 기체를 주입한다.
또한 제1 주입홀(231), 제3 주입홀(233) 및 제5 주입홀(235)은 순차적으로 또는 동시에 소스 기체(S)를 주입할 수 있다. 마찬가지로 제2 주입홀(232), 제4 주입홀(234) 및 제6 주입홀(236)은 순차적으로 또는 동시에 반응 기체를 주입할 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 주입부(230)는 소스 기체와 반응 기체를 동일한 주입홀을 통하여 주입할 수도 있다. 예를들면 주입부(230)는 제1 주입홀(231), 제3 주입홀(233) 및 제5 주입홀(235)만을 구비하고, 제1 주입홀(231), 제3 주입홀(233) 및 제5 주입홀(235)이 순차적으로 소스 기체(S)를 주입한 후에 반응 기체를 주입하는 것도 물론 가능하다.
또한 도시하지 않았으나 본 발명은 제1 주입홀(231), 제2 주입홀(232), 제3 주입홀(233), 제4 주입홀(234), 제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)을 동일한 간격으로 서로 이격되도록 배치하는 것도 가능함은 물론이다. 즉 소스 기체(S)주입 후 구동부(251, 252)를 통한 이동 후 반응 기체를 주입하는 것도 가능하다.
본 실시예의 기상 증착 장치(200)의 동작에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.
스테이지(220)의 장착면(221)에 기판(201)을 장착한다. 기판(201)에 증착하고자 하는 박막의 패턴에 대응하는 개구부(260a)를 갖는 마스크(260)를 기판(201)상에 배치한다.
그리고 나서 주입부(230)의 제1 주입홀(231)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한다. 이 때 소스 기체(S)는 기판(201)과 가이드 부재(240)사이의 공간(G)를 향하도록 주입된다.
소스 기체(S)가 기판(201)의 상면에 흡착한다. 특히 기판(201)의 상면의 영역 중 개구부(260a)에 대응되는 영역에 흡착한다.
그리고 나서 배기구(211)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(201)의 상면에 소스 기체(S)의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 주입부(230)의 제2 주입홀(232)을 통하여 반응 기체를 주입한다. 이 때 반응 기체는 기판(201)과 가이드 부재(240)사이의 공간(G)을 향하도록 주입된다. 반응 기체가 기판(201)의 상면에 흡착한다. 특히 기판(201)의 상면의 영역 중 개구부(260a)에 대응되는 영역에 흡착한다.
그리고 나서 배기구(211)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(201)의 상면에 반응 기체의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
이를 통하여 기판(201)의 상면에 개구부(260a)에 대응하도록 소스 기체(S)의 성분 및 반응 기체의 성분으로 구성된 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 구동부(251,252)를 이용하여 스테이지(220) 및 가이드 부재(240)를 도 2의 X 축 방향으로, 즉 화살표 M 방향으로 이동한다. 이를 통하여 이동 후에도 기판(201)과 가이드 부재(240)사이의 공간(G)은 유지된다.
주입부(230)의 제3 주입홀(233)을 통하여 기판(201)과 가이드 부재(240)사이의 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S)를 주입한다. 소스 기체(S)가 기판(201) 및 기판(201)의 상면의 영역 중 개구부(260a)에 대응되는 영역에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(211)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(201)의 상면에 소스 기체(S)의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 주입부(230)의 제4 주입홀(234)을 통하여 기판(201)과 가이드 부재(240)사이의 공간(G)을 향하도록 반응 기체를 주입한다. 반응 기체가 기판(201)의 상면의 영역 중 개구부(260a)에 대응되는 영역에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(211)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(201)의 상면에 반응 기체의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
이를 통하여 기판(201)의 상면에 제1 주입홀(231) 및제2 주입홀(232)을 통하여 형성된 박막 위에 추가적으로 소스 기체(S)의 성분 및 반응 기체의 성분으로 구성된 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 구동부(251, 252)를 이용하여 스테이지(220) 및 가이드 부재(240)를 도 2의 X축 방향, 화살표 M 방향으로 이동한다.
제5 주입홀(235) 및 제6 주입홀(236)을 이용하여 기판(201)과 가이드 부재(240)사이의 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S) 및 반응 기체를 주입하여 제1 주입홀(231) 및 제2 주입홀(232)을 이용한 것과 마찬가지로 기판(201)에 추가로 박막을 형성한다.
이를 통하여 한 개의 챔버(210)에서 기판(201) 에 원하는 두께의 박막을 용이하게 진행할 수 있다. 즉 원하는 박막의 두께에 따라 스테이지(220) 및 가이드 부재(240)를 이동하는 거리를 제어할 수 있다.
본 실시예에서는 그리고 기판(201)상에 마스크(260)를 배치하여 원하는 증착 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
또한 본 실시예는 기판(201)의 상면과 평행한 방향으로 주입부(230)에서 기체를 주입한다. 특히 기판(201)을 지면과 수직한 방향, 즉 중력이 작용하는 방향으로 배치한다. 이를 통하여 기판(201)에 불필요하게 흡착된 성분 및 기타 불균일하게 뭉쳐 있는 기체 성분이 중력에 의하여 하부로 떨어져 그 양이 감소한다. 그러므로 주입부(230)의 제1 주입홀(231)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에, 별도의 퍼지(purge) 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정만 진행하고, 그리고 나서 제2 주입홀(232)를 통하여 반응 기체를 주입한 후에, 별도의 퍼지 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정을 수행하여 증착 공정을 완료한다.
특히 본 발명은 기판(201)과 대향하도록 가이드 부재(240)를 배치한다. 가이드 부재(240)를 통하여 원하지 않는 불순물의 유입을 원천적으로 차단한다. 또한 주입부(230)를 통하여 주입된 기체가 퍼지지 않고 기판(201)과 가이드 부재(240)사이에서 기판(201)과 효과적으로 접촉하여 박막 증착 효율이 향상한다.
결과적으로 원하는 박막을 형성하기 위한 증착 공정의 효율성이 현저하게 증가한다. 또한 불필요한 기체 성분의 흡착을 용이하게 방지하고, 퍼지 가스 사용에 따른 퍼지 가스 불순물이 같이 증착되는 것을 원천적으로 방지하여 균일한 특성을 갖고, 또한 물리적, 화학적으로 우수한 특성을 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 구동부(251, 252)를 이용하여 순차적으로 증착 공정을 진행하여 원하는 두께의 박막을 형성하는 시간을 현저하게 감소하여 공정의 편의성을 증대한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
기상 증착 장치(300)는 챔버(310), 스테이지(320), 주입부(330) 및 가이드 부재(340) 및 구동부(351, 352)를 포함한다.
챔버(310)는 하부에 배기구(311)를 구비한다. 배기구(311)는 기체를 배기하는 출구로서, 배기를 용이하게 하도록 펌프에 연결되는 것이 바람직하다.
도시하지 않았으나 챔버(310)는 소정의 압력을 유지하도록 펌프에 의하여 압력이 제어된다. 그리고 챔버(310) 내부를 가열하는 가열 수단(미도시)이 챔버(310)의 내부 또는 외부에 배치되어 박막 증착 공정의 효율성을 향상할 수도 있다.
스테이지(320)는 챔버(310)내에 배치된다. 스테이지(320)는 장착면(321)을 구비한다. 장착면(321)은 중력이 작용하는 방향과 평행하도록 배치된다. 즉 장착면(321)은 지면과 수직하도록 배치된다. 이를 위하여 스테이지(320)는 지면과 수직하도록 배치된다.
스테이지(320)에는 기판(301)이 배치된다. 구체적으로 스테이지(320)의 장착면(321)에 기판(301)이 장착된다.
장착면(321)에 기판(301)을 장착한 후 고정하도록 고정 수단(미도시)이 배치될 수 있다. 고정 수단(미도시)은 클램프, 압력 수단, 접착물질 기타 다양한 종류일 수 있다.
가이드 부재(340)는 기판(301)과 대향하도록 배치된다. 이를 통하여 기판(301)과 가이드 부재(340)사이에는 공간(G)이 형성된다. 가이드 부재(340)는 기판(301)과 평행하도록 배치하는 것이 바람직하다.
가이드 부재(340)는 기판(301)과 대응하도록 기판(301)과 동일한 크기를 갖거나 기판(301)보다 크게 형성된다.
가이드 부재(340)는 기판(301)과 대향하는 면이 요철면으로 형성된다. 즉 가이드 부재(340)는 기판(301)과 대향하도록 돌출부(341) 및 오목부(342)를 구비한다. 오목부(342)는 인접한 돌출부(341)들 사이에 배치되도록 가이드 부재(340)가 형성된다. 또한 돌출부(341) 및 오목부(342)는 일 방향으로 연장된 형태로 형성되는데 중력이 작용하는 방향을 따라서 위에서 아래로 연장된 형태로 형성된다.
구동부(351, 352)는 스테이지(320) 및 가이드 부재(340)에 연결된다. 구체적으로 제1 구동부(351)는 스테이지(320)에 연결되고, 제2 구동부(352)는 가이드 부재(340)에 연결된다.
제1 구동부(351)는 스테이지(320)를 도 4에 도시된 화살표 M 방향, 또는 화살표 M 방향의 반대 방향으로 이동한다. 즉 제1 구동부(351)는 스테이지(320)를 도 4의 X축 방향으로 이동한다. 이를 통하여 기판(301)의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향으로 기판(301)을 이동할 수 있다.
또한 제2 구동부(352)는 가이드 부재(340)를 도 4에 도시된 화살표 M 방향, 또는 화살표 M 방향의 반대 방향으로 이동한다. 즉 제2 구동부(352)는 가이드 부재(340)를 도 4의 X축 방향으로 이동한다. 이를 통하여 기판(301)의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향으로 가이드 부재(440)를 이동할 수 있다.
이 때 기판(301)과 가이드 부재(340)사이의 공간(G)을 유지하도록 제1 구동부(351) 및 제2 구동부(352)를 제어한다.
주입부(330)는 챔버(310)와 연결되도록 배치된다. 주입부(330)를 통하여 하나 이상의 기체가 기판(301)방향으로 주입된다. 구체적으로 주입부(330)는 제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)을 구비한다.
또한 제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)은 기판(301)의 이동 방향을 따라 배열된다. 즉 제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)은 도 4의 X 축 방향을 따라 이격되어 배열된다.
또한 제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)은 다양한 형태를 갖는데 점형태일 수도 있고, 기판(301)의 폭에 대응하는 선형태일 수도 있다. 즉 도 5에는 구체적인 예로서 선형태의 제1 주입홀(331)을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 점형태의 제1 주입홀(331)을 구비할 수도 있다.
제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)은 기체를 기판(301)의 평면 방향과 평행하도록 주입한다. 즉 제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)은 중력이 작용하는 방향과 나란하게 기체를 주입한다.
구체적으로 제1 주입홀(331), 제3 주입홀(333) 및 제5 주입홀(335)은 소스 기체(S)를 주입하고, 제2 주입홀(332), 제4 주입홀(334) 및 제6 주입홀(336)은 반응 기체를 주입한다.
제1 주입홀(331), 제3 주입홀(333) 및 제5 주입홀(335)을 통하여 소스 기체(S)를 주입하는 동안 제2 주입홀(332), 제4 주입홀(334) 및 제6 주입홀(336)은 기체를 주입하지 않고, 제1 주입홀(331), 제3 주입홀(333) 및 제5 주입홀(335)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에 제2 주입홀(332), 제4 주입홀(334), 제6 주입홀(336)을 통하여 반응 기체를 주입한다.
또한 제1 주입홀(331), 제3 주입홀(333) 및 제5 주입홀(335)은 순차적으로 또는 동시에 소스 기체(S)를 주입할 수 있다. 마찬가지로 제2 주입홀(332), 제4 주입홀(334) 및 제6 주입홀(336)은 순차적으로 또는 동시에 반응 기체를 주입할 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 주입부(330)는 소스 기체와 반응 기체를 동일한 주입홀을 통하여 주입할 수도 있다. 예를들면 주입부(330)는 제1 주입홀(331), 제3 주입홀(333) 및 제5 주입홀(335)만을 구비하고, 제1 주입홀(331), 제3 주입홀(333) 및 제5 주입홀(335)이 순차적으로 소스 기체(S)를 주입한 후에 반응 기체를 주입하는 것도 물론 가능하다.
또한 도시하지 않았으나 본 발명은 제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)을 동일한 간격으로 서로 이격되도록 배치하는 것도 가능함은 물론이다. 즉 소스 기체(S)주입 후 구동부(351, 352)를 통한 이동 후 반응 기체를 주입하는 것도 가능하다.
본 실시예의 기상 증착 장치(300)의 동작에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.
스테이지(320)의 장착면(321)에 기판(301)을 장착한다. 그리고 나서 주입부(330)의 제1 주입홀(331)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한다. 이 때 소스 기체(S)는 기판(301)과 가이드 부재(340)사이의 공간(G)를 향하도록 주입된다.
소스 기체(S)가 기판(301)의 상면에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(311)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(301)의 상면에 소스 기체(S)의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 주입부(330)의 제2 주입홀(332)을 통하여 반응 기체를 주입한다. 이 때 반응 기체는 기판(301)과 가이드 부재(340)사이의 공간(G)을 향하도록 주입된다.
반응 기체가 기판(301)의 상면에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(311)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(301)의 상면에 반응 기체의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다. 즉, 산소 원자의 단일층 또는 복수층이 형성된다.
이를 통하여 기판(301)의 상면에 소스 기체(S)의 성분 및 반응 기체의 성분으로 구성된 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 구동부(351,352)를 이용하여 스테이지(320) 및 가이드 부재(340)를 도 4의 X 축 방향으로, 즉 화살표 M 방향으로 순차적으로 이동한다. 이를 통하여 이동 후에도 기판(301)과 가이드 부재(340)사이의 공간(G)은 유지된다.
그리고 나서 제3 주입홀(333) 및 제4 주입홀(334)을 이용하여 기판(301)과 가이드 부재(340)사이의 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S) 및 반응 기체를 주입하여 제1 주입홀(331) 및 제2 주입홀(332)을 이용한 것과 마찬가지로 기판(301)에 추가로 박막을 형성한다.
그리고 나서 구동부(351,352)를 이용하여 스테이지(320) 및 가이드 부재(340)를 도 4의 X 축 방향으로, 즉 화살표 M 방향으로 순차적으로 이동한다. 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)을 이용하여 기판(301)과 가이드 부재(340)사이의 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S) 및 반응 기체를 주입하여 제1 주입홀(331) 및 제2 주입홀(332)을 이용한 것과 마찬가지로 기판(301)에 추가로 박막을 형성한다.
이를 통하여 한 개의 챔버(310)에서 기판(301) 에 원하는 두께의 박막을 용이하게 진행할 수 있다.
기판(301)의 상면과 평행한 방향으로 주입부(330)에서 기체를 주입한다. 특히 기판(301)을 지면과 수직한 방향, 즉 중력이 작용하는 방향으로 배치한다. 이를 통하여 주입부(330)에서 기체가 공급되어 기판(301)에 기체 성분이 흡착될 때 불필요하게 기판(301)에 흡착되는 양이 감소한다. 그러므로 주입부(330)의 제1 주입홀(331)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에, 별도의 퍼지(purge) 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정만 진행하고, 그리고 나서 제2 주입홀(332)를 통하여 반응 기체를 주입한 후에, 별도의 퍼지 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정을 수행하여 증착 공정을 완료한다.
이를 통하여 증착 공정 중 불필요한 기체 성분의 흡착을 용이하게 방지하고, 퍼지 가스 사용에 따른 퍼지 가스 불순물이 같이 증착되는 것을 원천적으로 방지하여 균일한 박막 특성, 또한 물리적, 화학적으로 우수한 특성을 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있다.
특히 본 발명은 기판(301)과 대향하도록 가이드 부재(340)를 배치한다. 가이드 부재(340)를 통하여 원하지 않는 불순물의 유입을 원천적으로 차단한다. 예를들면 제3 주입홀(333)을 통하여 소스 기체(S)를 주입 시에, 전단계에서 제1 주입홀(331) 및 제2 주입홀(332)을 통하여 주입된 소스 기체(S) 또는 반응 기체 중 기판(301)과 반응하여 흡착 후 잔존하는 여분의 불순 기체가 완전히 배기구(311)를 통하여 배기 되지 않을 수 있다. 이 경우 제3 주입홀(333)을 통하여 주입된 소스 기체(S)를 이용한 공정이 이러한 불순 기체에 의하여 영향을 받아 기판(301)에 형성되는 박막의 특성을 현저하게 저하한다. 그러나 본 실시예에서는 기판(301)과 가이드 부재(140)사이에 공간(G)을 형성하여 공간(G)을 향하도록 제3 주입홀(133)을 통하여 소스 기체(S)를 주입하여 불순물이 유입되는 것을 가이드 부재(340)가 원천적으로 차단할 수 있다.
또한 제3 주입홀(333)을 통하여 주입된 소스 기체(S)가 퍼지지 않고 기판(301)과 가이드 부재(340)사이에서 기판(301)과 효과적으로 접촉하여 박막 증착 효율이 향상한다.
한편 본 실시예의 가이드 부재(340)는 기판(301)과 대향하도록 돌출부(341) 및 오목부(342)를 구비하는 요철면을 갖는다. 구체적으로 돌출부(341) 및 오목부(342)는 중력이 작용하는 방향, 즉 위에서 아래 방향으로 길게 연장되도록 형성된다. 돌출부(341) 및 오목부(342)는 주입부(330)에서 주입되는 기체들이 불규칙하게 퍼지지 않고 기판(301)과 대향하면서 진행하는 일종의 통로 역할을 한다. 즉 도 5 및 도 6에서 돌출부(341) 및 오목부(342)는 주입부(330)에서 주입된 기체들이 Y축 방향으로 퍼지지 않고 Z 축 방향으로 아래로 용이하게 이동하도록 하여 주입된 기체와 기판(301)간의 반응 효율을 향상한다.
결과적으로 원하는 박막을 형성하기 위한 증착 공정의 효율성이 현저하게 증가하고, 박막 특성을 향상한다.
또한 본 실시예에서는 구동부(351, 352)를 이용하여 스테이지(320) 및 가이드 부재(340)를 이동하면서 증착 공정을 진행한다. 제1 주입홀(331), 제2 주입홀(332), 제3 주입홀(333), 제4 주입홀(334), 제5 주입홀(335) 및 제6 주입홀(336)을 통하여 순차적으로 증착 공정을 진행하여 원하는 두께의 박막을 형성하는 시간을 현저하게 감소하여 공정의 편의성을 증대한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 8은 도 7의 가이드 부재를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 7 내지 9를 참조하면 기상 증착 장치(400)는 챔버(410), 스테이지(420), 주입부(430), 가이드 부재(460) 및 구동부(451)를 포함한다.
챔버(410)는 하부에 배기구(411)를 구비한다. 배기구(411)는 기체를 배기하는 출구로서, 배기를 용이하게 하도록 펌프에 연결되는 것이 바람직하다.
도시하지 않았으나 챔버(410)는 소정의 압력을 유지하도록 펌프에 의하여 압력이 제어된다. 그리고 챔버(410) 내부를 가열하는 가열 수단(미도시)이 챔버(410)의 내부 또는 외부에 배치되어 박막 증착 공정의 효율성을 향상할 수도 있다.
스테이지(420)는 챔버(410)내에 배치된다. 스테이지(420)는 장착면(421)을 구비한다. 장착면(421)은 중력이 작용하는 방향과 평행하도록 배치된다. 즉 장착면(421)은 지면과 수직하도록 배치된다. 이를 위하여 스테이지(420)는 지면과 수직하도록 배치된다.
스테이지(420)에는 기판(401)이 배치된다. 구체적으로 스테이지(420)의 장착면(421)에 기판(401)이 장착된다.
장착면(421)에 기판(401)을 장착한 후 고정하도록 고정 수단(미도시)이 배치될 수 있다. 고정 수단(미도시)은 클램프, 압력 수단, 접착물질 기타 다양한 종류일 수 있다.
가이드 부재(460)는 기판(401)과 대향하도록 배치된다. 가이드 부재(460)는 스테이지(420)와 결합되는 것이 바람직하다. 즉 가이드 부재(460)의 가장자리가 스테이지(420)와 결합할 수 있다.
가이드 부재(460)는 기판(401)상에 배치된다. 또한 가이드 부재(460)는 기판(401)과 대응하도록 기판(401)과 동일한 크기를 갖거나 기판(401)보다 크게 형성된다.
가이드 부재(460)는 주입부(430)에서 주입되는 기체들이 통과하도록 통로(461)를 구비한다. 통로(461)는 제1 관통부(461a)와 제2 관통부(461c)사이에 형성된다. 구체적으로 제1 관통부(461a)는 가이드 부재(460)의 상단에 형성되고, 제2 관통부(461c)는 가이드 부재(460)의 하단에 형성된다. 제1 관통부(461a)와 제2 관통부(461c)사이에는 연결 관통부(461b)가 형성된다.
또한 가이드 부재(460)는 소정의 형태로 형성된 공간(G)을 구비한다. 이러한 공간(G)은 가이드 부재(460)의 일 면을 소정의 두께만큼 제거한 그루브 형태일 수 있다.공간(G)은 기판(401)에 형성될 박막의 패턴에 대응하는 형태를 갖는다. 또한 이러한 공간(G)은 기판(401)의 상면과 접한다.
즉, 기판(401)과 가이드 부재(460)사이에 공간(G)이 형성된다. 이러한 공간인 개구부(G)는 전술한 통로(461)를 통하여 주입된 기체들이 기판(401)과 반응하는 공간이 된다.
특히 가이드 부재(460)는 공간(G)이 외부로 노출되지 않도록 공간(G)상에 배치된 덮개부(462)를 구비한다. 도 8 및 도 9에는 덮개부(462)가 가이드 부재(460)의 일부로서 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 덮개부(462)를 가이드 부재(460)와 별도로 형성하는 것도 가능하다.
도 8에는 여섯 개의 공간(G)이 형성된 것이 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 기판(401)에 증착을 하고자 하는 패턴의 개수 대로 공간(G)의 개수 및 형상을 정한다. 예를들면 가이드 부재(460)는 하나의 공간(G)을 갖는 오픈 마스크 형태일 수도 있다.
공간(G)은 통로(461)와 연결된다. 이를 통하여 주입부(430)를 이용하여 기체를 주입하여 공간(G)에 대응하는 패턴으로 기판(401)에 박막을 증착할 수 있다.
제1 관통부(461a) 및 제2 관통부(461c)의 형상은 다양할 수 있다. 즉 도 8에 도시된 대로 제1 관통부(461a) 및 제2 관통부(461c)는 공간(G)에 대응하도록 길게 연장된 형태일 수 있고, 복수의 관통홀을 구비하도록 형성될 수도 있다. 도 8에는 이러한 두 가지 형태를 모두 도시하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 한 가지 형태로 제1 관통부(461a) 및 제2 관통부(461c)를 형성하는 것도 물론 가능하다.
구동부(451)는 스테이지(420) 에 연결된다. 구동부(451)는 스테이지(420)를 도 7에 도시된 화살표 M 방향, 또는 화살표 M 방향의 반대 방향으로 이동한다. 즉 구동부(451)는 스테이지(420)를 도 7의 X축 방향으로 이동한다. 이를 통하여 기판(401)의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향으로 기판(401)을 이동할 수 있다. 또한 스테이지(420)를 구동함에 따라 가이드 부재(460)와 스테이지(420)와 함께 동시에 이동한다.
주입부(430)는 챔버(410)와 연결되도록 배치된다. 주입부(430)를 통하여 하나 이상의 기체가 기판(401)방향으로 주입된다. 구체적으로 주입부(430)는 제1 주입홀(431), 제2 주입홀(432), 제3 주입홀(433), 제4 주입홀(434), 제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)을 구비한다.
또한 제1 주입홀(431), 제2 주입홀(432), 제3 주입홀(433), 제4 주입홀(434), 제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)은 기판(401)의 이동 방향을 따라 배열된다. 즉 1 주입홀(431), 제2 주입홀(432), 제3 주입홀(433), 제4 주입홀(434), 제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)은 도 7의 X 축 방향을 따라 이격되어 배열된다.
또한 제1 주입홀(431), 제2 주입홀(432), 제3 주입홀(433), 제4 주입홀(434), 제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)은 다양한 형태를 갖는데 점형태일 수도 있고, 기판(401)의 폭에 대응하는 선형태일 수도 있다. 즉 도 8에는 구체적인 예로서 선형태의 제1 주입홀(431)을 도시하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 점형태의 제1 주입홀(431)을 구비할 수도 있다.
1 주입홀(431), 제2 주입홀(432), 제3 주입홀(433), 제4 주입홀(434), 제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)은 기체를 기판(401)의 평면 방향과 평행하도록 주입한다. 즉 제 1 주입홀(431), 제2 주입홀(432), 제3 주입홀(433), 제4 주입홀(434), 제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)은 중력이 작용하는 방향과 나란하게 기체를 주입한다.
구체적으로 제1 주입홀(431), 제3 주입홀(433) 및 제5 주입홀(435)은 소스 기체(S)를 주입하고, 제2 주입홀(432), 제4 주입홀(434) 및 제6 주입홀(436)은 반응 기체를 주입한다.
제1 주입홀(431), 제3 주입홀(433) 및 제5 주입홀(435)을 통하여 소스 기체(S)를 주입하는 동안 제2 주입홀(432), 제4 주입홀(434) 및 제6 주입홀(436)은 기체를 주입하지 않고, 제1 주입홀(431), 제3 주입홀(433) 및 제5 주입홀(435)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에 제2 주입홀(432), 제4 주입홀(434), 제6 주입홀(436)을 통하여 반응 기체를 주입한다.
또한 제1 주입홀(431), 제3 주입홀(433) 및 제5 주입홀(435)은 순차적으로 또는 동시에 소스 기체(S)를 주입할 수 있다. 마찬가지로 제2 주입홀(432), 제4 주입홀(434) 및 제6 주입홀(436)은 순차적으로 또는 동시에 반응 기체를 주입할 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 주입부(430)는 소스 기체와 반응 기체를 동일한 주입홀을 통하여 주입할 수도 있다. 예를들면 주입부(430)는 제1 주입홀(431), 제3 주입홀(433) 및 제5 주입홀(435)만을 구비하고, 제1 주입홀(431), 제3 주입홀(433) 및 제5 주입홀(435)이 순차적으로 소스 기체(S)를 주입한 후에 반응 기체를 주입하는 것도 물론 가능하다.
또한 도시하지 않았으나 본 발명은 제1 주입홀(431), 제2 주입홀(432), 제3 주입홀(433), 제4 주입홀(434), 제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)을 동일한 간격으로 서로 이격되도록 배치하는 것도 가능함은 물론이다. 즉 소스 기체(S)주입 후 구동부(451)를 통한 이동 후 반응 기체를 주입하는 것도 가능하다.
본 실시예의 기상 증착 장치(400)의 동작에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.
스테이지(420)의 장착면(421)에 기판(401)을 장착한다. 기판(401)에 증착하고자 하는 박막의 패턴에 대응하는 공간(G)을 갖는 가이드 부재(460)를 기판(401)상에 배치한다.
그리고 나서 주입부(430)의 제1 주입홀(431)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한다. 이 때 소스 기체(S)는 기판(401)과 가이드 부재(440)사이의 공간인 공간(G)을 향하도록 주입된다. 구체적으로 소스 기체(S)는 통로(461)를 진행하도록 제1 관통부(461a)로 주입된다.
소스 기체(S)가 기판(401)의 상면에 흡착한다. 특히 기판(401)의 상면의 영역 중 공간(460a)에 대응되는 영역에 흡착한다.
그리고 나서 배기구(411)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(401)의 상면에 소스 기체(S)의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 주입부(430)의 제2 주입홀(432)을 통하여 반응 기체를 주입한다. 이 때 반응 기체는 기판(401)과 가이드 부재(440)사이의 공간인 공간(G)을 향하도록 주입된다. 구체적으로 반응 기체(S)는 통로(461)를 진행하도록 제1 관통부(461a)로 주입된다.
반응 기체가 기판(401)의 상면에 흡착한다. 특히 기판(401)의 상면의 영역 중 공간(460a)에 대응되는 영역에 흡착한다.
그리고 나서 배기구(411)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(401)의 상면에 반응 기체의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
이를 통하여 기판(401)의 상면에 공간(460a)에 대응하도록 소스 기체(S)의 성분 및 반응 기체의 성분으로 구성된 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 구동부(451)를 이용하여 스테이지(420) 및 가이드 부재(460)를 도 7의 X 축 방향으로, 즉 화살표 M 방향으로 이동한다. 이를 통하여 이동 후에도 기판(401)과 가이드 부재(460)사이의 공간인 공간(G)은 유지된다.
주입부(430)의 제3 주입홀(433)을 통하여 기판(401)과 가이드 부재(440)사이의 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S)를 주입한다. 구체적으로 소스 기체(S)는 통로(461)를 진행하도록 제1 관통부(461a)로 주입된다.
소스 기체(S)가 기판(401) 및 기판(401)의 상면의 영역 중 공간(G)에 대응되는 영역에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(411)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(401)의 상면에 소스 기체(S)의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 주입부(430)의 제4 주입홀(434)을 통하여 기판(401)과 가이드 부재(460)사이의 공간인 공간(G)을 향하도록 반응 기체를 주입한다. 구체적으로 반응 기체는 통로(461)를 진행하도록 제1 관통부(461a)로 주입된다.
반응 기체가 기판(401)의 상면의 영역 중 공간(460a)에 대응되는 영역에 흡착한다. 그리고 나서 배기구(411)를 통한 배기 공정을 진행하고 나면 기판(401)의 상면에 반응 기체의 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
이를 통하여 기판(401)의 상면에 제1 주입홀(431) 및 제2 주입홀(432)을 통하여 형성된 박막 위에 추가적으로 소스 기체(S)의 성분 및 반응 기체의 성분으로 구성된 단일층의 원자층 또는 복수층의 원자층이 형성된다.
그리고 나서 구동부(451)를 이용하여 스테이지(420) 및 가이드 부재(460)를 도 7의 X축 방향, 화살표 M 방향으로 이동한다.
제5 주입홀(435) 및 제6 주입홀(436)을 이용하여 기판(401)과 가이드 부재(460)사이의 공간인 공간(G)을 향하도록 소스 기체(S) 및 반응 기체를 주입하여 제1 주입홀(431) 및 제2 주입홀(432)을 이용한 것과 마찬가지로 기판(401)에 추가로 박막을 형성한다.
이를 통하여 한 개의 챔버(410)에서 기판(401) 에 원하는 두께의 박막을 용이하게 진행할 수 있다. 즉 원하는 박막의 두께에 따라 스테이지(420) 및 가이드 부재(460)를 이동하는 거리를 제어할 수 있다.
본 실시예는 기판(401)의 상면과 평행한 방향으로 주입부(430)에서 기체를 주입한다. 특히 기판(401)을 지면과 수직한 방향, 즉 중력이 작용하는 방향으로 배치한다. 이를 통하여 기판(401)에 불필요하게 흡착된 성분 및 기타 불균일하게 뭉쳐 있는 기체 성분이 중력에 의하여 하부로 떨어져 그 양이 감소한다. 그러므로 주입부(430)의 제1 주입홀(431)을 통하여 소스 기체(S)를 주입한 후에, 별도의 퍼지(purge) 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정만 진행하고, 그리고 나서 제2 주입홀(432)를 통하여 반응 기체를 주입한 후에, 별도의 퍼지 가스를 이용한 퍼징 공정을 하지 않고 배기 공정을 수행하여 증착 공정을 완료한다.
특히 본 발명은 기판(401)과 대향하도록 가이드 부재(460)를 배치한다. 가이드 부재(440)를 통하여 원하지 않는 불순물의 유입을 원천적으로 차단한다. 또한 주입부(430)를 통하여 주입된 기체가 퍼지지 않고 기판(401)과 가이드 부재(460)사이에서 기판(401)과 효과적으로 접촉하여 박막 증착 효율이 향상한다.
특히 가이드 부재(460)의 통로(461)의 제1 관통부(461a)를 통하여 주입부(430)의 기체가 통과하도록 하고, 통로(461)와 연결된 공간인 공간(460a)에서 기판(401)과 기체가 반응한 후에 제2 관통부(461c)를 통하여 가이드 부재(460)를 빠져나간 후에, 배기구(411)를 통하여 배기되므로 원하지 않는 불순 기체 기타 불순물이 박막 증착 반응에 간섭하는 것을 원천적으로 차단한다.
또한 기판(401)상에 원하는 패턴의 공간(460a)을 갖는 가이드 부재(460)를 배치하므로 원하는 증착 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
결과적으로 원하는 박막을 형성하기 위한 증착 공정의 효율성이 현저하게 증가한다. 또한 불필요한 기체 성분의 흡착을 용이하게 방지하고, 퍼지 가스 사용에 따른 퍼지 가스 불순물이 같이 증착되는 것을 원천적으로 방지하여 균일한 특성을 갖고, 또한 물리적, 화학적으로 우수한 특성을 갖는 박막을 용이하게 형성할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 구동부(451)를 이용하여 순차적으로 증착 공정을 진행하여 원하는 두께의 박막을 형성하는 시간을 현저하게 감소하여 공정의 편의성을 증대한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 유기 발광 표시 장치 제조 방법에 의하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 구체적으로 도 10은 전술한 본 발명의 기상 증착 장치(400, 200, 300, 400)를 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치를 도시한다.
도 10을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(10)는 기판(30) 상에 형성된다. 기판(30)은 글래스재, 플라스틱재, 또는 금속재로 형성될 수 있다. 기판(30)상에는 기판(30)상부에 평탄면을 제공하고, 기판(30)으로 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지하도록 절연물을 함유하는 버퍼층(31)이 형성되어 있다.
버퍼층(31)상에는 박막 트랜지스터(40(TFT:thin film transistor))와, 커패시터(50)와, 유기 발광 소자(60)가 형성된다. 박막 트랜지스터(40)는 크게 활성층(41), 게이트 전극(42), 소스/드레인 전극(43)을 포함한다. 유기 발광 소자(60)는 제1 전극(61), 제2 전극(62) 및 중간층(63)을 포함한다.
구체적으로 버퍼층(31)의 윗면에는 소정 패턴으로 배열된 활성층(41)이 형성되어 있다. 활성층(41)은 p형 또는 n형의 반도체로 구비될 수 있다. 활성층(41)상부에는 게이트 절연막(32)이 형성된다. 게이트 절연막(32)의 상부에는 활성층(41)과 대응되는 곳에 게이트 전극(42)이 형성된다. 게이트 전극(42)을 덮도록 층간 절연막(33)이 형성되고, 층간 절연막(33) 상에 소스/드레인 전극(43)이 형성되는 데, 활성층(41)의 소정의 영역과 접촉되도록 형성된다. 소스/드레인 전극(43)을 덮도록 패시베이션층(34)이 형성되고, 패시베이션층(34)상부에는 패시베이션층(34)의 평탄화를 위해 별도의 절연막을 더 형성할 수도 있다.
패시베이션층(34)상에 제1 전극(61)을 형성한다. 제1 전극(61)은 드레인 전극(43)과 전기적으로 연결되도록 형성한다. 그리고, 제1 전극(61)을 덮도록 화소정의막(35)이 형성된다. 이 화소정의막(35)에 소정의 개구(64)를 형성한 후, 이 개구(64)로 한정된 영역 내에 유기 발광층을 구비하는 중간층(63)을 형성한다. 중간층(63)상에 제 2 전극(62)을 형성한다.
제2 전극(62)상에 봉지층(70)을 형성한다. 봉지층(70)은 유기물 또는 무기물을 함유할 수 있고, 유기물과 무기물을 교대로 적층한 구조일 수 있다.
봉지층(70)은 본 발명의 기상 증착 장치(400, 200, 300, 400, 500)를 이용하여 형성할 수 있다. 즉 제2 전극(62)이 형성된 기판(30)을 챔버로 이동하여 기상 증착 공정을 진행하여 봉지층(70)을 형성할 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 유기 발광 표시 장치(10)의 버퍼층(31), 게이트 절연막(32), 층간 절연막(33), 패시베이션층(34) 및 화소 정의막(35) 등 기타 절연막을 본 발명의 기상 증착 장치로 형성할 수도 있다.
또한 활성층(41), 게이트 전극(42), 소스 전극 및 드레인 전극(43), 제1 전극(61), 중간층(63) 및 제2 전극(62)등 기타 다양한 박막을 본 발명의 기상 증착 장치로 형성하는 것도 물론 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300, 400: 기상 증착 장치
101, 201, 301, 401: 기판
110, 210, 310, 410: 챔버
111, 211, 311, 411: 배기구
120, 220, 320, 420: 스테이지
130, 230, 330, 430: 주입부
140, 240, 340, 460: 가이드 부재
240: 마스크
151, 251, 351, 451, 152, 252, 352: 구동부

Claims (33)

  1. 기판에 박막을 증착하기 위한 기상 증착 장치에 관한 것으로서,
    배기구를 구비하는 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되고 상기 기판을 장착하도록 장착면을 구비하는 스테이지;
    상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 기체를 주입하는 적어도 하나 이상의 주입홀을 구비하는 주입부;
    상기 기판과 대향하도록 배치되어 상기 기판과의 사이에 소정의 공간을 제공하는 가이드 부재; 및
    상기 스테이지 및 상기 가이드 부재를 이동하는 구동부를 포함하는 기상 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 기판과 평행하도록 배치된 기상 증착 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 기판과 동일하거나 크도록 형성된 기상 증착 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 기판을 대향하는 방향에 복수의 돌출부 및 오목부를 구비하는 요철면을 구비한 기상 증착 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 돌출부 및 오목부는 상기 중력이 작용하는 방향을 따라 길게 연장되어 형성된 기상 증착 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 부재와 상기 상기 기판 사이에 제공된 공간은 상기 기판상에 형성될 박막의 패턴에 대응하는 형태를 갖고,
    상기 가이드 부재는 상기 공간과 연결되고 상기 주입부에서 주입되는 기체가 통과하는 통로를 구비하는 기상 증착 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 통로는 적어도 상기 가이드 부재의 상단에 형성된 제1 관통부 및 상기 가이드 부재의 하단에 형성된 제2 관통부 사이에 형성된 기상 증착 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 관통부 또는 상기 제2 관통부는 상기 하나의 공간에 대응하도록 길게 연장된 형태로 형성된 기상 증착 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 관통부 또는 상기 제2 관통부는 상기 하나의 공간에 대응하는 복수의 관통홀을 구비하는 기상 증착 장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 공간은 상기 가이드 부재의 상기 기판을 향하는 일면에 형성된 그루브 에 대응하는 기상 증착 장치.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 공간을 덮도록 형성된 덮개부를 구비하는 기상 증착 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 기판이 상기 스테이지에 장착된 상태에서 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 수직한 방향으로 상기 스테이지와 상기 가이드 부재를 이동하는 기상 증착 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 구동부는 왕복 운동하는 기상 증착 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 스테이지 및 상기 가이드 부재를 동시에 이동하는 기상 증착 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 스테이지를 이동하는 제1 구동부 및 상기 가이드 부재를 이동하는 제2 구동부를 구비하는 기상 증착 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 장착면은 중력이 작용하는 방향과 평행하도록 배치되는 기상 증착 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 주입부는 지면으로부터 상기 스테이지보다 멀리 떨어지도록 배치된 기상 증착 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 배기구는 펌프와 연결되는 기상 증착 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 주입홀은 소스 기체 및 반응 기체를 순차적으로 주입하는 기상 증착 장치.
  20. 제1 항에 있어서,
    상기 주입부는 소스 기체 및 반응 기체를 독립적으로 주입하는 복수의 주입홀을 구비하는 기상 증착 장치.
  21. 제1 항에 있어서,
    상기 배기구는 상기 기판보다 지면에 가깝게 배치되는 기상 증착 장치.
  22. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 원하는 패턴으로 증착하기 위한 개구부를 구비하는 마스크를 더 포함하고,
    상기 마스크는 기판 상에 배치되는 기상 증착 장치.
  23. 제1 항에 있어서,
    상기 주입부는 상기 기판에 대하여 증착 공정을 복수 회 수행하도록 상기 기판의 박막이 형성될 평면과 수직한 방향을 따라 이격되어 배열된 복수의 주입홀을 구비하는 기상 증착 장치.
  24. 기판에 박막을 증착하기 위한 기상 증착 방법에 관한 것으로서,
    챔버 내에 배치되는 스테이지의 장착면에 기판을 장착하는 단계;
    상기 기판과 대향하도록 배치된 가이드 부재와 상기 기판 사이의 공간에 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 소스 기체를 주입하는 단계;
    상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계;
    상기 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 반응 기체를 주입하는 단계; 및
    상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계를 포함하는 기상 증착 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 배기 공정은 펌프에 의하여 수행되는 기상 증착 방법.
  26. 제24 항에 있어서,
    상기 주입부는 주입홀을 구비하고, 상기 소스 기체 및 상기 반응 기체는 상기 하나의 주입홀을 통하여 순차적으로 주입되는 기상 증착 방법.
  27. 제24 항에 있어서,
    상기 주입부는 복수의 주입홀을 구비하고, 상기 소스 기체 및 상기 반응 기체는 서로 다른 주입홀을 통하여 주입되는 기상 증착 방법.
  28. 제24 항에 있어서,
    상기 기판을 장착하는 단계는 상기 기판 상에 원하는 패턴으로 증착하기 위한 개구부를 구비하는 마스크를 상기 기판상에 배치하는 단계를 더 포함하는 기상 증착 방법.
  29. 제24 항에 있어서,
    상기 챔버내에서 상기 기판은 상기 스테이지에 장착한 상태에서 상기 기판의 박막이 형성되는 평면과 수직한 방향으로 이동하면서 상기 박막 증착 공정이 수행되는 기상 증착 방법.
  30. 기판 상에 적어도 제1 전극, 유기 발광층을 구비하는 중간층, 제2 전극을 구비하는 박막을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법에 관한 것으로서,
    상기 박막을 형성하는 단계는,
    챔버 내에 배치되는 스테이지의 장착면에 기판을 장착하는 단계;
    상기 기판과 대향하도록 배치된 상기 가이드 부재와 상기 기판 사이의 공간에 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 소스 기체를 주입하는 단계;
    상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계;
    상기 주입부를 통하여 상기 기판의 박막이 형성될 평면 방향과 평행하도록 반응 기체를 주입하는 단계; 및
    상기 챔버의 배기구를 통하여 배기 공정을 수행하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 박막을 형성하는 단계는 상기 제2 전극 상에 배치되는 봉지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  32. 제30 항에 있어서,
    상기 박막을 형성하는 단계는 절연막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
  33. 제30 항에 있어서,
    상기 박막을 형성하는 단계는 도전막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치 제조 방법.
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