KR20140122387A - 박막증착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발에 의하여 증착을 수행하는 박막증착장치에 관한 것이다.
본 발명은, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와; 상기 공정챔버에 설치되어 증착물질이 증발되는 하나 이상의 증발원과; 기판처리면이 상기 증발원을 향하도록 기판을 지지하는 기판지지부와; 상기 처리공간을 기판이 위치된 처리영역과 상기 증발원이 설치된 증발영역을 구획하며, 상기 처리영역 및 상기 증발영역이 연통되는 개구부를 개폐하는 증발차단부를 포함하며, 상기 증발차단부는, 상기 기판지지부에 안착된 상태의 기판의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루어 배치되며 선형이동에 의하여 상기 개구부를 개폐하는 한 쌍의 셔터부들과, 상기 한 쌍의 셔터부들의 선형이동을 구동하기 위한 선형구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치를 개시한다.

Description

박막증착장치 {Thin film deposition apparatus}

본 발명은 박막증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발에 의하여 증착을 수행하는 박막증착장치에 관한 것이다.

평판표시소자(Flat Panel Display)는 액정표시소자 (Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자 (Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.

이 중에서 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비 전력, 고휘도, 경량성 등의 특성이 있으며, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어 초박형으로 만들 수 있는 점 등의 장점을 지니고 있는바, 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.

한편, 평판표시소자의 기판에 박막을 형성하는 일반적인 방법으로는, 증발증착법(Evaporation)과, 이온 플레이팅법(Ion-plating) 및 스퍼터링법(Sputtering)과 같은 물리증착법(PVD)과, 가스반응에 의한 화학기상증착법(CVD) 등이 있다. 이 중에서, 유기발광소자의 유기물층, 무기물층 등과 같은 박막형성에 증발증착법이 사용될 수 있다.

평판표시소자의 기판에 박막을 형성하는 방법 중 증발증착법은 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와, 공정챔버의 하부에 설치되어 증착될 물질이 증발되는 증발원을 포함하는 박막증착장치에 의하여 수행된다.

여기서 증발원은, 도가니에 담긴 증착물질을 가열하여 지속적으로 증발시켜 기판처리면에 박막을 증착하게 된다. 특히 증발원은, 증착물질의 증발을 시작하면 도가니 내에 증착물질이 소진될 때까지 지속적으로 가열하여야 한다.

한편, 상기 박막증착장치는, 기판에 대한 박막증착공정을 마친 후에는 새로운 기판으로 교환하여야 하는데 증발원에서는 지속적으로 증착물질이 증발된다.

그리하여 기판처리를 마친 기판과 기판처리될 기판과의 교환과정에서 증착물질의 지속되는 증발에 의하여 기판처리를 마친 기판 및 기판처리될 기판에 증착물질의 불안정한 증착이 이루어지는 문제점이 있다.

특히 기판을 공정챔버 내에서 기판을 회전시키면서 박막증착공정을 수행하는 경우, 기판교환시 기판회전을 멈추고 새로운 기판으로 교환되는바 이 경우 기판교환과정에서 증착물질의 증발에 의하여 기판처리를 마친 기판 및 기판처리될 기판에 증착물질의 불안정한 증착이 이루어져 기판불량을 초래할 수 있다.

따라서 종래의 박막증착장치는, 기판이 위치된 처리영역과 증발원이 설치된 증발영역을 구획하며, 처리영역 및 증발영역이 연통되는 개구부를 형성하는 구획부와, 구획부의 개구부를 개폐하는 증발차단부를 포함한다.

여기서 증발차단부는, 선형이동 또는 회전이동에 의하여 개구부를 개폐하는 셔터를 구비함이 일반적이다.

그런데 상기와 같이 증발차단부가 공정챔버에 설치되는 경우 셔터가 개구부의 가장자리 밖으로 완전히 이동하여 개구부를 개방하여야 하는바 셔터가 개구부의 가장자리 밖으로 완전히 이동될 수 있도록 공정챔버에 측방향 공간이 확보되어야 하며, 결과적으로 공정챔버의 크기를 증가시켜 진공압 형성을 위한 배기시간의 증가, 챔버크기 증가에 따른 제조비용의 증가 등의 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 증발원에서 증발된 증착물질을 차단하는 셔터부를 구성함에 있어 증착물질이 통과하는 개구부의 개방시 중첩된 상태에 있고 개구부의 폐쇄시 펼쳐지는 복수의 이동셔터부들로 구성함으로써 공정챔버 내 셔터부가 차지하는 공간을 줄여 공정챔버의 크기를 최소화할 수 있는 박막증착장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 증발원에서 증발된 증착물질을 차단하는 셔터부를 구성함에 있어 증착물질이 통과하는 개구부의 개방시 중첩된 상태에 있고 개구부의 폐쇄시 펼쳐지 복수의 이동셔터부들로 구성하고, 복수의 이동셔터부들 중 최상층 또는 최하측에 위치된 이동셔터부가 먼저 이동한 후 나머지 이동셔터부가 순차적으로 끌려서 이동하도록 구성함으로써 복수의 이동셔터부의 이동을 위한 구동부의 설치를 최소화할 수 있는 박막증착장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 증발원에서 증발된 증착물질을 차단하는 셔터부를 구성함에 있어 증착물질이 통과하는 개구부의 개방시 중첩된 상태에 있고 개구부의 폐쇄시 펼쳐지 복수의 이동셔터부들로 구성하고, 이동셔터부의 수평 선형이동방향과 수직인 방향으로의 열팽창에 따른 변형을 흡수할 수 있도록 구성함으로써 증발원에서 전달되는 고열에도 불구하고 구조적으로 안정적인 셔터부를 가지는 박막증착장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와; 상기 공정챔버에 설치되어 증착물질이 증발되는 하나 이상의 증발원과; 기판처리면이 상기 증발원을 향하도록 기판을 지지하는 기판지지부와; 상기 처리공간을 기판이 위치된 처리영역과 상기 증발원이 설치된 증발영역을 구획하며, 상기 처리영역 및 상기 증발영역이 연통되는 개구부를 개폐하는 증발차단부를 포함하며, 상기 증발차단부는, 상기 기판지지부에 안착된 상태의 기판의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루어 배치되며 선형이동에 의하여 상기 개구부를 개폐하는 한 쌍의 셔터부들과, 상기 한 쌍의 셔터부들의 선형이동을 구동하기 위한 선형구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치를 개시한다.

상기 한 쌍의 셔터부들은, 각각 상기 선형구동부에 의하여 선형이동가능하게 설치된 복수의 이동셔터부들을 포함하며, 상기 복수의 이동셔터부들은, 증착공정 수행시 적어도 일부가 상하로 중첩되어 상기 개구부를 개방하고, 증착공정 비수행시 선형이동에 의하여 펼쳐져 상기 개구부를 차단할 수 있다.

상기 복수의 이동셔터부들 중 어느 하나는 이동부재가 결합되며, 상기 선형구동부는, 상기 이동부재를 스크류 방식에 의하여 상기 이동셔터부를 선형이동시키는 스크류부와, 상기 스크류부를 회전구동하는 회전구동부를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 셔터부들은, 각각 최상층 또는 최하층에 위치된 이동셔터부가 먼저 이동한 후 나머지 이동셔터부가 끌림수단에 의하여 순차적으로 끌려서 이동될 수 있다.

상기 끌림수단은, 상기 최상층 또는 최하층의 이동셔터부 중 어느 하나의 이동셔터부에 설치된 걸림부재와, 상기 걸림부재가 설치된 이동셔터부에 인접한 이동셔터부에 설치되며 상기 이동셔터부의 이동방향으로 간격을 가지는 전방걸림턱 및 후방걸림턱을 포함하며, 상기 걸림부재는 상기 이동셔터부의 이동방향에 따라서 상기 전방걸림턱 및 후방걸림턱 중 어느 하나에 걸려 인접한 이동셔터부를 끌게 될 수 있다.

상기 증발차단부는, 상기 이동셔터부의 양단을 각각 지지함과 아울러 그 선형이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드부와, 상기 이동셔터부의 양단에 각각 결합되며 상기 가이드부를 따라서 선형이동되는 복수의 가이드블록을 더 포함할 수 있다.

상기 가이드블록은 상기 이동셔터부와 하나 이상의 제3볼트에 의하여 결합되며, 상기 이동셔터부는 상기 가이드블록과 결합될 때 상기 이동셔터부의 이동방향과 수직인 횡방향으로 열팽창이 허용되도록 상기 제3볼트가 삽입되는 제3관통공이 슬롯형상으로 형성될 수 있다.

상기 이동셔터부는 상기 이동셔터부의 이동방향과 평행을 이루는 복수의 종방향프레임과, 상기 종방향프레임과 결합되는 복수의 횡방향프레임과, 상기 종방향프레임 및 상기 횡방향프레임 중 적어도 어느 하나와 결합되어 상기 이동셔터부의 저면을 이루는 저면플레이트를 포함할 수 있다.

상기 횡방향프레임은, 상기 종방향프레임과 하나 이상의 제2볼트에 의하여 결합되며, 상기 횡방향프레임은, 상기 이동셔터부의 횡방향으로 열팽창이 허용되도록 상기 제2볼트가 삽입되는 제2관통공이 슬롯형상으로 형성될 수 있다.

상기 이동셔터부는, 상기 종방향프레임 및 상기 횡방향프레임 중 적어도 어느 하나와 결합되어 상기 셔터부의 상면을 이루는 상면플레이트를 추가로 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 셔터부들은 상기 개구부의 폐쇄시 서로 면접하는 부분에서 상하로 중첩되도록 어느 하나에 돌출부가 나머지 하나에 상기 돌출부가 삽입되는 요홈부가 형성될 수 있다.

상기 처리영역 및 증발영역은, 상기 공정챔버 내에 설치되고 상기 개구부가 형성된 구획부에 의하여 구획되며, 상기 구획부는, 상기 증발원에서 발생되는 고열을 상기 처리영역 쪽으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 냉각부가 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 박막증착장치는, 증발원에서 증발된 증착물질을 차단하는 셔터부를 개구부의 개방시 중첩된 상태에 있다가 펼쳐져서 개구부를 폐쇄할 수 있도록 복수의 이동셔터부들로 구성함으로써 셔터부의 설치에 따른 공정챔버의 크기 증가를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 박막증착장치는, 증발원에서 증발된 증착물질을 차단하는 셔터부를 개구부의 개방시 중첩된 상태에 있다가 펼쳐져서 개구부를 폐쇄할 수 있도록 복수의 이동셔터부들로 구성하고, 복수의 이동셔터부들 중 최상층 또는 최하측에 위치된 이동셔터부가 먼저 이동한 후 나머지 이동셔터부가 순차적으로 끌려서 이동하도록 구성함으로써 복수의 이동셔터부의 선형이동을 위한 선형구동부의 설치를 최소화하고 궁극적으로 챔버의 크기를 줄여 장치의 제조비용을 절함할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 박막증착장치는, 수평이동에 의하여 증발원에서 증발된 증착물질을 차단하는 셔터부를 구성하는 이동셔터부의 이동방향과 수직인 방향으로 열팽창에 따른 변형을 흡수할 수 있도록 구성함으로써 증발원에서 전달되는 고열에도 불구하고 구조적으로 안정적인 이점이 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 박막증착장치를 보여주는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는, 도 1의 박막증착장치에서 증발차단부의 작동과정을 보여주는 일부단면도이다.
도 3은, 도 1의 박막증착장치에서 증발차단부를 보여부는 평면도이다.
도 4는, 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 일부단면도이다.
도 5는, 도 4에서 Ⅴ-Ⅴ방향의 일부단면도이다.
도 6은, 도 1의 박막증착장치에서 증발차단부의 셔터부의 일부를 보여주는 평면도이다.

이하 본 발명에 따른 박막증착장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 박막증착장치는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와; 공정챔버(100)에 설치되어 증착물질이 증발되는 하나 이상의 증발원(310)과; 기판처리면이 증발원(310)을 향하도록 기판(10)을 지지하는 기판지지부(200)와; 처리공간(S)을 기판(10)이 위치된 처리영역과 상기 증발원(310)이 설치된 증발영역을 구획하며, 처리영역 및 증발영역이 연통되는 개구부(141)를 개폐하는 증발차단부(150)를 포함한다.

여기서 기판처리의 대상인 기판(10)은 액정표시소자 (Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자 (Organic Light Emitting Diodes) 등 기판처리면에 증착물의 증발에 의하여 박막을 형성할 수 있는 부재이면 어떠한 대상도 가능하다.

상기 공정챔버(100)는 기판처리의 수행을 위하여 처리공간(S)을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

일예로서, 상기 공정챔버(100)는 챔버본체(120)와 서로 탈착가능하게 결합되어 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 탑리드(110)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 기판지지부(200)는, 기판처리의 수행을 위하여 기판(10)을 지지하기 위한 구성으로서 기판처리의 방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

특히 상기 기판지지부(200)는, 기판처리의 수행을 위하여 기판(10)을 선형이동시키면서, 회전시키는 기판(10)의 이동에 따라서 다양한 구성을 가질 수 있다.

일예로서, 상기 기판(10)을 고정한 상태에서 기판(10)을 회전시켜 기판처리를 수행하는 경우, 기판지지부(200)는, 기판(10)을 픽업하여 고정하는 기판픽업부(210)와 기판픽업부(210)를 회전시킴으로써 기판(10)을 회전시키는 기판회전부(200)를 포함할 수 있다.

상기 기판픽업부(210)는, 기판처리면이 증발원(310), 예를 들면 하측을 향하도록 기판(10)을 픽업하여 지지하기 위한 구성으로서 기판처리면의 배면이 밀착되어 안착되는 지지부(212)와, 기판(10)을 지지부(212)에 밀착시키는 픽업부(211)를 포함할 수 있다.

상기 지지부(212)는, 기판(10)의 배면을 안정적으로 지지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

상기 픽업부(211)는, 지지부(212)에 밀착시켜 기판(10)을 지지하기 위한 구성으로서 상하이동에 의하여 기판(10)의 수수 및 기판밀착을 수행하는 등 다양한 구성이 가능하다. 도 1에 도시된 픽업부(211)는, 편의상 도시한 것으로 기판도입시 기판(10)이 픽업부(211)로 도입될 수 있도록 게이트(122)로 향할 수 있음은 물론이다.

한편 상기 증착공정이 기판(10)의 기판처리면에 마스크(미도시)를 밀착시켜 수행되는 경우 픽업부(211)는 마스크도 동시에 지지하는 등 다양한 구성이 가능하다.

상기 기판회전부(220)는, 기판픽업부(210)를 회전구동하기 위한 구성으로서 회전모터 등 다양한 구성이 가능하다.

한편 상기 공정챔버(100)는 처리공간(S)에서 기판처리의 조건에 맞춰 압력유지 및 배기를 위한 배기관(미도시), 처리공간(S) 내로 가스를 공급하는 가스공급부(미도시) 등 기판처리의 종류에 따라서 다양한 부재, 모듈 등이 설치될 수 있다.

또한 상기 공정챔버(100)는 기판(10)에 패턴화된 증착공정을 수행하는 경우 마스크(미도시)가 설치될 수 있으며, 마스크와 기판(10)을 얼라인하는 얼라인모듈 등 다양한 모듈이 설치될 수 있다.

또한 상기 공정챔버(100)는 기판(10)의 입출을 위한 하나 이상의 게이트(122)가 형성될 수 있다.

상기 증발원(310)은 증착물질을 가열에 의하여 증발시키기 위한 구성으로서, 하나 이상으로 설치되며, 증착물질이 담기는 도가니와, 도가니 주변에 설치되어 도가니에 담긴 증착물질을 가열하는 히터를 포함하여 구성되는 등 다양하게 구성될 수 있다.

그리고 상기 증착물질은, 증착공정의 목적에 따라서, OLED의 유기층을 형성하는 유기물, 전극층을 형성하는 Al, Ag, Mg, LiQ 등의 다양한 물질이 사용될 수 있다.

상기 증발차단부(150)는, 처리공간(S)을 기판(10)이 위치된 처리영역과 증발원(310)이 설치된 증발영역을 구획하며, 처리영역 및 증발영역이 연통되는 개구부(141)를 개폐하여 기판처리시에만 증착물질이 처리영역으로 전달되도록 하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

여기서 상기 처리영역 및 증발영역은, 처리공간(S)이 기판(10)이 위치된 영역과 증발원(310)이 설치된 영역으로 구획된 영역들을 의미한다.

특히 상기 처리영역 및 증발영역은, 공정챔버(100) 내에 설치되며 개구부(141)가 형성된 구획부(140)에 의하여 구획될 수 있다.

그리고 상기 구획부(140)는, 처리공간(S)을 처리영역 및 증발영역으로 구획함과 아울러 증발원(310)에서 발생되는 고열을 처리영역 쪽으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 냉각부가 설치될 수 있다.

상기 냉각부는, 구획부(140)에 설치되는 열교환부재 또는 냉매순환관으로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.

상기 증발차단부(150)는, 예로서 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 기판지지부(200)에 안착된 상태의 기판(10)의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루어 배치되며 선형이동에 의하여 개구부(141)을 개폐하는 한 쌍의 셔터부들과, 한 쌍의 셔터부들의 선형이동을 구동하기 위한 선형구동부를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 셔터부들은, 기판지지부(200)에 안착된 상태의 기판(10)의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루어 배치되며 선형이동에 의하여 개구부(141)을 개폐하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 한 쌍의 셔터부들은, 후술하는 선형구동부에 의하여 선형이동가능하게 설치된 복수의 이동셔터부(510)들을 포함할 수 있다. 여기서 상기 한 쌍의 셔터부들 중 어느 하나는 단일의 이동셔터부(510)를 포함하거나 서로 비대칭을 이루어 구성될 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 복수의 이동셔터부(510)들은 선형구동부에 의하여 선형이동됨으로써 증착공정 수행시 적어도 일부가 상하로 중첩되어 개구부(141)를 개방하고, 증착공정 비수행시 선형이동에 의하여 펼쳐져 개구부(141)를 차단하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다. 여기서 상기 복수의 이동셔터부(510)들은, 펼쳐진 상태에서 개구부(141)를 충분히 폐쇄할 수 있도록 충분한 크기를 가지며, 개구부(141)를 개폐함을 고려하여 전체적으로 플레이트 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 복수의 이동셔터부(510)들은, 보다 구체적으로 이동셔터부(510)의 이동방향(X축방향)과 평행을 이루는 복수의 종방향프레임(514)과, 종방향프레임(514)과 수직을 이루어 종방향프레임(514)과 결합되는 복수의 횡방향프레임(511)과; 종방향프레임(514) 및 횡방향프레임(511) 중 적어도 어느 하나와 결합되어 이동셔터부(510)의 저면을 이루는 저면플레이트(512)를 포함할 수 있다.

상기 종방향프레임(514) 및 횡방향프레임(511)은, 이동셔터부(510)의 골격을 이루기 위한 구성으로서 다양한 결합이 가능하다.

상기 저면플레이트(512)는, 판상의 부재로서 증발원에서 발생되는 증발물질을 차단할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

상기 선형구동부는, 셔터부의 이동셔터부(510)에 결합된 이동부재(590)를 스크류 방식에 의하여 선형이동시키는 스크류부와, 스크류부를 회전구동하는 회전구동부(411)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 이동셔터부(510)에 결합된 이동부재(590)는, 스크류부와 결합됨으로써 스크류부를 구성하는 스크류부재(434)의 회전에 의하여 스크류부재(434)를 따라서 이동되어 결과적으로 이동셔터부(510)를 이동시키기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

여기서 후술하는 가이드블록(530) 및 이동부재(590)는, 이동셔터부(510)와 다양한 방식에 의하여 결합이 가능하며 종방향프레임(514) 및 횡방향프레임(511) 중 적어도 어느 하나와 결합될 수 있다.

한편 상기 이동셔터부(510)는, 종방향프레임(514) 및 횡방향프레임(511) 중 적어도 어느 하나와 결합되어 이동셔터부(510)의 상면을 이루는 저면플레이트(512)와 유사한 상면플레이트(513)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 회전구동부(411)는, 회전력을 발생시키기 위한 구성으로서 회전모터 등이 사용될 수 있다.

상기 스크류부는, 셔터부에 결합된 이동부재(590)를 스크류 방식에 의하여 선형이동시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

여기서 상기 스크류부는, 회전구동부(411)로부터 다양한 방식에 의하여 구동력을 전달받을 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전구동부(411)의 구동축에 연결되는 제1웜기어(431)와, 스크류부와 결합되고 제1웜기어(431)와 기어결합되는 제2웜기어(432)에 의하여 회전력이 전달될 수 있다.

한편 상기 스크류부는, 왼나사, 오른나사 각각이 형성된 복수의 스크류부재(434)를 셔터부의 이동방향(X축방향)을 따라서 원활한 회전력 전달을 위하여 커플러(433)에 의하여 연결하여 구성될 수 있다.

또한 상기 한 쌍의 셔터부가 서로 반대방향으로 선형구동될 필요가 있는바, 스크류부는, 서로 반대로 회전하는 한 쌍의 스크류부재들로 구성될 수 있으며 이때 한 쌍의 스크류부재를 연결하는 부분에서는 회전방향이 반대가 되도록 복수의 웜기어가 설치되는 등 다양한 구성이 가능하다.

그리고 상기 회전구동부(411) 및 스크류부는, 셔터부의 형상 및 구조에 따라서 그 숫자 및 배치가 결정되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 개구부를 사이에 두고 한 쌍으로 배치될 수 있다.

한편 상기 증발차단부(150)는, 후술하는 이동셔터부(510)의 원활한 선형이동을 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동셔터부(510)의 양단을 각각 지지함과 아울러 그 선형이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드부(420)와, 이동셔터부(510)의 양단에 각각 결합되며 가이드부(420)를 따라서 선형이동되는 복수의 가이드블록(530)을 더 포함할 수 있다.

상기 가이드부(420)는, 이동셔터부(510)의 선형이동을 가이드하는 하기 위한 구성으로서 이동셔터부(510)의 선형이동 방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 가이드부(420)는, 이동셔터부(510)의 안정적인 지지 및 이동을 위하여 개구부(141)를 사이에 두고 설치된 한 쌍으로 설치될 수 있다.

또한 상기 가이드부(420)는, 후술하는 가이드블록(530)과의 결합방식에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 예로서 가이드레일로서 구성될 수 있다.

여기서 물론, 상기 이동셔터부(510)가 복수개로 설치되는바, 가이드부(420) 또한 각 이동셔터부(510)에 대응되어 설치됨은 물론이다.

상기 가이드블록(530)은, 이동셔터부(510)의 양단에 각각 결합되며 가이드부(420)를 따라서 선형이동되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드레일을 따라서 회전되어 이동되는 복수의 롤러(531)들이 결합될 수 있다.

한편, 상기 증발원(310)은, 히터에 의하여 증발물질을 가열하여 증발시키도록 구성되는바 고열이 발생되며 증발원(310)에서 발생된 고열이 개구부(141)를 복개하는 이동셔터부(510)에 전달되어 이동셔터부(510)를 열변형시켜 파손 등이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

즉, 상기 이동셔터부(510)를 구성하는 종방향프레임(514) 및 횡방향프레임(511), 저면플레이트(512)에서의 열팽창이 발생되어 결합부위에서 피로도를 증가시켜 휨이 발생되거나 파손되는 등의 문제점이 발생될 수 있다.

따라서 상기 이동셔터부(510)는, 가이드블록(530)과 하나 이상의 제3볼트(583)에 의하여 결합되며, 제3볼트(583)가 삽입되는 제3관통공(593)이 가이드블록(530)과 결합될 때 셔터부의 이동방향(X축방향)과 수직인 횡방향(Y축방향)으로 열팽창이 허용되도록 형성됨이 바람직하다.

상기 제3관통공(593)은, 가이드블록(530)과의 결합을 위하여 이동셔터부(510), 예를 들면 종방향프레임(514), 종방향프레임(514)에 이동셔터부(510)를 결합시키기 위하여 제3볼트(583)가 삽입되도록 형성되며, 이때 제3볼트(583)의 나사부분의 외경보다 큰 외경을 가지거나 횡방향, 즉 Y축방향으로 크게 형성된 슬롯형상을 가지는 등 다양하게 형성될 수 있다.

또한 상기 저면플레이트(512)는, 종방향프레임(514) 및 횡방향프레임(511) 중 적어도 어느 하나와 하나 이상의 제1볼트(미도시)에 의하여 결합되며, 제1볼트가 삽입되는 제1관통공(미도시)이 이동셔터부(510)의 횡방향(Y축방향)으로 열팽창이 허용되도록 형성됨이 바람직하다.

여기서 상기 저면플레이트(512)는, 고열이 발생되는 증발원(310)에 직접 노출되므로 열팽창이 가장 많이 발생된다.

상기 제1관통공은, 종방향프레임(514) 및 횡방향프레임(511) 중 어느 하나와의 결합을 위하여 저면플레이트(512)에 제1볼트가 삽입되도록 형성되며, 이때 제1볼트의 나사부분의 외경보다 큰 외경을 가지거나 횡방향, 즉 Y축방향으로 크게 형성된 슬롯형상을 가지는 등 다양하게 형성될 수 있다.

또한 상기 종방향프레임(514)은, 횡방향프레임(511)과 하나 이상의 제2볼트(582)에 의하여 결합되며, 제2볼트(582)가 삽입되는 제2관통공(592)이 이동셔터부(510)의 횡방향(Y축방향)으로 열팽창이 허용되도록 형성됨이 바람직하다.

상기 제2관통공은, 종방향프레임(514)과의 결합을 위하여 횡방향프레임(511)에 제2볼트가 삽입되도록 형성되며, 이때 제2볼트(582)의 나사부분의 외경보다 큰 외경을 가지거나 횡방향, 즉 Y축방향으로 크게 형성된 슬롯형상을 가지는 등 다양하게 형성될 수 있다.

한편 상기와 같은 구성을 가지는, 복수의 이동셔터부(510)들은 증착공정 수행시 적어도 일부가 상하로 중첩되어 개구부(141)를 개방하며 증착공정 비수행시 선형이동에 의하여 펼쳐져 개구부(141)를 차단하도록 구성됨을 특징으로 한다.

예로서, 상기 복수의 이동셔터부(510)들은, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 최상층 또는 최하층에 위치된 이동셔터부(510)가 먼저 이동한 후 나머지 이동셔터부(510)가 끌림수단에 의하여 순차적으로 끌려서 이동되도록 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 이동셔터부(510)는, 상하로 배치된 2개의 이동셔터부(510)로 구성되고, 상측에 위치된 이동셔터부(510)가 먼저 이동된 후 하측에 위치된 이동셔터부(510)가 끌려가는 형태로 구성될 수 있다.

이때 상기 끌림수단은, 셔터부, 즉 최상측(또는 최하측)에 위치된 이동셔터부(510)에 설치된 걸림부재(571)와, 걸림부재(571)가 설치된 이동셔터부(510)에 인접한 이동셔터부(510)에 설치되며 이동셔터부(510)의 이동방향(X축방향)으로 간격을 가지는 전방걸림턱(572) 및 후방걸림턱(573)을 포함할 수 있다.

이때, 걸림부재(571)는 이동셔터부(510)의 이동방향에 따라서 전방걸림턱(572) 및 후방걸림턱(573) 중 어느 하나에 걸려 인접한 이동셔터부(510)를 끌게 된다.

즉, 상기 걸림부재(571)은, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 상측에 위치된 이동셔터부(510)의 이동에 의하여 후방걸림턱(573)에서 전방걸림턱(572)까지 이동되고, 상측에 위치된 이동셔터부(510)가 더 이동하게 되면 도 2b에 도시된 바와 같이, 하측에 위치된 이동셔터부(510) 또한 이동하게 되며, 최종적으로 도 2b에 도시된 바와 같이, 구획부(140)의 개구부(141)를 폐쇄하게 된다.

여기서 하측에 위치된 이동셔터부(510)의 과도한 이동을 방지하기 위하여 스토퍼(574)가 설치됨이 바람직하다.

한편, 상기 복수의 이동셔터부(510)들은 상하로 중첩된 상태에서 펼쳐지면서 구획부(140)의 개구부(141)를 폐쇄하는 방법으로서, 도 1 내지 도 2b에서 좌측 또는 우측에만 설치되어 일방향으로 이동하여 구획부(140)의 개구부(141)를 폐쇄하거나, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이 좌측 및 우측 모두에 한 쌍으로 설치될 수도 있음은 물론이다.

그리고 상기 한 쌍의 셔터부, 즉 제1셔터부 및 제2셔터부가 서로 맞닿는 부분에서는, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 증착물질이 상측으로 증발하는 것을 차단하기 위하여 개구부(141)의 폐쇄시 서로 면접하는 부분에서 상하로 중첩되도록 어느 하나에는 돌출부(575)가 나머지 하나에는 돌출부(575)가 삽입되는 요홈부(576)가 형성될 수 있다.

그리고 상기 제1셔터부 및 제2셔터부의 구동에 있어서, 스크류부재(434)와 결합되는 이동부재(590)는, 각각 서로 다른 방향의 암나사부가 형성됨으로써 서로 다른 방향의 수나사부가 형성된 스크류부재(434)의 회전시 서로 가까워지는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로, 즉 서로 반대방향으로 구동될 수 있다.

또한 상기 제1셔터부 및 제2셔터부는 각각 셔터부의 이동방향(X축방향)과 수직을 이루는 종방향으로 복수개, 특히 2개로 분할될 수도 있다.

한편 상기 셔터부는, 증발원(310)에서 발생되는 고열에 의한 열팽창의 방지 및 상측으로의 열전달을 방지하기 위하여 냉각부재가 내부에 설치될 수 있다.

또한 상기 셔터부는, 선형이동방식에 의한 실시예를 들어 설명하였으나, 선형이동 이외에 회전이동 등 다양한 방식에 의하여 구현될 수 있음은 물론이다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 공정챔버 200 : 기판지지부
140 : 구획부 150 : 증발차단부
310 : 증발원 510 : 이동셔터부

Claims (12)

1. 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와;
   상기 공정챔버에 설치되어 증착물질이 증발되는 하나 이상의 증발원과;
   기판처리면이 상기 증발원을 향하도록 기판을 지지하는 기판지지부와;
   상기 처리공간을 기판이 위치된 처리영역과 상기 증발원이 설치된 증발영역을 구획하며, 상기 처리영역 및 상기 증발영역이 연통되는 개구부를 개폐하는 증발차단부를 포함하며,
   상기 증발차단부는, 상기 기판지지부에 안착된 상태의 기판의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루어 배치되며 선형이동에 의하여 상기 개구부를 개폐하는 한 쌍의 셔터부들과, 상기 한 쌍의 셔터부들의 선형이동을 구동하기 위한 선형구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 한 쌍의 셔터부들은, 각각 상기 선형구동부에 의하여 선형이동가능하게 설치된 복수의 이동셔터부들을 포함하며,
   상기 복수의 이동셔터부들은, 증착공정 수행시 적어도 일부가 상하로 중첩되어 상기 개구부를 개방하고, 증착공정 비수행시 선형이동에 의하여 펼쳐져 상기 개구부를 차단하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 복수의 이동셔터부들 중 어느 하나는 이동부재가 결합되며,
   상기 선형구동부는, 상기 이동부재를 스크류 방식에 의하여 상기 이동셔터부를 선형이동시키는 스크류부와, 상기 스크류부를 회전구동하는 회전구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 한 쌍의 셔터부들은, 각각 최상층 또는 최하층에 위치된 이동셔터부가 먼저 이동한 후 나머지 이동셔터부가 끌림수단에 의하여 순차적으로 끌려서 이동되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 끌림수단은, 상기 최상층 또는 최하층의 이동셔터부 중 어느 하나의 이동셔터부에 설치된 걸림부재와, 상기 걸림부재가 설치된 이동셔터부에 인접한 이동셔터부에 설치되며 상기 이동셔터부의 이동방향으로 간격을 가지는 전방걸림턱 및 후방걸림턱을 포함하며,
   상기 걸림부재는 상기 이동셔터부의 이동방향에 따라서 상기 전방걸림턱 및 후방걸림턱 중 어느 하나에 걸려 인접한 이동셔터부를 끌게 되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 증발차단부는,
   상기 이동셔터부의 양단을 각각 지지함과 아울러 그 선형이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드부와,
   상기 이동셔터부의 양단에 각각 결합되며 상기 가이드부를 따라서 선형이동되는 복수의 가이드블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 가이드블록은 상기 이동셔터부와 하나 이상의 제3볼트에 의하여 결합되며,
   상기 이동셔터부는 상기 가이드블록과 결합될 때 상기 이동셔터부의 이동방향과 수직인 횡방향으로 열팽창이 허용되도록 상기 제3볼트가 삽입되는 제3관통공이 슬롯형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 이동셔터부는
   상기 이동셔터부의 이동방향과 평행을 이루는 복수의 종방향프레임과,
   상기 종방향프레임과 결합되는 복수의 횡방향프레임과,
   상기 종방향프레임 및 상기 횡방향프레임 중 적어도 어느 하나와 결합되어 상기 이동셔터부의 저면을 이루는 저면플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 횡방향프레임은, 상기 종방향프레임과 하나 이상의 제2볼트에 의하여 결합되며,
   상기 횡방향프레임은, 상기 이동셔터부의 횡방향으로 열팽창이 허용되도록 상기 제2볼트가 삽입되는 제2관통공이 슬롯형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 이동셔터부는, 상기 종방향프레임 및 상기 횡방향프레임 중 적어도 어느 하나와 결합되어 상기 셔터부의 상면을 이루는 상면플레이트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
11. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 셔터부들은 상기 개구부의 폐쇄시 서로 면접하는 부분에서 상하로 중첩되도록 어느 하나에 돌출부가 나머지 하나에 상기 돌출부가 삽입되는 요홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
12. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리영역 및 증발영역은, 상기 공정챔버 내에 설치되고 상기 개구부가 형성된 구획부에 의하여 구획되며,
    상기 구획부는, 상기 증발원에서 발생되는 고열을 상기 처리영역 쪽으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 냉각부가 설치된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.

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