KR20150130670A

KR20150130670A - 평판 디스플레이 장치용 증착장치

Info

Publication number: KR20150130670A
Application number: KR1020140057522A
Authority: KR
Inventors: 박성현; 전영수; 이근우; 김경준
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-11-24

Abstract

평판 디스플레이 장치용 기판에 박막을 증착시키고, 증착 품질을 향상시킬 수 있는 평판 디스플레이 장치용 증착장치가 개시된다. 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치는, 평판 디스플레이 장치용 기판을 수용하여 증착 공정이 수행되는 챔버 내부가 기판의 이동 방향을 따라서 복수의 공간으로 분할되며, 상하 방향으로도 복수의 공간으로 분할 형성되고, 상기 복수의 기판은 상기 분할된 공간 내부에서 한 장씩 좌우 방향으로 왕복 이동되면서 증착 공정이 수행된다.

Description

평판 디스플레이 장치용 증착장치{DEPOSITION APPARATUS FOR FLAT PANEL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치에 관한 것으로, 평판 디스플레이 장치용 기판과 같이 대면적 기판에 균일하게 박막을 형성하기 위한 평판 디스플레이 장치용 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 평판 디스플레이 장치용 기판과 같이 대면적 기판에 균일하게 박막을 증착할 수 있는 평판 디스플레이 장치용 증착장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 평판 디스플레이 장치용 증착장치는, 평판 디스플레이 장치용 기판을 수용하여 증착 공정이 수행되는 챔버 내부가 기판의 이동 방향을 따라서 복수의 공간으로 분할되며, 상하 방향으로도 복수의 공간으로 분할 형성되고, 상기 복수의 기판은 상기 분할된 공간 내부에서 한 장씩 좌우 방향으로 왕복 이동되면서 증착 공정이 수행된다.

일 측에 따르면, 상기 챔버는, 상기 기판이 이동하는 방향을 따라서 리액턴스 가스가 제공되는 제1 반응 영역과, 소스 가스가 제공되는 제3 반응 영역 및 상기 제1 반응 영과 상기 제3 반응 영역 사이에 배치되어서 퍼지 가스가 제공되는 제2 반응 영역으로 분할되고, 상기 제1 내지 제3 반응 영역 내부는 각각 상하 방향으로 4층의 공간으로 분할되고, 상기 기판은 상기 제1 반응 영역에 1장의 기판이 수용되고, 상기 제2 반응 영역에 2장의 기판이 수용되며, 상기 제3 반응 영역에는 1장이 기판이 수용되도록 이송된다.

일 측에 따르면, 상기 각 반응 영역 내부로 증착 가스를 제공하기 위한 가스공급부를 더 포함하고, 상기 가스공급부는 상기 제1 내지 제3 반응 영역의 상부에 구비되어서 해당 반응 영역에 가스를 제공하는 헤드부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 헤드부는 샤워헤드, 노즐, 또는 인젝터 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 반응 영역에는 각 층마다 가스를 제공하는 헤드부가 구비될 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 제1 내지 제3 반응 영역을 분리시키는 분리부가 더 구비될 수 있다. 여기서, 상기 분리부는, 상기 기판을 통과시킬 수 있도록 형성된 출입 개구, 상기 출입 개구에 분리 가스를 제공하는 주입 포트 및 상기 출입 개구에서 상기 분리 가스를 흡입하는 흡입 포트를 포함하고, 상기 분리 가스에 의해 상기 출입 개구를 물리적으로 차단시키는 에어 커튼을 형성할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 기판을 한 장씩 안착되는 기판 지지부를 이송하는 기판 이송부를 더 포함하고, 상기 기판 이송부는, 상기 기판 지지부의 일측에 구비된 이송축이 수용되는 레일 및 상기 챔버 외부에 구비되어서 비접촉 상태에서 상기 이송축에 구동력을 전달하는 구동원을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동원은 전자석을 포함할 수 있다. 또한, 상기 이송축은 상기 기판 지지부의 하부 또는 측부에 구비되고, 상기 레일은 상기 이송축이 수용되도록 상기 챔버의 하부 또는 측부에 구비될 수 있다. 그리고, 상기 레일은 상기 제1 내지 제3 반응 영역까지 연속적으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판 이송부는 상기 복수의 기판이 서로 동일한 간격을 유지할 수 있도록 이송할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 평판 디스플레이 장치용 증착장치는, 기판을 수용하여 증착 공정이 수행되는 하나 또는 복수의 프로세스 모듈, 상기 기판이 보관되는 기판 보관 모듈 및 상기 프로세스 모듈과 상기 기판 보관 모듈 사이에서 상기 기판을 이송하는 트랜스퍼 모듈을 포함하고, 상기 프로세스 모듈은, 상기 기판을 수용하여 증착 공정이 수행되는 챔버 내부가 기판의 이동 방향을 따라서 복수의 공간으로 분할되며, 상하 방향으로도 복수의 공간으로 분할 형성되고, 상기 복수의 기판은 상기 분할된 공간 내부에서 한 장씩 좌우 방향으로 왕복 이동되면서 증착 공정이 수행된다.

일 측에 따르면, 2 이상 복수의 프로세스 모듈이 구비되고, 상기 트랜스퍼 모듈과 상기 기판 보관 모듈은 상기 복수의 프로세스 모듈 사이에 구비되어 공유될 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 챔버는, 상기 기판이 이동하는 방향을 따라서 리액턴스 가스가 제공되는 제1 반응 영역과, 소스 가스가 제공되는 제3 반응 영역 및 상기 제1 반응 영과 상기 제3 반응 영역 사이에 배치되어서 퍼지 가스가 제공되는 제2 반응 영역으로 분할되고, 상기 제1 내지 제3 반응 영역 내부는 각각 상하 방향으로 4층의 공간으로 분할되고, 상기 기판은 상기 제1 반응 영역에 1장의 기판이 수용되고, 상기 제2 반응 영역에 2장의 기판이 수용되며, 상기 제3 반응 영역에는 1장이 기판이 수용되도록 이송될 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 각 반응 영역 내부로 증착 가스를 제공하기 위한 가스공급부를 더 포함하고, 상기 가스공급부는 상기 제1 내지 제3 반응 영역의 상부에 구비되어서 해당 반응 영역에 가스를 제공하는 헤드부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반응 영역에는 각 층마다 가스를 제공하는 헤드부가 구비될 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 제1 내지 제3 반응 영역을 분리시키는 분리부가 더 구비되고, 상기 분리부는, 상기 기판을 통과시킬 수 있도록 형성된 출입 개구, 상기 출입 개구에 분리 가스를 제공하는 주입 포트 및 상기 출입 개구에서 상기 분리 가스를 흡입하는 흡입 포트를 포함하고, 상기 분리 가스에 의해 상기 출입 개구를 물리적으로 차단시키는 에어 커튼을 형성할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 기판을 한 장씩 이송하는 기판 이송부를 더 포함하고, 상기 기판 이송부는, 한 장의 기판이 안착되는 기판 지지부, 상기 기판 지지부의 하부에 구비된 이송축 및 상기 챔버 외부에 구비되어서 비접촉 상태에서 상기 이송축을 이송시키기 위한 구동력을 전달하는 구동원을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 원자층 증착 방식으로 박막이 증착되므로, 기판에 균질한 박막을 형성할 수 있다.

또한, 복수의 기판을 동시에 수용하여 처리할 수 있으므로 스루풋을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치용 증착장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 변형 실시예에 따른 증착장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리부의 일부를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송부의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5의 기판 이송부를 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치(100)에 대해 간략하게 설명한다. 참고적으로,

도면을 참조하면, 평판 디스플레이 장치용 증착장치(100)는 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 기판(10)과 같은 대면적 기판(10)을 처리할 수 있는 장치로, 기판(10)을 수용하여 증착 공정이 수행되는 공간을 제공하고 기판(10)이 이동하는 방향을 따라 복수의 공간으로 분할되며, 상하 방향으로도 복수의 공간으로 분할된 챔버(101)를 포함하여 구성된다. 또한, 증착장치(100)는 분할된 챔버(110) 내부에서 기판(10)을 한 장씩 좌우로 왕복 이동시킴에 따라 증착 공정이 수행된다.

참고적으로, 본 실시예에서 '기판(10)'은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용 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 '증착 가스'라 함은 기판(10)에 박막을 증착하기 위해서 제공되는 적어도 1종 이상의 가스를 포함하며, 기판(10)에 형성하고자 하는 박막의 구성 물질을 포함하는 소스 가스(source gas)(S), 소스 가스와 화학적으로 반응하는 리액턴스 가스(reactance gas)(R), 및 소스 가스와 리액턴스 가스를 퍼지 시키기 위한 퍼지 가스(purge gas)(P)를 포함한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 증착 가스의 종류는 증착하고자 하는 박막의 종류에 따라 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 이하에서 사용되는 '제1, 제2, 제3, 제4'는 설명의 편의를 위해서 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

챔버(110) 내부, 도 1에 도시한 바와 같이, 증착 가스가 제공되는 3개의 공간으로 분할된다. 상세하게는, 챔버(110)는 리액턴스 가스(R)가 제공되는 제1 반응 영역(RA), 퍼지 가스(P)가 제공되는 제2 반응 영역(PA) 및 소스 가스(S)가 제공되는 제3 반응 영역(SA)으로 분할된다. 또한, 제2 반응 영역(PA)은 제1 및 제3 반응 영역(RA, SA) 사이에 배치된다.

그리고 챔버(110)는 상하 방향으로도 복수의 공간으로 분할된다. 상세하게는, 챔버(110)는 동시에 4장의 기판(10)을 처리할 수 있도록 4개의 층(이하에서는, 설명의 편의를 위해서 "제1 내지 제4 층(111, 112, 113, 114)"이라 한다)으로 분할된다. 즉, 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA) 내부가 제1 내지 제4 층(111, 112, 113, 114)으로 분할된다. 한편, 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA)은 후술하는 분리부(130)에 의해서 가스적으로 분리된 공간이지만, 제1 내지 제4 층(111, 112, 113, 114)은 기판(10)의 위치에 따른 것으로, 물리적 및 가스적으로 분할되는 것은 아니다.

또한, 증착장치(100)는 상기와 같이 분할된 챔버(110)를 포함하는 프로세스 모듈(process module)(101, 102)이 하나 또는 복수개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 프로세스 모듈(101, 102)이 구비될 수 있다. 이 경우, 증착장치(100)는 4장씩 8장의 기판(10)을 동시에 처리하는 것이 가능하다. 한편, 본 실시예에서는 2개의 프로세스 모듈(101, 102)을 예시하였으나, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 3개 이상 복수의 프로세스 모듈(101, 102)이 구비되는 것도 가능하다.

그리고 증착장치(100)는 기판(10)이 보관되는 기판 보관 모듈(105)와 기판 보관 모듈(105)와 프로세스 모듈(101, 102) 사이에서 기판(10)을 이송하는 트랜스퍼 모듈(transfer module)(103)이 구비될 수 있다. 기판 보관 모듈(105)과 트랜스퍼 모듈(103)의 상세한 기술 구성은 공지의 기술로부터 이해 가능하므로 자세한 설명 및 도시를 생략한다.

챔버(110) 상부에는 챔버(110) 내부로 증착 가스를 제공하기 위한 가스공급부(120)가 구비된다. 가스공급부(120)는 각 반응 영역(RA, PA, SA) 내부로 서로 다른 증착 가스를 제공하기 위해서, 제1 내지 제3 헤드부(121, 123, 125)가 구비된다. 예를 들어, 제1 내지 제3 헤드부(121, 123, 125)는 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA)의 상부에 구비되어서 해당 반응 영역(RA, PA, SA)에 가스를 제공하도록 구비된다.

그리고 제1 내지 제3 헤드부(121, 123, 125)는 샤워헤드, 노즐, 또는 인젝터 형상을 가질 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA) 내부는 실질적으로 각각 하나의 공간 이므로, 하나의 헤드부(121, 123, 125)를 통해서 제1 내지 제4 층(111, 112, 113, 114) 내부에 균일하게 증착 가스를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 제1 내지 제3 헤드부(121, 123, 125)는 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA) 내부에 균일하게 증착 가스를 제공할 수 있는 형상이면 다양하게 변경 가능하다.

한편, 리액턴스 가스(R)의 경우 소스 가스(S)에 비해 반응성이 약하기 때문에, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제4 층(111, 112, 113, 114)에 각각 헤드부(121, 122)가 구비되는 것도 가능하다. 이 경우, 헤드부(121, 122)는 항상 ON 상태로 리액턴스 가스(R)를 제공하도록 작동하거나, 해당 영역에 기판(10)이 위치하는 경우에만 작동하도록 할 수 있다.

여기서, 제2 반응 영역(PA)에 의해 제1 반응 영역(RA)의 리액턴스 가스(R)와 제3 반응 영역(SA)의 소스 가스(S)가 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA)을 분리시키기 위한 분리부(130)가 각 반응 영역(RA, PA, SA)의 경계부분에 구비된다. 예를 들어, 분리부(130)는 에어 커튼 방식으로 가스를 분사하여 각 반응 영역(RA, PA, SA)을 분리시키도록 형성된다. 상세하게는, 분리부(130)는, 기판(10)을 통과시킬 수 있도록 형성된 출입 개구(131)와, 출입 개구(131)에 분리 가스를 제공하는 주입 포트(133) 및 출입 개구(131)에서 분리 가스를 흡입하는 흡입 포트(135)로 구성될 수 있다. 주입 포트(133)에는 분리 가스를 제공하는 공급원(134)이 연결되고, 흡입 포트(135)에는 흡입 포트(135)에서 흡입된 가스를 배출시키기 위한 흡입원(136)이 연결된다.

챔버(110) 내부에서 기판(10)이 안착되는 기판 지지부(140)와, 기판(10)을 좌우로 왕복 이동시키기 위한 기판 이송부(150)가 구비된다. 여기서, 챔버(110) 내부는 증착 품질을 위해서 일정 이상의 청정도가 유지되고, 기판 지지부(140)와 기판 이송부(150)는 챔버(110) 내부에서 왕복 이동이 가능하되, 파티클 등의 오염원을 발생시키지 않도록 구성된다. 이를 위해서 기판 이송부(150)는 구동원(151)이 챔버(110) 외부에 구비되어서 비접촉 방식으로 기판 지지부(140)를 이송하도록 형성될 수 있다. 여기서, '챔버(110) 외부'라 함은 구동원(151)이 챔버(110)의 반응 영역(RA, PA, SA)에 노출되지 않은 상태를 말하는 것으로, 챔버(110)의 벽면에 매립된 형태이거나 챔버(110)의 벽 외측에 구비되는 형태를 모두 포함한다.

상세하게는, 기판 지지부(140)는 기판(10)이 한 장씩 안착되는 바디부(141)와, 바디부(141) 하부에서 소정 길이 연장되어 형성된 이송축(143)으로 구성된다. 그리고 기판 이송부(150)는, 챔버(110) 밑면에 형성된 레일(153)과, 레일(153) 외측에 형성된 구동원(151)을 포함하다. 예를 들어, 구동원(151)은 전자석일 수 있다. 그리고 전자석의 극성이 주기적으로 변화됨에 따라 이송축(143)에 자력이 작동하면서 기판 지지부(140)를 일 방향으로 이송할 수 있다.

여기서, 기판 이송부(150)는 기판(10)이 일정 간격을 유지할 수 있도록 4개의 기판(10)을 이송하며, 기판(10)이 서로 동일한 속도를 유지하도록 이송한다. 또한, 기판 이송부(150)는 일정 속도로 기판(10)을 이송할 수 있다.

또한, 기판 지지부(140)를 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA) 사이에서 왕복 이동시킬 수 있도록, 기판 이송부(150)는 레일(153)이 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA)까지 연속적으로 형성되고, 구동원(151) 역시 레일(153)을 따라 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA)까지 연장 형성된다. 다만, 구동원(151)은 연속적 또는 일정 간격을 두고 단속적으로 구비될 수 있다.

한편, 도면에서는 구동원(151)이 레일(153)의 양측에 구비된 것으로 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 구동원(151)의 위치는 레일(153)의 바닥면에 위치할 수도 있다.

또한, 본 발명의 기판 지지부(140) 및 기판 이송부(150)의 형상이 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 이송축(143)은 하나 또는 복수개가 구비될 수 있다. 또한, 레일(153) 역시 하나 또는 복수개가 형성될 수 있다.

또는 상술한 실시예와는 달리, 기판 이송부(150)는 이송축(143)이 챔버(110)의 측면에 구비될 수 있다. 이 경우에도, 챔버(110) 내측 벽면에는 이송축(143)이 수용되는 소정의 레일(153)이 형성되고, 상기 레일(153)에 수용된 이송축(143)에 비접촉 방식으로 구동력을 전달할 수 있도록 구동원(151)이 챔버(110) 외부에 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치(100)의 작동에 대해서 설명한다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 각 반응 영역(RA, PA, SA)에 수용된 기판을 'A, B, C, D'로 구분하여 설명한다.

우선, 제1 반응 영역(RA)에 한 장의 기판(A), 제2 반응 영역(PA)에 2장의 기판(B, D) 및 제3 반응 영역(SA)에 한 장의 기판(C)가 수용된다. 그리고 제1 내지 제3 반응 영역(RA, PA, SA) 내부에서 기판이 좌우로 왕복 이동함에 따라 원자층 증착 공정에 따라 기판에 박막이 형성된다. 여기서, 기판의 이송 속도는 동일하게 유지된다.

여기서, 제3 반응 영역(SA)에 위치하는 기판 C를 기준으로 설명한다. 우선, 기판 C는 제3 반응 영역(SA)에서 기판 표면에 소스 가스(S)가 제공되어서 물리적으로 흡착된다. 다음으로 기판 C는 제2 반응 영역(PA)을 이동하면 퍼지 가스(P)가 제공되어서 기판 C 표면에서 잔여 소스 가스(S)가 제거된다. 다음으로, 기판 C가 제1 반응 영역(RA)으로 이동하면 리액턴스 가스(R)가 제공되어서, 기판 표면에서 소스 가스(S)와 리액턴스 가스(R)가 화확적으로 반응하면서 박막이 형성된다. 다음으로, 기판 C가 다시 제2 반응 영역(PA)으로 이동하면, 퍼지 가스(P)가 제공되어서 기판 C 표면에서 잔여 가스가 제거됨으로써, 증착 1사이클이 완료된다.

기판 C의 이동에 따라 나머지 기판들도 이동하면서 증착 사이클이 수행된다. 여기서, 시작 위치의 차이만 있을 뿐이며, 기판들은 반응 영역(RA, PA, SA) 내부를 좌우로 왕복 이동함에 따라 복수의 증착 사이클이 수행되므로, 소정 두께의 박막이 형성된다.

본 실시예들에 따르면, 원자층 증착 방식으로 박막이 증착되므로, 기판(10)에 균질한 박막을 형성할 수 있다. 또한, 복수의 기판(10)을 동시에 수용하여 처리할 수 있으므로 스루풋을 향상시킬 수 있다.

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, A, B, C, D: 기판
100: 평판 디스플레이 장치용 증착장치
101, 102: 프로세스 모듈(process module)
103: 트랜스퍼 모듈(transfer module)
105: 기판 보관 모듈(load lock module)
110: 챔버
111, 112, 113, 114: 층
RA: 제1 반응 영역
SA: 제2 반응 영역
PA: 제3 반응 영역
120: 가스공급부
121, 122: 제1 헤드부
123: 제2 헤드부
125: 제3 헤드부
130: 분리부
131: 출입 개구
133: 주입 포트
134: 공급원
135: 흡입 포트
136: 흡입원
140: 기판 지지부
141: 바디부
143: 이송축
150: 기판 이송부
151: 구동원
153: 레일

Claims

평판디스플레이 장치용 증착장치에 있어서,
평판 디스플레이 장치용 기판을 수용하여 증착 공정이 수행되는 챔버 내부가 기판의 이동 방향을 따라서 복수의 공간으로 분할되며, 상하 방향으로도 복수의 공간으로 분할 형성되고,
상기 복수의 기판은 상기 분할된 공간 내부에서 한 장씩 좌우 방향으로 왕복 이동되면서 증착 공정이 수행되는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제1항에 있어서,
상기 챔버는,
상기 기판이 이동하는 방향을 따라서 리액턴스 가스가 제공되는 제1 반응 영역과, 소스 가스가 제공되는 제3 반응 영역 및 상기 제1 반응 영과 상기 제3 반응 영역 사이에 배치되어서 퍼지 가스가 제공되는 제2 반응 영역으로 분할되고,
상기 제1 내지 제3 반응 영역 내부는 각각 상하 방향으로 4층의 공간으로 분할되고,
상기 기판은 상기 제1 반응 영역에 1장의 기판이 수용되고, 상기 제2 반응 영역에 2장의 기판이 수용되며, 상기 제3 반응 영역에는 1장이 기판이 수용되도록 이송되는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제2항에 있어서,
상기 각 반응 영역 내부로 증착 가스를 제공하기 위한 가스공급부를 더 포함하고,
상기 가스공급부는 상기 제1 내지 제3 반응 영역의 상부에 구비되어서 해당 반응 영역에 가스를 제공하는 헤드부를 포함하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제3항에 있어서,
상기 헤드부는 샤워헤드, 노즐, 또는 인젝터 형상을 갖는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 반응 영역에는 각 층마다 가스를 제공하는 헤드부가 구비된 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 반응 영역을 분리시키는 분리부가 더 구비되는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제6항에 있어서,
상기 분리부는,
상기 기판을 통과시킬 수 있도록 형성된 출입 개구;
상기 출입 개구에 분리 가스를 제공하는 주입 포트; 및
상기 출입 개구에서 상기 분리 가스를 흡입하는 흡입 포트;
를 포함하고,
상기 분리 가스에 의해 상기 출입 개구를 물리적으로 차단시키는 에어 커튼을 형성하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제2항에 있어서,
상기 기판을 한 장씩 안착되는 기판 지지부를 이송하는 기판 이송부를 더 포함하고,
상기 기판 이송부는,
상기 기판 지지부의 일측에 구비된 이송축이 수용되는 레일; 및
상기 챔버 외부에 구비되어서 비접촉 상태에서 상기 이송축에 구동력을 전달하는 구동원;
을 포함하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제8항에 있어서,
상기 구동원은 전자석을 포함하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제8항에 있어서,
상기 이송축은 상기 기판 지지부의 하부 또는 측부에 구비되고,
상기 레일은 상기 이송축이 수용되도록 상기 챔버의 하부 또는 측부에 구비되는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제10항에 있어서,
상기 레일은 상기 제1 내지 제3 반응 영역까지 연속적으로 연장 형성된 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제8항에 있어서,
상기 기판 이송부는 상기 복수의 기판이 서로 동일한 간격을 유지할 수 있도록 이송하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
기판을 수용하여 증착 공정이 수행되는 하나 또는 복수의 프로세스 모듈;
상기 기판이 보관되는 기판 보관 모듈;
상기 프로세스 모듈과 상기 기판 보관 모듈 사이에서 상기 기판을 이송하는 트랜스퍼 모듈;
을 포함하고,
상기 프로세스 모듈은,
상기 기판을 수용하여 증착 공정이 수행되는 챔버 내부가 기판의 이동 방향을 따라서 복수의 공간으로 분할되며, 상하 방향으로도 복수의 공간으로 분할 형성되고,
상기 복수의 기판은 상기 분할된 공간 내부에서 한 장씩 좌우 방향으로 왕복 이동되면서 증착 공정이 수행되는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제13항에 있어서,
2 이상 복수의 프로세스 모듈이 구비되고,
상기 트랜스퍼 모듈과 상기 기판 보관 모듈은 상기 복수의 프로세스 모듈 사이에 구비되어 공유되는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제13항에 있어서,
상기 챔버는,
상기 기판이 이동하는 방향을 따라서 리액턴스 가스가 제공되는 제1 반응 영역과, 소스 가스가 제공되는 제3 반응 영역 및 상기 제1 반응 영과 상기 제3 반응 영역 사이에 배치되어서 퍼지 가스가 제공되는 제2 반응 영역으로 분할되고,
상기 제1 내지 제3 반응 영역 내부는 각각 상하 방향으로 4층의 공간으로 분할되고,
상기 기판은 상기 제1 반응 영역에 1장의 기판이 수용되고, 상기 제2 반응 영역에 2장의 기판이 수용되며, 상기 제3 반응 영역에는 1장이 기판이 수용되도록 이송되는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제15항에 있어서,
상기 각 반응 영역 내부로 증착 가스를 제공하기 위한 가스공급부를 더 포함하고,
상기 가스공급부는 상기 제1 내지 제3 반응 영역의 상부에 구비되어서 해당 반응 영역에 가스를 제공하는 헤드부를 포함하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 반응 영역에는 각 층마다 가스를 제공하는 헤드부가 구비된 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 반응 영역을 분리시키는 분리부가 더 구비되고,
상기 분리부는,
상기 기판을 통과시킬 수 있도록 형성된 출입 개구;
상기 출입 개구에 분리 가스를 제공하는 주입 포트; 및
상기 출입 개구에서 상기 분리 가스를 흡입하는 흡입 포트;
를 포함하고,
상기 분리 가스에 의해 상기 출입 개구를 물리적으로 차단시키는 에어 커튼을 형성하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.
제15항에 있어서,
상기 기판을 한 장씩 이송하는 기판 이송부를 더 포함하고,
상기 기판 이송부는,
한 장의 기판이 안착되는 기판 지지부;
상기 기판 지지부의 하부에 구비된 이송축; 및
상기 챔버 외부에 구비되어서 비접촉 상태에서 상기 이송축을 이송시키기 위한 구동력을 전달하는 구동원;
을 포함하는 평판디스플레이 장치용 증착장치.