KR20160000354A - 평판 디스플레이 장치용 증착장치 - Google Patents

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Abstract

평판 디스플레이 장치용 기판과 같은 대면적 기판의 증착장치에서 대용량 공정 가스를 공급할 수 있는 공급 조절부를 구비하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치가 개시된다. 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치는, 기판이 수용되어 증착 공정이 수행되고 일측에 개구가 형성된 프로세스 챔버, 상기 개구에 공정 가스를 제공하는 가스공급부, 상하로 이동함에 따라 상기 개구를 선택적으로 차단하는 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 가스공급부에서 상기 개구에 공정 가스를 제공하는 유동 경로 상에 구비되어서 상기 공정 가스의 공급을 조절하는 공급 조절부 및 상기 개구 일측에 구비되어 상기 공정 가스를 흡입하는 복수의 흡입구를 포함하고, 상기 피스톤 로드가 상기 개구를 폐쇄시켰을 때 상기 공정 가스가 상기 개구로 유입되는 것을 차단하는 차단부를 포함하여 구성된다.

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 복수의 가스공급 노즐 유닛을 구비하는 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 형성하는 제조장치는 챔버 내부에 기판을 배치하고 각종 공정 가스를 챔버 내부로 주입하며, 다수의 공정 가스를 교번적으로 제공하여 공정이 수행된다. 그런데, 평판 디스플레이 장치용 기판은 점차 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해, 챔버의 크기 역시 증가하고 있다. 이와 같이, 챔버의 크기가 증가함에 따라 챔버 내부로 공정 가스를 균일하게 주입하는 것이 어렵다. 더불어, 공정 가스를 교번적으로 주입하기 위해서는, 챔버 내부에서 공정 가스를 제거한 후 다음 공정 가스를 주입하여야 하기 때문에, 챔버의 크기가 증가함에 따라 공정 가스의 주입 및 제거에 따른 시간이 지체되고 있다.
본 발명의 실시예들은 평판 디스플레이 장치용 기판과 같이 대면적 기판을 제조하는 장치에서 공정 가스를 균일하게 주입할 수 있는 평판 디스플레이 장치용 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 평판 디스플레이 장치용 증착장치는, 기판이 수용되어 증착 공정이 수행되고 일측에 개구가 형성된 프로세스 챔버, 상기 개구에 공정 가스를 제공하는 가스공급부, 상하로 이동함에 따라 상기 개구를 선택적으로 차단하는 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 가스공급부에서 상기 개구에 공정 가스를 제공하는 유동 경로 상에 구비되어서 상기 공정 가스의 공급을 조절하는 공급 조절부 및 상기 개구 일측에 구비되어 상기 공정 가스를 흡입하는 복수의 흡입구를 포함하고, 상기 피스톤 로드가 상기 개구를 폐쇄시켰을 때 상기 공정 가스가 상기 개구로 유입되는 것을 차단하는 차단부를 포함하여 구성된다.
일 측에 따르면, 상기 구동부는 크랭크축을 포함할 수 있다. 또한, 상기 피스톤 로드는 상기 개구를 폐쇄하는 위치일 때, 상기 피스톤 로드의 단부에 유격이 형성될 수 있다. 또한, 상기 공급 조절부는 상기 피스톤 로드와 상기 구동부를 연결하는 커넥팅 로드를 구비할 수 있다. 또한, 상기 공급 조절부는, 상기 피스톤 로드가 왕복 이동 가능하도록 수용하는 실린더 하우징을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 커넥팅 로드를 탄성 지지하는 탄성 지지부를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄성 지지부는 상기 커넥팅 로드에 탄성력을 가하도록 결합되는 스프링을 포함하고, 상기 탄성 지지부는 상기 피스톤 로드가 상기 개구를 폐쇄하는 위치에 위치하도록 상기 커넥팅 로드에 탄성력을 제공하도록 구비될 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 차단부는, 상기 흡입구가 상기 개구의 하부에 위치하고, 상기 프로세스 챔버의 벽 내부에 상기 흡입구에서 흡입된 공정 가스를 외부로 배출시키기 위한 배출 유로가 형성되고, 상기 흡입구 및 상기 배출 유로에 진공 또는 부압을 제공하는 흡입펌프를 포함할 수 있다. 또한, 상기 차단부는 상기 흡입구에 지속적으로 진공 또는 부압을 제공할 수 있다. 그리고 상기 피스톤 로드가 상기 개구를 폐쇄하는 위치일 때, 상기 피스톤 로드의 단부와 상기 프로세스 챔버 사이에 유격이 형성되고, 상기 흡입구는 상기 유격에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 가스공급부는 적어도 1개 이상 구비되고, 상기 공급 조절부는 복수의 가스공급부에 대해 각각 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 공정 가스를 빠르고 대량으로 공급할 수 있으므로, 대면적 기판에 박막을 형성할 수 있다.
또한, 공정 가스를 균일하게 공급할 수 있어서 기판에 균질한 박막을 형성할 수 있다.
또한, 공정 가스를 공급하고 제거하는 시간이 단축됨에 따라 기판에 박막을 형성하는 시간을 단축시킬 수 있어서, 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치용 증착장치에서 공급 조절부의 동작을 설명하기 위한 모식도들이다.
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 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치(100)에 대해 간략하게 설명한다. 참고적으로, 도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 디스플레이 장치용 증착장치(100)에서 공급 조절부(103)의 동작을 설명하기 위한 모식도들이다.
도면을 참조하면, 평판 디스플레이 장치용 증착장치(100)는 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 기판과 같은 대면적 기판(10)을 처리할 수 있는 장치로, 기판(10)을 수용하여 증착 공정이 수행되는 공간을 제공하는 프로세스 챔버(101)와, 기판(10)이 안착되는 기판 지지부(102), 기판(10)에 공정 가스를 제공하기 위한 가스공급부(105)와 공급 조절부(103)를 포함하여 구성된다.
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.
이하에서는, 증착장치(100)를 구성하는 상세한 기술 구성은 공지의 기술로부터 이해 가능하므로 자세한 설명을 생략하고, 공급 조절부(103)의 주요 구성요소에 대해서 간략하게 설명한다.
기판 지지부(102)는, 프로세스 챔버(101) 내부에서 기판(10)이 안착 지지되도록 구비되며, 예를 들어, 한 장의 기판(10)이 안착되도록 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기판 지지부(102)는 다수의 기판(10)이 안착되도록 형성되거나, 기판(10)을 이동 및/또는 회전시키도록 형성될 수 있다.
프로세스 챔버(101)는 기판(10)이 수용되어서 증착 공정이 수행되는 증착 공간을 제공한다.
프로세스 챔버(101)의 일측에는 프로세스 챔버(101) 내부로 공정 가스가 주입되도록 개구(111)가 형성되고, 상기 개구(111)에 가스공급부(105)와 공급 조절부(103)가 구비된다. 한편, 본 실시예에서는 프로세스 챔버(101)의 측부에 개구(111)가 형성된 것으로 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 개구(111)의 위치는 필요에 의해 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
가스공급부(105)는 개구(111)를 통해 공정 가스를 프로세스 챔버(101) 내부로 주입하며, 지속적으로 주입한다. 여기서, 프로세스 챔버(101)에는 복수의 공정 가스가 제공되며, 각각의 공정 가스를 제공하는 복수의 가스공급부(105)가 구비될 수 있다.
공급 조절부(103)는 개구(111)를 선택적으로 차단하여 프로세스 챔버(101)에 공정 가스가 주입되는 것을 조절한다.
상세하게는, 공급 조절부(103)는 가스공급부(105)에서 개구(111)에 가스가 주입되는 유로 상에서 개구(111) 전방에 구비되며, 상하로 이동함에 따라 개구(111)를 선택적으로 차단하는 피스톤 로드(131)와, 상기 피스톤 로드(131)를 구동하는 구동부(135)를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 구동부(135)는 모터(미도시)의 회전력에 의해 피스톤 로드(131)를 상하로 직선 구동하는 크랭크 축일 수 있다.
피스톤 로드(131)는 개구(111)를 폐쇄하는 위치일 때, 피스톤 로드(131)의 단부에 유격(g)이 형성되도록 구비된다.
여기서, 도면부호 112는 프로세스 챔버(101)의 일부일 수도 있고, 공급 조절부(103)를 수용하는 하우징일 수도 있다.
그리고 공급 조절부(103)는 구동부(135)와 피스톤 로드(131)를 연결시키는 커넥팅 로드(133)와, 피스톤 로드(131) 및 커넥팅 로드(133)가 왕복 이동 가능하도록 수용하는 실린더 하우징(134)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 공급 조절부(103)는 커넥팅 로드(133)를 탄성 지지하는 탄성 지지부(132)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 탄성 지지부(132)는 실린더 하우징(134) 내부에서 커넥팅 로드(133)에 탄성력을 가하여 피스톤 로드(131)가 개구(111)를 폐쇄하는 위치에 위치하도록 하는 스프링일 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 개구(111)가 프로세스 챔버(101)의 측부에 형성되고, 피스톤 로드(131)가 상하 방향으로 구동하도록 구성되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 개구(111)의 방향에 따라 공급 조절부(103)의 방향 역시 달라질 수 있다. 개구가 프로세스 챔버(101)의 상부에 형성되고, 피스톤 로드(131)는 개구를 차단시키는 수평 방향으로 구동될 수 있다.
한편, 개구(111)가 폐쇄되었을 때, 가스공급부(105)에서 주입되는 공정 가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 차단부(104)가 구비된다.
차단부(104)는 개구(111) 일측에 구비되어서 공정 가스를 흡입하는 복수의 흡입구(141)와 흡입 펌프(143)를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 흡입구(141)는 피스톤 로드(131)가 개구(111)를 폐쇄시키는 위치에서 유격(g)을 통해 유입되는 공정 가스가 개구(111)로 유입되는 것을 방지하도록 개구(111)의 하부에 형성된다. 또한, 흡입구(141)는 유격(g)을 통해 유입되는 공정 가스가 개구(111)로 유입되는 것을 효과적으로 차단시키기 위해서, 유격(g)에 대응되는 위치에 형성된다.
흡입구(141)를 통해 흡입된 공정 가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 배출 유로(142)가 형성되며, 예를 들어, 상기 배출 유로(142)는 프로세스 챔버(101) 벽 내부에 형성될 수 있다. 흡입 펌프(143)는 프로세스 챔버(101) 외부에 구비되어서 흡입구(141) 및 배출 유로(142)에 진공 또는 부압을 제공한다. 따라서, 유격(g)을 통해서 유입되는 공정 가스는 흡입구(141)를 통해 외부로 배출되며, 프로세스 챔버(101) 내부로 유입되는 것이 차단된다. 또한, 가스공급부(105)가 지속적으로 공정 가스를 주입하더라도 프로세스 챔버(101) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있어서, 가스공급부(105)의 밸브 제어가 불필요하게 된다.
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
100: 평판 디스플레이 장치용 증착장치
101: 프로세스 챔버
111: 개구
112: 하우징
102: 기판 지지부
103: 공급 조절부
131: 피스톤 로드
132: 탄성 지지부
133: 커넥팅 로드
134: 실린더 하우징
135: 구동부
104: 차단부
141: 흡입구
142: 배출 유로
143: 흡입펌프
105: 가스공급부
g: 유격

Claims (11)

  1. 평판 디스플레이 장치용 증착장치에 있어서,
    기판이 수용되어 증착 공정이 수행되고 일측에 개구가 형성된 프로세스 챔버;
    상기 개구에 공정 가스를 제공하는 가스공급부;
    상하로 이동함에 따라 상기 개구를 선택적으로 차단하는 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 가스공급부에서 상기 개구에 공정 가스를 제공하는 유동 경로 상에 구비되어서 상기 공정 가스의 공급을 조절하는 공급 조절부; 및
    상기 개구 일측에 구비되어 상기 공정 가스를 흡입하는 복수의 흡입구를 포함하고, 상기 피스톤 로드가 상기 개구를 폐쇄시켰을 때 상기 공정 가스가 상기 개구로 유입되는 것을 차단하는 차단부;
    를 포함하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 크랭크축을 포함하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 로드는 상기 개구를 폐쇄하는 위치일 때, 상기 피스톤 로드의 단부에 유격이 형성되는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공급 조절부는 상기 피스톤 로드와 상기 구동부를 연결하는 커넥팅 로드를 구비하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공급 조절부는, 상기 피스톤 로드가 왕복 이동 가능하도록 수용하는 실린더 하우징을 더 포함하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커넥팅 로드를 탄성 지지하는 탄성 지지부를 구비하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄성 지지부는 상기 커넥팅 로드에 탄성력을 가하도록 결합되는 스프링을 포함하고,
    상기 탄성 지지부는 상기 피스톤 로드가 상기 개구를 폐쇄하는 위치에 위치하도록 상기 커넥팅 로드에 탄성력을 제공하도록 구비되는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차단부는
    상기 흡입구가 상기 개구의 하부에 위치하고,
    상기 프로세스 챔버의 벽 내부에 상기 흡입구에서 흡입된 공정 가스를 외부로 배출시키기 위한 배출 유로가 형성되고,
    상기 흡입구 및 상기 배출 유로에 진공 또는 부압을 제공하는 흡입펌프를 포함하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차단부는 상기 흡입구에 지속적으로 진공 또는 부압을 제공하는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 피스톤 로드가 상기 개구를 폐쇄하는 위치일 때, 상기 피스톤 로드의 단부와 상기 프로세스 챔버 사이에 유격이 형성되고,
    상기 흡입구는 상기 유격에 대응되는 위치에 형성되는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가스공급부는 적어도 1개 이상 구비되고,
    상기 공급 조절부는 복수의 가스공급부에 대해 각각 구비되는 평판 디스플레이 장치용 증착장치.
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