KR20170061230A - 증착 장치 및 증착 방법 - Google Patents

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Abstract

증착 장치 및 증착 방법이 제공된다.
일례로, 증착 장치는 기판의 양단부를 지지하고, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 지지부; 상기 기판의 양단부와 중첩하도록 상기 복수의 기판 지지부 각각의 상부에 배치되며, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 클램핑부; 상기 각 기판 지지부와 상기 각 기판 클램핑부 사이에 배치되며 상기 각 기판 클램핑부가 하강 이동시 서로 멀어지도록 수평 이동하여 상기 기판을 인장시키는 복수의 인장 블록; 및 승강 및 하강 이동이 가능하도록 상기 각 인장 블록 내부에 배치되고, 하강 이동에 의해 상기 각 인장 블록들을 서로 멀어지도록 수평 이동시키는 복수의 푸쉬 봉을 포함한다.

Description

증착 장치 및 증착 방법{DEPOSITION DEVICE AND DEPOSITING METHOD}
본 발명은 증착 장치 및 증착 방법에 관한 것이다.
표시 장치로서, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등이 널리 이용되고 있다.
이러한 표시 장치는 증착 공정을 통해 기판에 증착 물질을 증착시켜 박막을 형성함으로써 제조될 수 있다.
기판에 박막을 형성하기 위해서는, 증착 공정에서 기판의 증착면이 노출되도록 기판의 단부가 지지된다. 그런데, 표시 장치가 대형화됨에 따라 기판이 대형화되어 기판의 중앙부에 큰 처짐이 발생되고 있다. 이 경우, 기판과 마스크의 정렬 과정에서 오차가 발생될 수 있다. 이러한 정렬 오차는 증착 정밀도를 떨어뜨려 기판에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡을 발생시킬 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하려는 과제는 기판의 처짐을 최소화하여 증착 정밀도를 높일 수 있는 증착 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하려는 과제는 기판의 처짐을 최소화하여 증착 정밀도를 높일 수 있는 증착 방법을 제공을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치는 기판의 양단부를 지지하고, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 지지부; 상기 기판의 양단부와 중첩하도록 상기 복수의 기판 지지부 각각의 상부에 배치되며, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 클램핑부; 상기 각 기판 지지부와 상기 각 기판 클램핑부 사이에 배치되며 상기 각 기판 클램핑부가 하강 이동시 서로 멀어지도록 수평 이동하여 상기 기판을 인장시키는 복수의 인장 블록; 및 승강 및 하강 이동이 가능하도록 상기 각 인장 블록 내부에 배치되고, 하강 이동에 의해 상기 각 인장 블록들을 서로 멀어지도록 수평 이동시키는 복수의 푸쉬 봉을 포함한다.
상기 각 인장 블록은 상기 푸쉬 봉이 하강하는 공간을 제공하는 이동 제공홀과, 상기 푸쉬 봉이 하강 이동시 경사진 방향으로 가이드 되어 상기 인장 블록을 수평 이동시키기 위한 경사홀을 포함하는 삽입홀을 포함할 수 있다.
상기 각 인장 블록과 상기 각 푸쉬 봉은 기판 인장부를 구성하며, 상기 기판 인장부는 상기 각 기판 클램핑부와 상기 각 인장 블록 사이에 배치되어 상기 인장 블록의이 수평 이동시 가이드하는 제1 가이드부와, 상기 각 인장 블록과 상기 기판 지지부 사이에 배치되어 상기 각 인장 블록이 미끄러짐을 방지하는 미끄럼 방지 패드와, 상기 각 기판 지지부와 상기 미끌림 방지 패드 사이에 배치되어 상기 인장 블록이 수평 이동시 함께 이동되는 이동 홀더와, 상기 이동 홀더와 상기 기판 지지부 사이에 배치되어 상기 이동 홀더가 수평 이동시 상기 이동 홀더를 가이드하는 제2 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 인장부는 상기 각 기판 지지부의 측부와 상기 이동 홀더의 측부 사이에 배치되는 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 각 인장 블록과 상기 각 푸쉬 봉은 기판 인장부를 구성하며, 상기 기판 인장부는 상기 각 기판 클램핑부와 상기 각 인장 블록 사이에 배치되어 상기 인장 블록이 수평 이동시 가이드하는 제1 가이드부와, 상기 각 인장 블록과 상기 기판 지지부 사이에 배치되어, 상기 인장 블록의 수평 이동시 상기 인장 블록을 미끌리게 하는 미끌림 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 각 인장 블록은 상기 각 기판 지지부에 삽입되게 배치되어 상기 각 푸쉬 봉과 함께 기판 인장부를 구성하며, 상기 기판 인장부는 상기 각 기판 클램핑부와 상기 각 인장 블록 사이에 배치되어 상기 인장 블록이 수평 이동시 가이드하는 제1 가이드부와, 제1 가이드부와 상기 기판 클램핑부 사이에 배치되어 상기 제1 가이드부의 수평 이동에 의해 이동하는 상기 기판의 미끌림을 방지하는 미끌림 방지 패드와, 상기 각 기판 클램핑부와 상기 미끌림 방지 패드 사이에 배치되어 상기 기판을 미끌리게 하는 미끌림 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 미끌림 방지 패드는 고무 재질로 형성되며, 상기 미끌림 패드는 테프론으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 증착 장치는 상기 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 정전척; 및 상기 정전척의 하부에 배치되며, 마스크를 지지하고 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 마스크 스테이지를 더 포함하며, 상기 정전척은 상기 마스크를 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제1 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부와 절연되며, 상기 기판을 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제2 전극부를 포함할 수 있다.
상기 정전척은 상기 제1 전극부 상에 배치되는 냉각층을 더 포함할 수 있다.
상기 정전척은 상기 제2 전극부 상에 배치되는 유전체층과, 상기 유전체층 상에 배치되는 엠보싱부를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치는 기판의 양단부를 지지하고 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 지지부; 상기 기판의 양단부와 중첩하도록 상기 복수의 기판 지지부 각각의 상부에 배치되며, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성되는 복수의 기판 클램핑부; 상기 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 정전척; 및 상기 정전척의 하부에 배치되며, 마스크를 지지하고 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 마스크 스테이지를 포함하며, 상기 정전척은 상기 마스크를 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제1 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부와 절연되며, 상기 기판을 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제2 전극부를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극부는 연결부와 상기 연결부로부터 분기된 복수의 가지부를 포함하고, 상기 제2 전극부는 서로 절연되게 배치되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극은 제1 연결부와 상기 제1 연결부로부터 분기된 복수의 제1 가지부를 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 연결부와 상기 제2 연결부로부터 분기된 복수의 제2 가지부를 포함하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 가지부와 상기 제2 가지부는 일 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.
상기 정전척은 상기 제1 전극부 상에 배치되는 냉각층을 더 포함할 수 있다.
상기 정전척은 상기 제2 전극부 상에 배치되는 유전체층과, 상기 유전체층 상에 배치되는 엠보싱부를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 방법은 기판의 양단부가 지지되도록 서로 이격되게 배치된 복수의 기판 지지부 상에 상기 기판을 안착시키는 단계; 상기 기판의 양단부와 중첩하도록 상기 복수의 기판 지지부 각각의 상부에 배치되는 복수의 기판 클램핑부를 하강 이동시키고, 상기 각 기판 지지부와 상기 각 기판 클램핑부 사이에 배치 되는 복수의 인장 블록을 서로 멀어지도록 수평 이동시키도록 상기 각 인장 블록의 내부에 삽입된 푸쉬 봉을 하강 이동 시켜 상기 기판을 인장시키는 단계; 및 상기 복수의 기판 지지부를 하강시켜 상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치된 마스크와 상기 기판을 정렬하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 증착 방법은 상기 마스크와 상기 기판을 정렬하는 단계 이후, 상기 복수의 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 쿨 플레이트를 하강시켜 상기 기판에 밀착시키는 단계; 상기 쿨 플레이트의 상부에 배치되는 마그넷 어셈블리를 하강시켜 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 단계; 및 상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치되는 증착원을 이용하여 상기 기판측으로 증착 물질을 분사하여 상기 기판에 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 증착 방법은 상기 마스크와 상기 기판을 정렬하는 단계 이후, 상기 복수의 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 정전척을 하강시키고 정전력을 이용하여 상기 기판을 상기 정전척에 척킹시키는 단계; 상기 정전척에 정전력을 이용하여 상기 마스크를 척킹시켜 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 단계; 및 상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치되는 증착원을 이용하여 상기 기판측으로 증착 물질을 분사하여 상기 기판에 증착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 방법은 기판의 양단부가 지지되도록 서로 이격되게 배치된 복수의 기판 지지부 상에 기판을 안착시키는 단계; 상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치된 마스크측으로 상기 복수의 기판 지지부를 하강시키는 단계; 제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 절연되게 배치된 제2 전극부를 포함하며, 상기 복수의 기판 지지부 사이에 배치된 정전척을 하강시키고, 상기 제2 전극부를 이용한 정전력에 의해 상기 기판을 상기 정전척에 척킹시키는 단계; 상기 정전척에 척킹된 상기 기판과 상기 마스크를 정렬하는 단계; 및 상기 제1 전극부를 이용한 정전력에 의해 상기 마스크를 상기 정전척에 척킹시키는 단계를 포함하는 증착 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 전극부는 서로 절연된 제1 전극과 제2 전극을 포함하며, 상기 기판을 상기 정전척에 척킹시키는 단계는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 각각에 서로 다른 전압이 인가시키고, 상기 제1 전극부에 인가되는 전압을 차단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 마스크를 상기 정전척에 척킹시키는 단계는 상기 제1 전극부에 상기 마스크와 상기 정전척 사이에 전위차를 줄수 있는 전압을 인가하고, 상기 제2 전극부에 인가되는 전압을 차단하는 것을 포함하는 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치에 따르면, 기판의 처짐이 최소화되어 증착 정밀도가 높아질 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 홀더부, 기판 클램핑부 및 기판 인장부의 확대 단면도이다.
도 3은 인장 블록과 푸쉬 봉의 사시도이다.
도 4는 도 3의 미끄럼 방지 패드의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 미끄럼 방지 패드의 다양한 실시예를 보여주는 사시도들이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용한 증착 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용한 증착 방법에 의해 형성되는 표시 장치의 예시적인 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치 중 기판 홀더부, 기판 클램핑부 및 기판 인장부의 확대 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치 중 기판 홀더부, 기판 클램핑부 및 기판 인장부의 확대 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치의 개략적인 단면도이다.
도 14는 도 13의 정전척의 구체적인 구성을 보여주는 단면도이다.
도 15는 도 14의 제1 전극부의 평면도이다.
도 16은 도 14의 제2 전극부의 평면도이다.
도 17 및 도 18은 도 13의 증착 장치를 이용한 증착 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 19 및 도 20은 도 13의 정전척이 기판 캐리어로서 동작하는 것을 예시적으로 보여주는 단면도들이다.
도 21은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 기판 홀더부, 기판 클램핑부 및 기판 인장부의 확대 단면도이고, 도 3은 인장 블록과 푸쉬 봉의 사시도이고, 도 4는 도 3의 미끄럼 방지 패드의 사시도이고, 도 5 및 도 6은 미끄럼 방지 패드의 다양한 실시예를 보여주는 사시도들이다.
도 1을 참조하면, 증착 장치(100)는 챔버(101), 압력 조절 유닛(102), 복수의 기판 홀더부(110), 복수의 기판 클램핑부(120), 복수의 기판 인장부(130), 쿨 플레이트(140), 마그넷 어셈블리(150), 쿨 플레이트 수직 이동부(160), 쿨 플레이트 수평 이동부(170), 비젼 카메라(180), 증착원(190) 및 마스크 스테이지(MS)를 포함할 수 있다.
챔버(101)는 기판(S)에 증착 물질을 증착시켜 박막을 형성하는 증착 공정이 수행될 수 있는 내부 공간을 가지도록 형성된다. 기판(S)은 복수의 단위 표시 장치를 형성할 수 있는 크기를 가지는 대형 기판일 수 있다.
압력 조절 유닛(102)은 챔버(101)의 일측에 연결되며, 챔버(101)의 압력을 조절한다. 예를 들어, 압력 조절 유닛(102)은 챔버(101)의 내부 공간이 진공 상태가 되도록 압력을 조절할 수 있다. 압력 조절 유닛(102)은 챔버(101)에 연결되는 배관(103), 배관(103)에 설치되는 펌프(104)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 따라, 펌프(104)의 작동에 따라 배관(103)을 통해 챔버(101)의 내부 공간의 기체 등이 외부로 배출됨으로써, 챔버(101)의 내부 공간의 압력이 조절될 수 있다.
복수의 기판 홀더부(110)는 챔버(101)의 내부 공간에 설치될 수 있다. 복수의 기판 홀더부(110)는 챔버(101)의 내부 공간으로 인입되는 기판(S)의 양단부를 지지하도록 서로 이격되게 배치될 수 있다.
각 기판 홀더부(110)는 승강 및 하강 이동과, 수평 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 기판 홀더부(110)는 제1 방향(X), 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 각 기판 홀더부(110)는 실질적으로 승강 및 하강 이동과, 수평 이동이 가능하도록 배치되는 제1 구동축(111)과, 제1 구동축(111)에 연결되며 기판(S)의 양단을 지지하는 기판 지지부(112)를 포함할 수 있다. 제1 구동축(111)은 챔버(101)의 외부에 설치되는 제1 구동부(MT1)에 연결될 수 있다. 제1 구동부(MT1)는 모터 또는 실린더 등과 같이 제1 구동축(111)에 연결되어 제1 구동축(111)이 승강 및 하강 이동을 가능하게 하는 모든 장치를 포함할 수 있다. 도시되진 않았지만, 제1 구동축(111)에는 모터 또는 실린더 등과 같이 제1 구동축(111)에 연결되어 수평 이동을 가능하게 하는 구동부가 연결될 수 있다.
복수의 기판 클램핑부(120)는 챔버(101)의 내부 공간에 설치될 수 있다. 복수의 기판 클램핑부(120)는 기판(S)의 양단부와 중첩하도록 각 기판 지부(112)의 상부에 배치될 수 있다.
각 기판 클램핑부(120)는 승강 및 하강 이동과, 수평 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 기판 클램핑부(120)는 제1 방향(X), 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 각 기판 클램핑부(120)는 제2 구동축(121), 지지 블록(122), 탄성체(123) 및 클램핑 블록(124)을 포함할 수 있다.
제2 구동축(121)은 실질적으로 승강 및 하강 이동과, 수평 이동이 가능하도록 배치될 수 있다. 지지 블록(122)은 제2 구동축(121)에 연결되며, 탄성체(123)가 장착되는 공간을 제공할 수 있다. 탄성체(123)는 예를 들어 스프링일 수 있으며, 제2 구동축(121)이 하강 이동하여 클램핑 블록(124)이 기판(S)을 가압시 가압 충격을 줄여 가압 충격에 대한 기판(S)의 손상을 줄일 수 있다. 클램핑 블록(124)은 제2 구동축(121)이 하강 이동시 기판(S)을 가압할 수 있다. 한편, 제2 구동축(121)은 챔버(101)의 외부에 설치되는 제2 구동부(MT2)에 연결될 수 있다. 제2 구동부(MT2)는 모터 또는 실린더 등과 같이 제2 구동축(121)에 연결되어 제2 구동축(121)이 승강 및 하강 이동을 가능하게 하는 모든 장치를 포함할 수 있다. 도시되진 않았지만, 제2 구동축(121)에는 모터 또는 실린더 등과 같이 제2 구동축(121)에 연결되어 좌측 및 우측 이동을 가능하게 하는 구동부가 연결될 수 있다.
복수의 기판 인장부(130)는 각 기판 홀더부(110)와 각 기판 클램핑부(120) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 기판 인장부(130)는 복수의 클램핑부(120)가 서로 멀어지도록 수평 이동 하도록 구성될 수 있다. 이러한 복수의 기판 인장부(130)는 복수의 클램핑부(120)에 의해 고정된 기판(S)이 처진 경우 처진 기판(S)을 인장시켜 기판(S)이 평평한 상태가 되게 할 수 있다.
각 기판 인장부(130)는 인장 블록(131), 푸쉬 봉(132), 제1 가이드부(133), 미끌림 방지 패드(134), 이동 홀더(135), 제2 가이드부(134), 탄성체(137)를 포함할 수 있다.
인장 블록(131)은 각 기판 홀더부(110)와 각 기판 클램핑부(120) 사이, 구체적으로 클램핑 블록(124)의 하부에 배치될 수 있다. 인장 블록(131)은 기판 클램핑부(120)의 하강 이동에 의해 함께 하강 이동할 수 있으며, 후술하는 푸쉬 봉(132)의 하강 이동에 의해 수평 이동할 수 있다. 인장 블록(131)은 대략 직육면체 형상을 가지나, 이러한 형상으로 한정하는 것은 아니다.
푸쉬 봉(132)은 승강 및 하강 이동이 가능하도록 인장 블록(131)의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우, 푸쉬 봉(132)을 삽입시키기 위해 인장 블록(131)의 내부에 형성된 삽입홀(131a)은 푸쉬 봉(132)이 하강하여 인장 블록(131)이 기판(S)을 가압하도록 푸쉬 봉(132)이 하강하는 공간을 제공하는 이동 제공홀(131aa)과, 기판(S)이 가압된 상태에서 푸쉬 봉(132)이 하강시 경사진 방향으로 가이드 되어 인장 블록(131)을 기판(S)의 외측 방향으로 수평 이동시키기 위한 경사홀(131ab)을 포함할 수 있다. 도시하진 않았지만, 푸쉬 봉(132)의 승강 및 하강 이동은 모터 또는 실린더 등과 같은 구동부를 통해 수행될 수 있다.
제1 가이드부(133)는 클램핑 블록(124)과 인장 블록(131) 사이에 배치될 수 있다. 제1 가이드부(133)는 푸쉬 봉(132)의 작동에 의해 인장 블록(131)이 기판(S)의 외측 방향으로 수평 이동하도록 가이드한다. 제1 가이드부(133)는 클램핑 블록(124)의 하부에 배치된 제1 가이드 레일(133a)과, 인장 블록(131)의 상부에 배치되어 제1 가이드 레일(133a)을 따라 수평 이동할 수 있는 제1 가이드 블록(133b)을 포함할 수 있다.
미끌림 방지 패드(134)는 인장 블록(131)의 하부에 배치될 수 있다. 미끌림 방지 패드(134)는 인장 블록(131)과 접촉하는 제1 면(TS)과, 기판(S)과 접촉하는 제2 면(BS)을 포함할 수 있다. 미끌림 방지 패드(134)의 제1 면(TS)과 제2 면(BS)은 평평한 면들일 수 있다. 이러한 미끌림 방지 패드(134)는 인장 블록(131)에 의해 기판(S)을 가압할 때 기판(S) 상에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 미끌림 방지 패드(134)는 고무 재질, 예를 들어 우레탄계 고무 또는 불소계 고무로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 미끌림 방지 패드(134a)는 기판(S)과의 마찰력을 더 높여 인장 블록(131)의 미끄러짐을 더욱 높이기 위해 제2 면(BS)에 배치되는 복수의 원기둥 형상의 돌출부(134P1)를 더 포함할 수 있다(도 5 참조). 또다른 실시예에서, 미끌림 방지 패드(134b)는 기판(S)과의 마찰력을 더 높여 인장 블록(131)의 미끄러짐을 더욱 높이기 위해 제2 면(BS)에 배치되는 직육면체 형상의 돌출부(134P2)를 더 포함할 수 있다(도 6 참조).
이동 홀더(135)는 기판 지지부(112)와 미끌림 방지 패드(134) 사이에 배치될 수 있으며, 실질적으로 기판(S)이 지지되는 공간을 제공한다. 이동 홀더(135)는 인장 블록(131)이 수평 이동시 함께 수평 이동하여 기판(S)을 함께 인장시킨다.
제2 가이드부(136)는 기판 지지부(112) 상에서 이동 홀더(135)의 하부에 배치될 수 있다. 제2 가이드부(136)는 푸쉬 봉(132)의 작동에 의해 인장 블록(131)이 기판(S)의 외측 방향으로 수평 이동시 이동 홀더(135)가 함께 수평 이동하도록 가이드한다. 제2 가이드부(136)는 기판 지지부(112)와 이동 홀더(135) 사이에 배치된 제2 가이드 레일(136a)과, 제2 가이드 레일(136a)과 이동 홀더(135) 사이에 배치되어 제2 가이드 레일(136a)을 따라 수평 이동할 수 있는 제2 가이드 블록(136b)을 포함할 수 있다.
탄성체(137)는 기판 지지부(112)의 측부와 이동 홀더(135)의 측부 사이에 배치될 수 있다. 탄성체(137)는 이동 홀더(135)가 수평 이동시 이동 홀더(135)가 기판 지지부(112)에 부딪치는 힘에 의해 기판(S)에 충격을 가하는 것을 방지할 수 있다. 탄성체(137)는 예를 들어 스프링으로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 기판 인장부(130)는 기판(S)을 인장시켜 기판(S)이 처지는 것을 최소화시킴으로써, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 과정에서 오차가 발생되는 것을 줄일 수 있다. 이에 따라, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 오차에 의해 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
쿨 플레이트(140)는 기판 클램핑부들(120) 사이에 배치되며, 기판(S)에 증착 물질을 증착시 고온에 의해 기판(S)이 변형되는 것을 방지할 수 있는 재질로 형성된다. 예를 들어, 쿨 플레이트(140)는 티타늄과 같은 재질로 형성될 있다. 쿨 플레이트(140)의 내부에는 냉각수 파이프가 내장될 수 있다.
마그넷 어셈블리(150)는 쿨 플레이트(140)와 이격되게 쿨 플레이트(140)의 상부에 배치될 수 있다. 마그넷 어셈블리(150)는 지지 플레이트(151) 및 복수의 자석(152)을 포함할 수 있다. 지지 플레이트(151)는 복수의 자석(152)이 장착되는 공간을 제공한다. 복수의 자석(152)은 지지 플레이트(151)의 하부에 배치되며, 자력을 이용하여 마스크(M)와 기판(S)을 밀착시킬 수 있다. 마스크(M)는 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 일정한 패턴을 가지는 박막을 형성하도록, 상기 일정한 패턴과 대응되는 패턴의 증착 개구들을 가진다. 또한, 마스크(M)의 중앙부에는 기판(S)의 처짐량을 측정하는 센서(SEN)가 배치될 수 있다.
한편, 쿨 플레이트(140)의 측부에는 연결 블록(145)이 연결되고, 이러한 연결 블록(145)은 지지 플레이트(151)의 상부에 연결된다. 이 경우, 쿨 플레이트(140)가 승강 및 하강 이동할 때, 마그넷 어셈블리(150)가 함께 승강 및 하강 이동할 수 있다. 여기서, 마그넷 어셈블리(150)는 별도의 구동부에 의해 쿨 플레이트(140)의 승강 및 하강 이동과 독립적으로 승강 및 하강 이동을 할 수 있다. 예를 들어, 마스크(M)와 기판(S)을 밀착시키기 위해 복수의 자석(152)을 이용하여 자력을 발생시키는 경우, 복수의 자석(152)을 마스크(M)와 가까워지도록 하기 위해 마그넷 어셈블리(150)는 하강 이동할 수 있다. 이때, 복수의 자석(152)은 쿨 프레이트(140)와 접촉하지는 않는다.
쿨 플레이트 수직 이동부(160)는 마그넷 어셈블리(150)에 연결되게 마그넷 어셈블리(150)의 상부에 배치될 수 있다. 쿨 플레이트 수직 이동부(160)는 연결 블록(145)을 통해 지지 플레이트(151)와 연결된 쿨 플레이트(140)를 승강 및 하강 이동할 수 있도록 구성된다. 쿨 플레이트 수직 이동부(160)는 지지 플레이트(151)에 연결된 이동 블록(161)과, 이동 블록(161)에 연결되어 이동 블록(161)을 승강 및 하강 이동시키는 제3 구동축(162)을 포함할 수 있다. 제3 구동축(162)은 챔버(101)의 외부에 설치되는 제3 구동부(MT3)에 연결될 수 있다. 제3 구동부(MT3)는 모터 또는 실린더 등과 같이 제3 구동축(161)에 연결되어 제3 구동축(163)이 승강 및 하강 이동을 가능하게 하는 모든 장치를 포함할 수 있다.
쿨 플레이트 수평 이동부(170)는 챔버(101)의 외부에 배치될 수 있다. 쿨 플레이트 수평 이동부(170)는 연결 블록(145)을 통해 지지 플레이트(151)와 연결된 쿨 플레이트(140)를 수평 이동시키도록 구성된다. 쿨 플레이트 수평 이동부(170)는 이동 플레이트(171), 제1 수평 구동부(172), 제2 수평 구동부(173)를 포함할 수 있다.
이동 플레이트(171)는 제3 구동축(162)이 관통되게 구성되며, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 이동 가능하다. 제1 수평 구동부(172)는 이동 플레이트(171)를 제1 방향(X)으로 이동시키기 위한 것으로, 구동축과 구동축에 연결된 모터 또는 실린더를 포함하여 구성될 수 있다. 제2 수평 구동부(173)는 이동 플레이트(171)를 제2 방향(Y)으로 이동시키기 위한 것으로, 구동축과 구동축에 연결된 모터 또는 실린더를 포함하여 구성될 수 있다.
비젼 카메라(180)는 이동 플레이트(171)의 상부에 배치될 수 있다. 비젼 카메라(180)는 기판(S)과 마스크(M)의 정렬이 정확하게 이루어지는 것을 확인하기 위해 기판(S)과 마스크(M)의 얼라인 마크를 촬영하도록 구성된다. 한편, 비젼 카메라(180)가 기판(S)과 마스크(M)의 얼라인 마크를 확인하도록, 이동 플레이트(171)에는 노출홀이 형성될 수 있으며 챔버(101)에는 투명창이 배치될 수 있다.
마스크 스테이지(MS)는 복수의 기판 홀더부(110)의 하부에 배치될 수 있다. 마스크 스테이지(MS) 마스크(M)에 형성된 증착 개구 패턴을 가지리 않도록 마스크(M)의 테두리 영역을 지지할 수 있다. 마스크 스테이지(MS)는 제4 구동축(MSA)의 구동에 의해 선택적으로 승강 및 하강 이동할 수 있다. 제4 구동축(MSA)은 챔버(101)의 외부에 설치되는 제4 구동부(MT4)에 연결될 수 있다. 제4 구동부(MT4)는 모터 또는 실린더 등과 같이 제4 구동축(MSA)에 연결되어 제4 구동축(MSA)이 승강 및 하강 이동을 가능하게 하는 모든 장치를 포함할 수 있다.
증착원(190)은 마스크 스테이지(MS)의 하부에 배치될 수 있다. 증착원(190)은 증착 물질을 내부에 저장하고, 증착 물질을 가열하여 기판(S) 측으로 분사하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 구성들의 동작은 도시되지 않은 제어부에 의해 제어될 수 있으며, 상기 제어부는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치(100)는 인장 블록(131)과 푸쉬 봉(132)을 포함하는 기판 인장부(130)를 통해 복잡한 인장 장치를 사용하지 않고 간단한 장치로 기판(S)을 인장시켜 기판(S)이 처지는 것을 최소화시킬 수 있다.
이에 따라, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 과정에서 오차가 발생되는 것을 줄일 수 있으며, 따라서 기판(S)와 마스크(M)의 정렬 오차에 의해 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
이하에서는, 도 1의 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용한 증착 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 챔버(101)의 내부 공간에 기판(S)을 인입시키고 복수의 기판 홀더부(110)의 복수의 기판 지지부(112) 상에 안착시킨다. 이때, 기판(S)의 양단부가 복수의 기판 지지부(112)에 의해 지지될 수 있으며, 기판(S)이 처진 상태일 수 있다. 또한, 마스크 스테이지(MS) 상에는 마스크(M)가 배치된 상태일 수 있다.
이어서, 도 1 및 도 7을 참조하면, 각 기판 클램핑부(120)의 클램핑 블록(124)과 각 기판 인장부(130)의 푸쉬 봉(132)을 하강 이동시켜 인장 블록(131)이 기판(S)을 클램핑한다. 기판 클램핑부(120)의 클램핑 블록(124)과 각 기판 인장부(130)의 푸쉬 봉(132)을 하강 이동시키는 동작은 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다.
이어서, 도 1 및 도 8을 참조하면, 기판(S)에 가해지는 클램핑 블록(124)의 가압을 유지한 상태에서 각 기판 인장부(130)의 인장 블록(131)을 서로 멀어지는 방향으로 수평 이동시킨다. 그럼 복수의 기판 지지부(112) 상에 처진 상태로 안착된 기판(S)이 인장되어, 도 9에 도시된 바와 같이 평평한 상태가 될 수 있다. 여기서, 기판(S)의 인장은 마스크(M)에 장착된 센서(SEN)를 통해 측정된 기판(S)의 처짐량을 고려하여 제어될 수 있다. 각 기판 인장부(130)의 인장 블록(131)이 서로 멀어지는 방향으로 수평 이동되는 동작은 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다.
이어서, 도 1을 참조하면, 복수의 기판 홀더부(110)를 하강시켜 마스크(M)와 가깝게 배치시킨 상태에서 기판(S)과 마스크(M)를 정렬한다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬은 비젼 카메라(180)에 의해 촬영된 정보, 예를 들어 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 마크들을 확인한 후, 기판 클램핑부(120)를 수평 방향으로 조정함으로써 이루어질 수 있다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬은 기판(S)이 평평한 상태에서 이루어져 정밀하게 수행될 수 있다.
이어서, 도 1을 참조하면, 쿨 플레이트(140)를 하강시켜 기판(S)과 밀착시키고, 기판 클램핑부(120)와 기판 인장부(130)의 일부 구성(즉, 기판(S)의 상부에 배치된 구성)을 승강시킨다.
이어서, 도 1을 참조하면, 복수의 기판 홀더부(110)를 하강시켜 기판(S)과 마스크(M)를 접촉시키고, 마그넷 어셈블리(150)를 하강시켜 기판(S)과 마스크(M)를 밀착시킨다.
이어서, 도 1을 참조하면, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬을 확인한다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 확인은 비젼 카메라(180)에 의해 촬영된 정보, 예를 들어 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 마크들을 확인함으로써 이루어질 수 있다. 이 때, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬에 오차가 발생됨을 확인하면, 기판 클램핑부(120)를 수평 방향으로 조정하여 기판(S)과 마스크(M)의 정렬을 보정한다.
이어서, 도 1을 참조하면, 증착원(190)을 이용하여 기판(S) 측으로 증착 물질을 분사하여 증착시킴으로써 기판(S)에 박막을 형성한다.
이어서, 도 1을 참조하면, 기판 클램핑부(120)를 하강 이동시키고, 기판 홀더부(110)를 승강 이동시키고, 쿨 플레이트(140)를 승강 이동 시킨 후, 기판(S)을 챔버(101)의 외부로 배출시킨다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 이용한 증착 방법에 의해 형성되는 표시 장치의 단면도이다. 표시 장치로서는 발광 표시 장치가 예시된다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 형성되는 발광 표시 장치는 기판(5), 제1 전극(10), 화소 정의막(20), 정공 주입층(30), 정공 수송층(40), 발광층(50), 전자 수송층(60), 전자 주입층(70) 및 제2 전극(80)을 포함한다.
기판(5)은 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 도 1의 기판(S)에 형성된 복수의 단위 발광 표시 장치 중 하나의 발광 표시 장치용 기판일 수 있다. 기판(5)은 투명한 절연성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(5)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 형성될 수 있다. 기판(5)은 평탄한 판상일 수 있다. 몇몇 실시예에 의하면 기판(5)은 외력에 의하여 용이하게 구부러질 수 있는 재질로 형성될 수도 있다. 기판(5)은 기판(5) 상에 배치된 타 구성들을 지지할 수 있다. 도시되진 않았지만, 기판(5)은 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 복수의 박막 트랜지스터 중 적어도 일부의 드레인 전극은 제1 전극(10)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전극(10)은 기판(5) 상에 각 화소 별로 배치될 수 있다. 제1 전극(10)은 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 인가된 신호를 받아 발광층(50)으로 정공을 제공하는 애노드 전극 또는 전자를 제공하는 캐소드 전극일 수 있다.
제1 전극(10)은 투명 전극, 반사 전극 또는 반투과 전극으로 사용될 수 있다. 제1 전극(10)이 투명 전극으로 사용될 때는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 또는 In2O3로 형성될 수 있다. 제1 전극(10)이 반사 전극으로 사용될 때는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다. 제1 전극(10)이 반투과 전극으로 사용될 때는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 얇은 두께로 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 를 형성하여 구성될 수 있다. 제1 전극(10)은 포토리소그래피 방법을 통해 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
화소 정의막(20)은 제1 전극(10)을 노출하는 개구부(21)를 가지도록 기판(5) 상에 배치되며, 기판(5) 상에 각 화소를 구획한다. 화소 정의막(20)은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(20)은 벤조사이클로부텐(Benzocyclobutene;BCB), 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리아미드(polyamide;PA), 아크릴 수지 및 페놀수지 등으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 또 다른 예로, 화소 정의막(20)은 실리콘 질화물 등과 같은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수도 있다. 화소 정의막(20)은 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
정공 주입층(30)은 화소 정의막(20)의 개구부(21)를 통해 노출되는 제1 전극(10) 상에 형성되되, 화소 정의막(20)을 모두 덮도록 형성될 수도 있다. 정공 주입층(30)은 제1 전극(10)과 정공 수송층(40) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제1 전극(10)으로부터 제공되는 정공이 정공 수송층(40)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 정공 주입층(30)은 유기 화합물, 예를 들어 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene)/polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 정공 주입층(30)은 도 1의 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
정공 수송층(40)은 정공 주입층(30) 상에 형성된다. 정공 수송층(40)은 정공 주입층(30)을 통해 제공받는 정공을 발광층(50)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 정공 수송층(40)은 유기 화합물, 예를 들어 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine) 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine)등으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 정공 수송층(40)은 도 1의 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
발광층(50)은 정공 수송층(40) 상에 형성된다. 발광층(50)은 제1 전극(10)에서 제공되는 정공과 제2 전극(80)에서 제공되는 전자를 재결합시켜 광을 방출한다. 보다 상세히 설명하면, 발광층(50)에 정공 및 전자가 제공되면 정공 및 전자가 결합하여 엑시톤을 형성하고, 이러한 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 변화면서 광을 방출시킨다. 이러한 발광층(50)은 도 1의 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 발광층(50)은 적색을 방출하는 적색 발광층, 녹색을 방출하는 녹색 발광층, 및 청색을 방출하는 청색 발광층을 포함할 수 있다.
상기 적색 발광층은 하나의 적색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 적색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 적색 발광층의 호스트의 예로는 Alq3(tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium), CBP(4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl), PVK(ploy(n-vinylcarbazole)), ADN(9,10-Di(naphthyl-2-yl)anthracene), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene), DSA(distyrylarylene) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 적색 도펀트로서, PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac)등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 녹색 발광층은 하나의 녹색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 녹색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 녹색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 청색 발광층은 하나의 청색 발광 물질을 포함하거나, 호스트와 청색 도펀트를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 청색 발광층의 호스트로는 상기 적색 발광층의 호스트가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 청색 도펀트로서, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-fluorene, DPAVBi(4,4'-bis(4-di-p- tolylaminostyryl) biphenyl), TBPe(2,5,8,11-tetra-tert-butyl perylene) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 수송층(60)은 발광층(50) 상에 형성되며, 제2 전극(80)에서 제공받은 전자를 발광층(50)으로 전달하는 역할을 한다. 이러한 전자 수송층(60)은 유기 화합물, 예를 들어 Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)), BAlq(aluminum(III)bis(2-methyl-8-hydroxyquinolinato)4-phenylphenolate), Alq3(Tris(8-quinolinolato)aluminum), Bebq2(berylliumbis(benzoquinolin-10-olate), TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene) 등의 재료를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 전자 수송층(60)은 도 1의 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
전자 주입층(70)은 전자 수송층(60) 상에 형성되며, 전자 수송층(60)과 제2 전극(80) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 제2 전극(80)로부터 제공되는 전자가 전자 수송층(60)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 이러한 전자 주입층(70)은 예를 들어, LiF 또는 CsF 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 전자 수송층(70)은 도 1의 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
제2 전극(80)은 전자 주입층(70)의 상부에 배치될 수 있다. 제2 전극(80)은 제1 전극(10)과 동일한 재질로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 제2 전극(80)은 도 1의 증착 장치(100)를 이용한 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에 의하면, 제2 전극(80)은 발광 표시 장치에 포함된 복수의 화소들에 배치되는 공통 전극일 수 있다. 몇몇 실시예에 의하면, 제2 전극(80)은 전자 주입층(70)의 상부 및 화소 정의막(20)의 상부 전면에 배치될 수도 있다. 제1 전극(10)과 제2 전극(80) 사이에 흐르는 전류에 따라 발광층(50)의 발광이 제어될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치 중 기판 홀더부, 기판 클램핑부 및 기판 인장부의 확대 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치는 도 1의 증착 장치(100)와 비교하여 복수의 기판 인장부(230)만 다르고, 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치에서는 복수의 기판 인장부(230)에 대해서만 설명한다.
각 기판 인장부(230)는 인장 블록(131), 푸쉬 봉(132), 제1 가이드부(133), 미끌림 방지 패드(134) 및 미끌림 패드(235)를 포함할 수 있다.
인장 블록(131), 푸쉬 봉(132), 제1 가이드부(133), 미끌림 방지 패드(134)는 도 1의 기판 인장부(130)에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다.
미끌림 패드(235)는 기판 지지부(112)의 바닥부 상에 배치될 수 있다. 미끌림 패드(235)는 인장 블록(131)을 미끌리게 하여, 푸쉬 봉(132)의 작동에 의해 인장 블록(131)이 기판(S)으 외측 방향으로 수평 이동하도록 가이드한다. 미끌림 패드(235)는 테프론과 같은 재질로 형성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 기판 인장부(230)는 간단한 미끌림 패드(235)를 이용해 복잡한 인장 장치 없이 기판(S)을 인장시켜 기판(S)이 처지는 것을 최소화시킬 수 있다.
이에 따라, 기판(S)과 마스크(도 1의 M)의 정렬 과정에서 오차가 발생되는 것을 줄일 수 있으며, 따라서 기판(S)와 마스크(도 1의 M)의 정렬 오차에 의해 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치 중 기판 홀더부, 기판 클램핑부 및 기판 인장부의 확대 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치는 도 1의 증착 장치(100)와 비교하여 복수의 기판 홀더부(310)와 복수의 기판 인장부(330)만 다르고, 동일한 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치에서는 복수의 기판 홀더부(310)와 복수의 기판 인장부(330)에 대해서만 설명한다.
각 기판 홀더부(310)는 제1 구동축(도 1의 111)과 기판 지지부(312)를 포함하며, 도 2의 각 기판 홀더부(110)와 유사하다. 다만, 기판 지지부(312)가 인장 블록(331)과, 제1 가이드부(333)가 설치되는 공간을 제공하는 삽입홈(312a)을 포함한다.
각 기판 인장부(330)는 인장 블록(331), 푸쉬 봉(332), 제1 가이드부(333), 미끌림 방지 패드(334) 및 미끌림 패드(335)를 포함할 수 있다.
인장 블록(331)은 기판 지지부(312)의 삽입홈(312a) 내부에 배치될 수 있다. 인장 블록(331)은 후술하는 푸쉬 봉(332)의 하강 이동에 의해 수평 이동할 수 있다. 인장 블록(331)은 대략 직육면체 형상을 가지나, 이러한 형상으로 한정하는 것은 아니다.
푸쉬 봉(332)은 승강 및 하강 이동이 가능하도록 인장 블록(331)의 내부에 배치될 수 있다. 푸쉬 봉(332)은 도 2의 푸쉬 봉(132)과 동일한 역할을 하므로, 중복된 설명은 생략한다.
제1 가이드부(333)는 인장 블록(331)과 클램핑 블록(124) 사이에 배치될 수 있다. 제1 가이드부(333)는 푸쉬 봉(332)의 작동에 의해 인장 블록(331)이 기판(S)의 외측 방향으로 수평 이동하도록 가이드한다. 제1 가이드부(333)는 인장 블록(331)의 상부에 배치되는 제1 가이드 레일(333a)과, 제1 가이드 레일(333a)의 상부에 배치되어 제1 가이드 레일(333a)을 따라 수평 이동할 수 있는 제1 가이드 블록(333b)를 포함할 수 있다.
미끌림 방지 패드(334)는 제1 가이드 블록(333b)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 미끌림 방지 패드(334)는 제1 가이드 블록(333b)이 기판(S) 상에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
미끌림 패드(335)는 클램핑 블록(124)의 하부에 배치될 수 있다. 미끌림 패드(335)는 기판(S)을 미끌리게 하여 푸쉬 봉(333)의 작동에 의해 인장 블록(331)이 기판 지지부(312)의 측부 방향으로 수평 이동하도록 가이드한다.
이와 같이 구성되는 기판 인장부(330)는 간단한 미끌림 방지 패드(334)와 미끌림 패드(335)를 이용해 복잡한 인장 장치 없이 기판(S)을 인장시켜 기판(S)이 처지는 것을 최소화시킬 수 있다.
이에 따라, 기판(S)과 마스크(도 1의 M)의 정렬 과정에서 오차가 발생되는 것을 줄일 수 있으며, 따라서 기판(S)와 마스크(도 1의 M)의 정렬 오차에 의해 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
도 13은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치의 개략적인 단면도이고, 도 14는 도 13의 정전척의 구체적인 구성을 보여주는 단면도이고, 도 15는 도 14의 제1 전극부의 평면도이고, 도 16은 도 14의 제2 전극부의 평면도이다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(400)는 챔버(401), 압력 조절 유닛(402), 복수의 기판 홀더부(410), 복수의 기판 클램핑부(420), 정전척(430), 정전척 수직 이동부(450), 정전척 수평 이동부(460), 비젼 카메라(470), 증착원(480) 및 마스크 스테이지(MS)를 포함할 수 있다.
챔버(401)는 도 1의 챔버(101)와 동일하다.
압력 조절 유닛(402)은 배관(403)과 펌프(404)를 포함하며, 도 1의 압력 조절 유닛(102)과 동일한 역할을 한다.
복수의 기판 홀더부(410)는 도 1의 복수의 기판 홀더부(110)와 동일하다. 즉, 각 기판 홀더부(410)는 제1 구동축(411)과 기판 지지부(412)를 포함한다.
복수의 기판 클램핑부(420)는 도 2의 복수의 기판 클램핑부(120)와 유사하다. 다만, 각 기판 클램핑부(420)는 승강 및 하강 이동이 가능한 제2 구동축(421)과, 제2 구동축(421)에 연결되며 제2 구동축(421)의 하강 이동시 기판(S)을 가압하는 클램핑 블록(422)을 포함할 수 있다.
정전척(430)은 기판 클램핑부들(420) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 정전척(430)은 복수의 기판 홀더부(410)에 안착되는 기판(S)과 밀착되어 기판(S)이 처지는 것을 방지할 수 있으며, 기판(S)에 증착 물질을 증착시 고온에 의해 기판(S)이 변형되는 것을 방지하도록 구성된다. 이를 위해, 정전척(430)은 제1 절연층(431), 제1 전극부(432), 제2 절연층(433), 제2 전극부(434, 435), 제3 절연층(436), 유전체층(437), 엠보싱부(438) 및 냉각층(439)을 포함할 수 있다.
제1 절연층(431)은 제1 전극부(432)가 배치될 수 있는 공간을 제공한다. 제1 절연층(431)은 절연 재질로 형성될 수 있다.
제1 전극부(432)는 제1 절연층(431) 상에, 구체적으로 제1 절연층(431)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 제1 전극부(432)는 마스크(M)가 정전척(430)에 먼저 부착된 기판(S)에 밀착되기 위해 정전척(430)에 척킹될 수 있는 정전력을 제공하는 전압이 인가되게 한다. 제1 전극부(432)는 도 15에 도시된 바와 같이 상기 전압이 인가되는 경로를 제공하는 연결부(432a)와, 연결부(432a)로부터 분기된 복수의 가지부(432b)를 포함할 수 있다. 한편, 도 14에는, 제1 전극부(432)에 마이너스 전압(-)이 인가되는 것으로 도시되었으나, 플러스 전압(+)이 인가될 수도 있다.
제2 절연층(433)은 제1 전극부(432)를 덮으며, 제2 전극부(434)가 배치될 수 있는 공간을 제공한다. 제2 절연층(433)은 절연 재질로 형성될 수 있다.
제2 전극부(434, 435)는 제2 절연층(433) 상에, 구체적으로 제2 절연층(433)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 제2 전극부(434, 435)는 기판(S)이 정전척(430)에 척킹될 수 있는 정전력을 제공하는 전압이 인가되게 한다. 제2 전극부(434, 435)는 서로 다른 전압이 인가될 수 있도록 제1 전극(434)과 제2 전극(435)으로 구분될 수 있다.
제1 전극(434)은 도 16에 도시된 바와 같이 제1 전압이 인가되는 경로를 제공하는 제1 연결부(434a)와, 제1 연결부(434a)로부터 동일한 방향으로 분기된 복수의 제1 가지부(434b)를 포함할 수 있다. 제2 전극(435)은 도 16에 도시된 바와 같이 제1 전압과 다른 제2 전압이 인가되는 경로를 제공하는 제2 연결부(435a)와, 제2 연결부(435a)로부터 동일한 방향으로 분기된 복수의 제2 가지부(435b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 가지부(434b)와 제2 가지부(435b)는 일 방향을 따라 서로 교대 배치될 수 있다. 한편, 도 14에는, 제1 전극(434)에 마이너스 전압(-)이 인가되고 제2 전극(435)에 플러스 전압(+)이 인가되는 것으로 도시되었으나, 제1 전극(434)에 플러스 전압(+)이 인가되고 제2 전극(435)에 마이너스 전압(-)이 인가될 수도 있다.
제3 절연층(436)은 제1 전극(434)과 제2 전극(435) 사이에 배치되어, 제1 제1 전극(434)과 제2 전극(435)을 서로 절연시킬 수 있다.
유전체층(437)은 제3 절연층(436) 상에, 구체적으로 제3 절연층(436)의 하부에 제1 제1 전극(434)과 제2 전극(435)을 덮도록 형성될 수 있다. 유전체층(437)은 Al2O3 등과 같은 재질로 형성될 수 있다.
엠보싱부(438)는 유전체층(437) 상에, 구체적으로 유전체층(437)의 하부에서 가장자리부에 배치될 수 있다. 이러한 엠보싱부(438)는 정전척(430)에 마스크(M)가 척킹될 때 기판(S) 중 정전력이 다른 부분보다 상대적으로 작은 가장자리부를 눌러 기판(S)과 마스크(M)의 밀착 강도를 증가시킬 수 있다.
냉각층(439)은 제1 절연층(431) 상에, 구체적으로 제1 절연층(431)의 상부에 배치된다. 이러한 냉각층(439)은 기판(S)에 증착 물질을 증착시 고온에 의해 기판(S)이 변형되는 것을 방지할 수 있는 재질로 형성된다. 예를 들어, 냉각층(439)은 티타늄 또는 세라믹(SiC, Al2O3, Si3N4, ZrO2)으로 형성될 수 있다. 냉각층(439)의 내부에는 냉각수 파이프(Pi)가 내장될 수 있다.
이와 같이 구성된는 정전척(430)은 기판(S)을 척킹하여 기판(S)이 처지는 것을 최소화시킴으로써, 기판(S)와 마스크(M)의 정렬 과정에서 오차가 발생되는 것을 줄일 수 있다. 이에 따라, 기판(S)와 마스크(M)의 정렬 오차에 의해 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
정전척 수직 이동부(450)는 정전척(430)에 연결되게 정전척(430)의 상부에 배치될 수 있다. 정전척 수직 이동부(160)는 정전척(430)를 승강 및 하강 이동할 수 있도록 구성된다. 정전척 수직 이동부(450)는 정전척(430)에 연결된 이동 블록(451)과, 이동 블록(451)에 연결되어 이동 블록(451)을 승강 및 하강 이동시키는 제3 구동축(452)을 포함할 수 있다. 제3 구동축(452)은 챔버(401)의 외부에 설치되는 제3 구동부(MT3)에 연결될 수 있다. 제3 구동부(MT3)는 모터 또는 실린더 등과 같이 제3 구동축(452)에 연결되어 제3 구동축(452)이 승강 및 하강 이동을 가능하게 하는 모든 장치를 포함할 수 있다.
정전척 수평 이동부(460)는 챔버(401)의 외부에 배치될 수 있다. 정전척 수평 이동부(460)는 정전척(430)을 수평 이동시킬 수 있도록 구성된다. 정전척 수평 이동부(460)는 이동 플레이트(461), 제1 수평 구동부(462), 제2 수평 구동부(463)를 포함할 수 있다.
이동 플레이트(461)는 제3 구동축(452)이 관통되게 구성되며, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 이동 가능하다. 제1 수평 구동부(462)는 이동 플레이트(461)를 제1 방향(X)으로 이동시키기 위한 것으로, 구동축과 구동축에 연결된 모터 또는 실린더를 포함하여 구성될 수 있다. 제2 수평 구동부(463)는 이동 플레이트(461)를 제2 방향(Y)으로 이동시키기 위한 것으로, 구동축과 구동축에 연결된 모터 또는 실린더를 포함하여 구성될 수 있다.
비젼 카메라(470)는 이동 플레이트(461)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 비젼 카메라(470)는 도 1의 비젼 카메라(180)과 동일한 역할을 한다.
마스크 스테이지(MS)는 도 1에서 설명되었으므로 중복된 설명은 생략한다.
증착원(480)은 마스크 스테이지(MS)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 증착원(480)은 도 1의 증착원(190)과 동일한 역할을 한다.
상기와 같은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(400)는 마그넷 어셈블리와 같은 복잡한 장치를 사용하지 않고 간단하게 냉각부(439)를 포함하는 정전척(430)에 기판(S)을 척킹시켜 기판(S)이 처지는 것을 최소화시킬 수 있다.
이에 따라, 기판(S)와 마스크(M)의 정렬 과정에서 오차가 발생되는 것을 줄일 수 있으며, 따라서 기판(S)와 마스크(M)의 정렬 오차에 의해 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
이하에서는, 도 13의 증착 장치(400)를 이용한 증착 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 17 및 도 18은 도 13의 증착 장치를 이용한 증착 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
먼저, 도 13을 참조하면, 챔버(401)의 내부 공간에 기판(S)을 인입시키고 복수의 기판 홀더부(410)의 복수의 기판 지지부(412) 상에 안착시킨다. 이때, 기판(S)의 양단부가 복수의 기판 지지부(412)에 의해 지지될 수 있으며, 기판(S)이 처진 상태일 수 있다. 또한, 마스크 스테이지(MS) 상에는 마스크(M)가 배치된 상태일 수 있다.
이어서, 복수의 기판 홀더부(410)를 하강 이동시켜 기판(S)이 마스크(M)와 가깝도록 위치시킨다.
이어서, 정전척(430)을 하강시키고, 도 17에 도시된 바와 같이 정전력을 이용하여 정전척(430)에 기판(S)을 척킹시킨다. 이에 따라, 복수의 기판 홀더부(410) 상에 지지되는 기판(S)이 평평해질 수 있다. 정전척(430)에 기판(S)을 척킹시키기 위한 정전력은 제2 전극부(434, 435)의 제1 전극(434)과 제2 전극(435)에 서로 다른 전압을 인가함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하면, 기판(S)을 마스크(M)와 가깝게 배치시킨 상태에서 기판(S)과 마스크(M)를 정렬한다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬은 비젼 카메라(470)에 의해 촬영된 정보, 예를 들어 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 마크들을 확인한 후, 정전척(430)을 수평 방향으로 조정함으로써 이루어질 수 있다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬은 기판(S)이 평평한 상태에서 이루어져 정밀하게 수행될 수 있다.
이어서, 도 18을 참조하면, 정전력을 이용하여 정전척(430)에 마스크(M)을 척킹시켜 기판(S)과 마스크(M)를 밀착시킨다. 정전척(430)에 마스크(M)을 척킹시키기 위한 정전력은 제1 전극부(432)에 정전척(430)과 마스크(M) 사이에 전위차를 줄 수 있는 전압을 인가함으로써 형성될 수 있다. 이때, 제2 전극부(434, 435)의 제1 전극(434)으로 인가되는 제1 전압과 제2 전극(435)에 인가되는 제2 전압은 차단된다. 이와 같이 정전척(430)에 의해 평평한 상태의 기판(S)과 마스크(M)가 밀착되므로, 처진 상태의 기판과 마스크가 밀착시 기판과 마스크의 정렬에 오차가 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
이어서, 도 13을 참조하면, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬을 확인한다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 확인은 비젼 카메라(470)에 의해 촬영된 정보, 예를 들어 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 마크들을 확인함으로써 이루어질 수 있다. 이 때, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬에 오차가 발생됨을 확인하면, 정전척(430)을 수평 방향으로 조정하여 기판(S)과 마스크(M)의 정렬을 보정한다.
이어서, 도 13을 참조하면, 증착원(480)을 이용하여 기판(S) 측으로 증착 물질을 분사하여 증착시킴으로써 기판(S)에 박막을 형성한다.
이어서, 도 13을 참조하면, 기판 클램핑부(420)를 하강 이동시키고, 정전척(430)으로부터 마스크(M)를 디척킹시키고, 기판 클램핑부(120)를 승강 이동시킨 후, 기판(S)을 챔버(401)의 외부로 배출시킨다.
도 13의 증착 장치(400)를 이용한 증착 방법에 의해 형성되는 표시 장치로서는, 도 10의 표시 장치가 예시될 수 있다.
한편, 도 13의 정전척(430)은 기판(S)을 이동시킬 수 있는 기판 캐리어로서 이용될 수 있다.
도 19 및 도 20은 도 13의 정전척이 기판 캐리어로서 동작하는 것을 예시적으로 보여주는 단면도들이다.
도 19를 참조하면, 정전척(430)은 정전력을 이용하여 챔버(도 13의 401)의 외부에 위치하는 기판(S)을 척킹하고, 기판(S)을 이동시킬 수 있는 기판 캐리어로서 이용된다. 여기서, 정전척(430)에 기판(S)을 척킹시키기 위한 정전력은 제2 전극부(434, 435)의 제1 전극(434)과 제2 전극(435)에 서로 다른 전압들을 인가함으로써 발생될 수 있다. 또한, 정전척(430)은 정전력을 이용하여 컨베이어와 같은 이동 장치를 통해 이동된 마스크(M)를 척킹한다. 여기서, 정전척(430)에 마스크(M)을 척킹시키기 위한 정전력을 제1 전극부(432)에 정전척(430)과 마스크(M) 사이에 큰 전위차를 줄 수 있는 전압을 인가함으로써 발생될 수 있다. 이때, 제2 전극부(434, 435)의 제1 전극(434)과 제2 전극(435)에 인가되는 제1 전압과 제2 전압은 차단된다. 한편, 정전척(430)에 마스크(M)가 척킹되기 이전에는 기판(S)과 마스크(M)가 별도의 정렬 장치를 통해 정렬될 수 있다.
이러한 정전척(430)은 기판(S)과 마스크(M)를 척킹한 상태로 챔버(도 13의 401)의 내부에 인입되어 기판(S)에 증착 물질을 증착하는 증착 과정이 수행될 수 있다.
이후, 정전척(430)은 기판(S)과 마스크(M)를 척킹한 상태로 챔버(도 13의 401)의 외부로 배출될 수 있고, 정전척(430)으로부터 마스크(M)가 디척킹되어 컨베이어와 같은 이동 장치를 통해 이동하며, 정전척(430)으로부터 기판(S)이 디척킹될 수 있다.
한편, 마스크(M)는 제1 전극부(432)에 인가되는 전압을 차단하여 정전척(430)으로부터 디척킹될 수 있으며, 이때 제2 전극부(434,435)의 제1 전극(434)와 제2 전극부(435) 각각에 제1 전압과 제2 전압이 인가되어 정전척(430)에 기판(S)이 척킹된 상태가 유지될 수 있다. 이 후, 기판(S)은 제2 전극부(434,435)의 제1 전극(434)과 제2 전극(435) 각각에 인가되는 제1 전압과 제2 전압을 차단하여 정전척(430)으로부터 디척킹될 수 있다.
도 20을 참조하면, 정전척(430)은 정전력을 이용하여 챔버(도 13의 401)의 외부에 위치하는 기판(S)을 척킹하고, 기판(S)을 이동시킬 수 있는 기판 캐리어로서 이용된다. 여기서, 정전척(430)에 기판(S)을 척킹시키기 위한 정전력은 제2 전극부(434, 435)의 제1 전극(434)과 제2 전극(435)에 서로 다른 전압들을 인가함으로써 발생될 수 있다.
이러한 정전척(430)은 기판(S)을 척킹한 상태로 챔버(도 13의 401)의 내부에 인입되고, 기판(S)과 챔버(도 13의 401)의 내부에서 마스크 스테이지(도 13의 MS)에 배치된 마스크(도 13의 M)가 별도의 정렬 장치를 통해 정렬될 수 있다.
이 후, 정전척(430)은 정전력을 이용하여 마스크(도 13의 M)를 척킹한다. 여기서, 정전척(430)에 마스크(도 13의 M)를 척킹시키기 위한 정전력을 제1 전극부(432)에 정전척(430)과 마스크(도 13의 M) 사이에 큰 전위차를 줄 수 있는 전압을 인가함으로써 발생될 수 있다. 이때, 제2 전극부(434, 435)의 제1 전극(434)과 제2 전극(435)에 인가되는 제1 전압과 제2 전압은 차단된다.
이 후, 기판(S)에 증착 물질을 증착하는 증착 과정이 수행될 수 있다.
이 후, 정전척(430)으로부터 마스크(도 13의 M)가 디척킹될 수 있으며, 정전척(430)은 기판(S)을 척킹한 상태로 챔버(도 13의 401)의 외부로 배출될 수 있고, 마스크(도 13의 M)는 컨베이어와 같은 이동 장치를 통해 챔버(도 13의 401)의 외부로 배출될 수 있다.
도 21은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치의 개략적인 단면도이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(500)는 도 1의 증착 장치(100)와 비교하여 쿨 플레이트(140), 마그넷 어셈블리(150), 쿨 플레이트 수직 이동부(160), 쿨 플레이트 수평 이동부(170), 비젼 카메라(180) 대신 도 13의 정전척(430), 정전척 수직 이동부(450), 정전척 수평 이동부(460), 비젼 카메라(470)를 적용하는 것만 제외하고 동일한 구성을 가진다.
즉, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 증착 장치(500)는 챔버(101), 압력 조절 유닛(102), 복수의 기판 홀더부(110), 복수의 기판 클램핑부(120), 복수의 기판 인장부(130), 정전척(430), 정전척 수직 이동부(450), 정전척 수평 이동부(460), 비젼 카메라(470), 증착원(190) 및 마스크 스테이지(MS)를 포함할 수 있다.
챔버(101), 압력 조절 유닛(102), 복수의 기판 홀더부(110), 복수의 기판 클램핑부(120), 복수의 기판 인장부(130), 증착원(190) 및 마스크 스테이지(MS)는 도 1에서 설명되었으므로 중복된 설명은 생략한다.
또한, 정전척(430), 정전척 수직 이동부(450), 정전척 수평 이동부(460) 및 비젼 카메라(470)는 도 13에서 설명되었으므로 중복된 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 증착 장치(500)는 인장 블록(도 2의 131)과 푸쉬 봉(도 2의 132)을 포함하는 기판 인장부(130)를 통해 복잡한 인장 장치를 사용하지 않고 간단한 장치로 기판(S)을 인장시키고, 더불어 냉각부(439)를 포함하는 정전척(430)을 통해 마그넷 어셈블리와 같은 복잡한 장치를 사용하지 않고 간단하게(S)을 척킹시킴으로써, 기판(S)이 처지는 것을 최소화시킬 수 있다.
이에 따라, 기판(S)와 마스크(M)의 정렬 과정에서 오차가 발생되는 것을 줄일 수 있으며, 따라서 기판(S)와 마스크(M)의 정렬 오차에 의해 기판(S)에 증착 물질을 증착하여 형성되는 박막의 패턴에 왜곡이 발생되는 것이 줄어들 수 있다.
이하에서는, 도 21의 증착 장치(500)를 이용한 증착 방법에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 챔버(101)의 내부 공간에 기판(S)을 인입시키고 복수의 기판 홀더부(110)의 복수의 기판 지지부(112) 상에 안착시킨다. 이때, 기판(S)의 양단부가 복수의 기판 지지부(112)에 의해 지지될 수 있으며, 기판(S)이 처진 상태일 수 있다. 또한, 마스크 스테이지(MS) 상에는 마스크(M)가 배치된 상태일 수 있다.
이어서, 각 기판 클램핑부(120)의 클램핑 블록(124)과 각 기판 인장부(130)의 푸쉬 봉(도 2의 132)을 하강 이동시켜 인장 블록(도 2의 131)이 기판(S)을 클램핑한다. 기판 클램핑부(120)의 클램핑 블록(124)과 각 기판 인장부(130)의 푸쉬 봉(도 2의 132)을 하강 이동시키는 동작은 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다.
이어서, 기판(S)에 가해지는 클램핑 블록(124)의 가압을 유지한 상태에서 각 기판 인장부(130)의 인장 블록(도 2의 131)을 서로 멀어지는 방향으로 수평 이동시킨다. 그럼 복수의 기판 지지부(112) 상에 처진 상태로 안착된 기판(S)이 인장되어 평평한 상태가 될 수 있다. 여기서, 기판(S)의 인장은 마스크(M)에 장착된 센서(SEN)를 통해 측정된 기판(S)의 처짐량을 고려하여 제어될 수 있다. 각 기판 인장부(130)의 인장 블록(도 2의 131)이 서로 멀어지는 방향으로 수평 이동되는 동작은 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다.
이어서, 복수의 기판 홀더부(110)를 하강시켜 마스크(M)와 가깝게 배치시킨 상태에서 기판(S)과 마스크(M)를 정렬한다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬은 비젼 카메라(470)에 의해 촬영된 정보, 예를 들어 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 마크들을 확인한 후, 기판 클램핑부(120)를 수평 방향으로 조정함으로써 이루어질 수 있다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬은 기판(S)이 평평한 상태에서 이루어져 정밀하게 수행될 수 있다.
이어서, 정전척(430)을 하강시키고 정전력을 이용하여 정전척(430)에 기판(S)을 척킹시켜 기판(S)의 평평한 상태를 유지시키고, 기판 클램핑부(120)와 기판 인장부(130)의 일부 구성(즉, 기판(S)의 상부에 배치된 구성)을 승강시킨다. 기판(S)의 척킹 동작은 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다.
이어서, 정전력을 이용하여 정전척(430)에 마스크(M))을 척킹시켜 기판(S)과 마스크(M)를 밀착시킨다. 이와 같이 정전척(430)에 의해 평평한 상태의 기판(S)과 마스크(M)가 밀착되므로, 처진 상태의 기판과 마스크가 밀착시 기판과 마스크의 정렬에 오차가 발생되는 것이 줄어들 수 있다 .마스크(M)의 척킹 동작은 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략한다.
이어서, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬을 확인한다. 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 확인은 비젼 카메라(470)에 의해 촬영된 정보, 예를 들어 기판(S)과 마스크(M)의 정렬 마크들을 확인함으로써 이루어질 수 있다. 이 때, 기판(S)과 마스크(M)의 정렬에 오차가 발생됨을 확인하면, 정전척(430)을 수평 방향으로 조정하여 기판(S)과 마스크(M)의 정렬을 보정한다.
이어서, 증착원(190)을 이용하여 기판(S) 측으로 증착 물질을 분사하여 증착시킴으로써 기판(S)에 박막을 형성한다.
이어서, 기판 클램핑부(120)를 하강 이동시키고, 정전척(430)으로부터 마스크(M)를 디척킹시키고, 기판 클램핑부(120)를 승강 이동시킨 후, 기판(S)을 챔버(401)의 외부로 배출시킨다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 400, 500: 증착 장치 101, 401: 챔버
102, 402: 압력 조절 유닛 110, 410: 복수의 기판 홀딩부
120, 420: 복수의 기판 클램핑부 130, 230, 330: 복수의 기판 인장부
140: 쿨 플레이트 150: 마그넷 어셈블리
160: 쿨 플레이트 수직 이동부 170: 쿨 플레이트 수평 이동부
180, 470: 비젼 카메라 190, 480: 증착원
430: 정전척 450: 정전척 수직 이동부
460: 정전척 수평 이동부

Claims (20)

  1. 기판의 양단부를 지지하고, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 지지부;
    상기 기판의 양단부와 중첩하도록 상기 복수의 기판 지지부 각각의 상부에 배치되며, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 클램핑부;
    상기 각 기판 지지부와 상기 각 기판 클램핑부 사이에 배치되며 상기 각 기판 클램핑부가 하강 이동시 서로 멀어지도록 수평 이동하여 상기 기판을 인장시키는 복수의 인장 블록; 및
    승강 및 하강 이동이 가능하도록 상기 각 인장 블록 내부에 배치되고, 하강 이동에 의해 상기 각 인장 블록들을 서로 멀어지도록 수평 이동시키는 복수의 푸쉬 봉을 포함하는 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 각 인장 블록은 상기 푸쉬 봉이 하강하는 공간을 제공하는 이동 제공홀과, 상기 푸쉬 봉이 하강 이동시 경사진 방향으로 가이드 되어 상기 인장 블록을 수평 이동시키기 위한 경사홀을 포함하는 삽입홀을 포함하는 증착 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 각 인장 블록과 상기 각 푸쉬 봉은 기판 인장부를 구성하며,
    상기 기판 인장부는 상기 각 기판 클램핑부와 상기 각 인장 블록 사이에 배치되어 상기 인장 블록이 수평 이동시 가이드하는 제1 가이드부와, 상기 각 인장 블록과 상기 기판 지지부 사이에 배치되어 상기 각 인장 블록이 미끄러짐을 방지하는 미끄럼 방지 패드와, 상기 각 기판 지지부와 상기 미끌림 방지 패드 사이에 배치되어 상기 인장 블록이 수평 이동시 함께 이동되는 이동 홀더와, 상기 이동 홀더와 상기 기판 지지부 사이에 배치되어 상기 이동 홀더가 수평 이동시 상기 이동 홀더를 가이드하는 제2 가이드부를 더 포함하는 증착 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 기판 인장부는 상기 각 기판 지지부의 측부와 상기 이동 홀더의 측부 사이에 배치되는 탄성체를 더 포함하는 증착 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 각 인장 블록과 상기 각 푸쉬 봉은 기판 인장부를 구성하며,
    상기 기판 인장부는 상기 각 기판 클램핑부와 상기 각 인장 블록 사이에 배치되어 상기 인장 블록이 수평 이동시 가이드하는 제1 가이드부와, 상기 각 인장 블록과 상기 기판 지지부 사이에 배치되어 상기 인장 블록의 수평 이동시 상기 인장 블록을 미끌리게 하는 미끌림 패드를 더 포함하는 증착 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 각 인장 블록은 상기 각 기판 지지부에 삽입되게 배치되어 상기 각 푸쉬 봉과 함께 기판 인장부를 구성하며,
    상기 기판 인장부는 상기 각 기판 클램핑부와 상기 각 인장 블록 사이에 배치되어 상기 인장 블록이 수평 이동시 가이드하는 제1 가이드부와, 제1 가이드부와 상기 기판 클램핑부 사이에 배치되어 상기 제1 가이드부의 수평 이동에 의해 이동하는 상기 기판의 미끌림을 방지하는 미끌림 방지 패드와, 상기 각 기판 클램핑부와 상기 미끌림 방지 패드 사이에 배치되어 상기 기판을 미끌리게 하는 미끌림 패드를 더 포함하는 증착 장치.
  7. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 미끌림 방지 패드는 고무 재질로 형성되며, 상기 미끌림 패드는 테프론으로 형성되는 증착 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 정전척; 및
    상기 정전척의 하부에 배치되며, 마스크를 지지하고 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 마스크 스테이지를 더 포함하며,
    상기 정전척은
    상기 마스크를 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제1 전극부를 포함하고,
    상기 제1 전극부와 절연되며, 상기 기판을 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제2 전극부를 포함하는 증착 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 정전척은 상기 제1 전극부 상에 배치되는 냉각층을 더 포함하는 증착 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 정전척은 상기 제2 전극부 상에 배치되는 유전체층과, 상기 유전체층 상에 배치되는 엠보싱부를 더 포함하는 증착 장치.
  11. 기판의 양단부를 지지하고 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 복수의 기판 지지부;
    상기 기판의 양단부와 중첩하도록 상기 복수의 기판 지지부 각각의 상부에 배치되며, 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성되는 복수의 기판 클램핑부;
    상기 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 정전척; 및
    상기 정전척의 하부에 배치되며, 마스크를 지지하고 승강 및 하강 이동이 가능하도록 구성된 마스크 스테이지를 포함하며,
    상기 정전척은
    상기 마스크를 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제1 전극부를 포함하고,
    상기 제1 전극부와 절연되며, 상기 기판을 정전력에 의해 상기 정전척에 척킹시키도록 구성된 제2 전극부를 포함하는 증착 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 전극부는 연결부와 상기 연결부로부터 분기된 복수의 가지부를 포함하고,
    상기 제2 전극부는 서로 절연되게 배치되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극은 제1 연결부와 상기 제1 연결부로부터 분기된 복수의 제1 가지부를 포함하고, 상기 제2 전극은 제2 연결부와 상기 제2 연결부로부터 분기된 복수의 제2 가지부를 포함하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 가지부와 상기 제2 가지부는 일 방향을 따라 교대로 배치되는 증착 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 정전척은 상기 제1 전극부 상에 배치되는 냉각층을 더 포함하는 증착 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 정전척은 상기 제2 전극부 상에 배치되는 유전체층과, 상기 유전체층 상에 배치되는 엠보싱부를 더 포함하는 증착 장치.
  15. 기판의 양단부가 지지되도록 서로 이격되게 배치된 복수의 기판 지지부 상에 상기 기판을 안착시키는 단계;
    상기 기판의 양단부와 중첩하도록 상기 복수의 기판 지지부 각각의 상부에 배치되는 복수의 기판 클램핑부를 하강 이동시키고, 상기 각 기판 지지부와 상기 각 기판 클램핑부 사이에 배치되는 복수의 인장 블록을 서로 멀어지도록 수평 이동시키도록 상기 각 인장 블록의 내부에 삽입된 푸쉬 봉을 하강 이동 시켜 상기 기판을 인장시키는 단계; 및
    상기 복수의 기판 지지부를 하강시켜 상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치된 마스크와 상기 기판을 정렬하는 단계를 포함하는 증착 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 마스크와 상기 기판을 정렬하는 단계 이후,
    상기 복수의 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 쿨 플레이트를 하강시켜 상기 기판에 밀착시키는 단계;
    상기 쿨 플레이트의 상부에 배치되는 마그넷 어셈블리를 하강시켜 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 단계; 및
    상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치되는 증착원을 이용하여 상기 기판측으로 증착 물질을 분사하여 상기 기판에 증착시키는 단계를 더 포함하는 증착 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 마스크와 상기 기판을 정렬하는 단계 이후,
    상기 복수의 기판 클램핑부들 사이에 배치되는 정전척을 하강시키고 정전력을 이용하여 상기 기판을 상기 정전척에 척킹시키는 단계;
    상기 정전척에 정전력을 이용하여 상기 마스크를 척킹시켜 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키는 단계; 및
    상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치되는 증착원을 이용하여 상기 기판측으로 증착 물질을 분사하여 상기 기판에 증착시키는 단계를 더 포함하는 증착 방법.
  18. 기판의 양단부가 지지되도록 서로 이격되게 배치된 복수의 기판 지지부 상에 기판을 안착시키는 단계;
    상기 복수의 기판 지지부의 하부에 배치된 마스크측으로 상기 복수의 기판 지지부를 하강시키는 단계;
    제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 절연되게 배치된 제2 전극부를 포함하며, 상기 복수의 기판 지지부 사이에 배치된 정전척을 하강시키고, 상기 제2 전극부를 이용한 정전력에 의해 상기 기판을 상기 정전척에 척킹시키는 단계;
    상기 정전척에 척킹된 상기 기판과 상기 마스크를 정렬하는 단계; 및
    상기 제1 전극부를 이용한 정전력에 의해 상기 마스크를 상기 정전척에 척킹시키는 단계를 포함하는 증착 단계를 포함하는 증착 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제2 전극부는 서로 절연된 제1 전극과 제2 전극을 포함하며,
    상기 기판을 상기 정전척에 척킹시키는 단계는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 각각에 서로 다른 전압이 인가시키고, 상기 제1 전극부에 인가되는 전압을 차단하는 것을 포함하는 증착 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 마스크를 상기 정전척에 척킹시키는 단계는 상기 제1 전극부에 상기 마스크와 상기 정전척 사이에 전위차를 줄수 있는 전압을 인가하고, 상기 제2 전극부에 인가되는 전압을 차단하는 것을 포함하는 증착 방법.
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