KR20200038345A - 증착 장치 - Google Patents

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KR20200038345A
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고준혁
김의규
이상민
민수현
송민철
홍승주
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 챔버, 일 방향으로 배열되는 복수의 마스크들을 포함하고, 대상 기판이 안착되는 마스크 조립체, 증착 물질을 포함하는 증착원, 각각이 상기 마스크 조립체를 향하는 상부 방향으로 상기 증착 물질을 분사하는 복수의 노즐들, 및 상기 마스크 조립체의 상부에 배치되고, 상기 마스크들을 향하는 하부 방향으로 가압력을 제공하는 가압부를 포함하고, 상기 가압부는, 상기 마스크들과 중첩하고, 플레이트 형상을 갖는 가압 플레이트, 및 상기 가압 플레이트의 하부에 배치되는 복수의 전극부들을 포함하고, 상기 전극부들 각각에 서로 다른 크기의 전압이 인가된다.

Description

증착 장치{DEPOSITION APPARATUS APPARATUS}
본 발명은 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 정밀도가 향상된 증착 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 저전압으로 구동이 가능하고, 경량의 박형이며, 시야각이 넓고 콘트라스트(contrast)가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점으로 인해 차세대 디스플레이 장치로서 주목받고 있다.
유기 발광 표시 장치에서 고효율 발광을 얻기 위해서 각각의 전극과 발광층 사이에 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 수송층 및 정공 주입층 등의 중간층을 선택적으로 추가 삽입해서 사용하고 있다.
발광층 등의 유기 박막들은 증착 장치를 이용한 유기물 증착 공정을 통하여 형성될 수 있다. 증착 공정 시, 복수의 발광 영역들 각각에 유기 박막들이 균일하게 형성되지 않을 경우, 유기 발광 표시 장치의 수율이 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은 공정 정밀도가 향상되고, 마스크들의 미스 얼라인을 완화하는 증착 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 챔버, 상기 챔버 내에 배치되고, 일 방향으로 배열되는 복수의 마스크들을 포함하고, 대상 기판이 안착되는 마스크 조립체, 상기 챔버 내에서 상기 마스크 조립체와 대향하고, 증착 물질을 포함하는 증착원, 상기 챔버 내에서 상기 증착원과 연결되고, 각각이 상기 마스크 조립체를 향하는 상부 방향으로 상기 증착 물질을 분사하는 복수의 노즐들, 및 상기 대상 기판을 사이에 두고 상기 마스크 조립체와 대향하도록 상기 마스크 조립체의 상부에 배치되고, 상기 마스크들을 향하는 하부 방향으로 가압력을 제공하는 가압부를 포함하고, 상기 가압부는, 상기 마스크들과 중첩하고, 플레이트 형상을 갖는 가압 플레이트, 및 상기 가압 플레이트의 하부에 배치되는 복수의 전극부들을 포함하고, 상기 전극부들 각각에 서로 다른 크기의 전압이 인가된다.
상기 전극부들은, 상기 가압 플레이트의 중앙 영역과 중첩하는 영역에 배치되고, 중앙 전압이 인가되는 적어도 하나의 중앙 전극부, 및 상기 중앙 전극부의 주변에 배치되고, 각각에 주변 전압이 인가되는 복수의 주변 전극부들을 포함하고, 상기 주변 전압의 크기는 상기 중앙 전압의 크기보다 크다.
상기 중앙 전압과 상기 주변 전압의 극성은 서로 반대이다.
상기 마스크 조립체는 상기 마스크들의 하부에 배치되고 중앙에 개구부가 정의되는 지지 프레임을 더 포함하고, 상기 지지 프레임에 상기 마스크들 각각의 양단이 안착되고 상기 개구부를 통하여 상기 마스크들이 하부로부터 노출된다.
상기 복수의 마스크들은 제1 방향으로 배열된다.
상기 중앙 전극부 및 상기 주변 전극부들은 상기 제1 방향으로 배열된다.
상기 가압 플레이트에 상기 제1 방향에서 상기 중앙 영역의 일측과 인접한 제1 주변 영역 및 상기 중앙 영역의 타측과 인접한 제2 주변 영역이 정의되고, 상기 주변 전극부는, 상기 제1 주변 영역에 배치되는 제1 주변 전극, 및 상기 제2 주변 영역에 배치되는 제2 주변 전극을 포함한다.
상기 제1 주변 전극부는 복수의 제1 주변 전극들을 포함하고, 상기 제2 주변 전극부는 복수의 제2 주변 전극들을 포함한다.
상기 주변 전압은 상기 복수의 제1 주변 전극들에 일대일 대응하여 인가되는 서브 전압들의 평균 전압, 또는 상기 복수의 제2 주변 전극들 각각에 일대일 대응하여 인가되는 서브 전압들의 평균 전압으로 정의되고, 상기 서브 주변 전압들 각각의 크기는 서로 상이하다.
상기 제1 주변 전극들 중 상기 제1 주변 영역의 중앙에 배치되는 적어도 하나의 제1 주변 전극 및 상기 제2 주변 전극들 중 상기 제2 주변 영역의 중앙에 배치되는 적어도 하나의 제2 주변 전극 각각에 인가되는 서브 전압의 크기는 최대값을 갖는다.
상기 복수의 제1 주변 전극들 및 상기 복수의 제2 주변 전극들은 상기 제1 방향으로 배열된다.
상기 제1 주변 영역의 중앙에 배치되는 상기 하나의 제1 주변 전극 및 상기 제2 주변 영역의 중앙에 배치되는 상기 하나의 제2 주변 전극 각각으로부터 상기 제1 방향으로 멀어질수록, 상기 제1 주변 전극들 및 상기 제2 주변 전극들 각각에 인가되는 서브 주변 전압은 감소한다.
상기 복수의 제1 주변 전극들 및 상기 복수의 제2 주변 전극들은 상기 제1 방향과 평면 상에서 수직한 제2 방향으로 배열된다.
상기 중앙 전극부 및 상기 주변 전극부들 각각은 복수의 전극들을 포함하고, 상기 복수의 전극들은 평면 상에서 매트릭스 형태로 배열된다.
상기 전극부들은, 상기 가압 플레이트의 중앙 영역과 중첩하는 영역에 배치되고, 중앙 전압이 인가되는 적어도 하나의 중앙 전극부, 및 상기 중앙 전극부의 주변에 배치되고, 각각에 상기 중앙 전압보다 작은 주변 전압이 인가되는 주변 전극부들을 포함하고, 상기 중앙 전극부 및 상기 주변 전극부들은 평면 상에서 상기 일 방향과 수직한 방향으로 배열된다.
상기 가압부는 상기 가압 플레이트의 내부에 배치되는 냉각부를 더 포함한다.
상기 가압부는, 상기 가압 플레이트의 하부에 배치되고, 내부에 상기 전극부들이 배치되는 유전체, 및 상기 유전체의 하면 상에 배치되고, 상기 하면 상에서 서로 이격되도록 배치되는 복수의 가압 패턴들을 더 포함한다.
복수의 자성 부재들을 포함하는 자성 플레이트를 더 포함하고, 상기 자성 부재들에 의하여 자성 플레이트와 상기 마스크들 사이에 인력이 작용한다.
상기 전극부들 각각에 전압을 인가하는 전압 발생기를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 챔버, 및 상기 챔버 내에 배치되고, 평면 상에서 제1 방향으로 배열되는 복수의 마스크들을 포함하고, 대상 기판이 안착되는 마스크 조립체, 상기 챔버 내에서 상기 마스크 조립체와 대향하고, 증착 물질을 포함하는 증착원, 상기 챔버 내에서 상기 마스크 조립체를 향하는 상부 방향으로 상기 증착 물질을 분사하는 복수의 노즐들, 및 상기 대상 기판을 사이에 두고 상기 마스크 조립체와 대향하도록 상기 마스크 조립체의 상부에 배치되고, 상기 마스크들을 향하는 하부 방향으로 가압력을 제공하는 가압부를 포함하고, 상기 가압부는, 상기 마스크들과 중첩하고 플레이트 형상을 갖는 가압 플레이트, 및 상기 가압 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 전극들을 포함하고, 상기 전극들은, 평면 상에서 상기 가압 플레이트의 중앙 영역에 배치되는 적어도 하나의 중앙 전극, 및 상기 제1 방향에서 상기 중앙 영역과 인접한 주변 영역에 배치되는 복수의 주변 전극들을 포함하고, 상기 주변 전극들에 인가되는 전압의 최대값은 상기 중앙 전극에 인가되는 전압의 최대값보다 크다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 증착 공정 시, 마스크들의 미스 얼라인을 완화시킬 수 있다. 즉, 증착 장치의 공정 정밀도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치가 간략하게 도시된 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 증착 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 마스크 조립체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 대상 기판의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가압부의 확대 단면도이다.
도 7은 대상 기판이 안착된 마스크 조립체 및 가압부를 비교예로서 도시한 단면도이다.
도 8은 가압부에 의하여 가압된 대상 기판 및 마스크 조립체를 비교예로서 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 마스크들의 휨 분포도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치의 정면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치의 정면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 가압부의 배면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치의 정면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의됩니다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치가 간략하게 도시된 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 증착 장치의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 마스크 조립체의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(1000)는 대상 기판(SUB) 상에 박막을 증착할 수 있다. 예시적으로, 본 실시 예에 따른 증착 장치(1000)는 유기 발광 표시 장치를 제조하기 위하여 사용될 수 있다. 즉, 상기 대상 기판(SUB)은 유기 발광 소자들을 포함하는 유기 발광 표시 패널의 일부일 수 있으며, 상기 박ㅇ막은 유기 발광 소자들을 구성하는 유기 박막들 중 하나일 수 있다. 예시적으로, 상기 박막은 발광층일 수 있다. 이 외에도, 상기 박막은 전자 주입층, 전자 수송층, 전공 수송층, 및 정공 주입층 증 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(1000)는 챔버(100), 증착원(200), 노즐부(300), 마스크 조립체(400), 및 가압부(500)를 포함한다.
챔버(100)는 증착 물질이 이동하는 증착 공간을 제공한다. 챔버(100)는 외부로부터 이물질이 유입되지 않고, 증착 물질의 직진성을 확보하기 위하여 고진공 상태를 유지한다. 본 실시 예에서, 챔버(100)는 육면체 형상을 갖도록 도시되었으나, 본 발명에 따른 챔버(100)는 하나의 형상에 한정되지 않는다.
증착원(200)는 챔버(100) 내부의 상기 증착 공간에 제공된다. 구체적으로, 증착원(200)은 챔버(100) 내부의 하부 공간에 배치될 수 있다. 증착원(200)은 증착 물질(미도시)을 포함한다. 본 실시 예에서, 증착 물질(미도시)은 유기 물질을 포함할 수 있다. 증착 물질(미도시)은 상온에서 액체 상태 또는 고체 상태의 물질일 수 있다.
노즐부(300)는 증착원(200)과 연결된다. 노즐부(300)는 복수의 노즐들(NZ)을 포함한다. 노즐들은(NZ) 제1 방향(DR1)으로 배열된다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위하여 본 발명의 일 예로 도면에 도시한 것인 바, 본 발명은 노즐들(NZ)의 배열 관계 및 개수에 특별히 한정되지 않는다.
노즐들(NZ) 각각은 상부 방향으로 연장된다. 노즐들(NZ) 각각은 증착원(200)으로부터 제공받은 증착 물질을 상부 방향으로 분사한다.
도면에 도시되지 않았으나, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(1000)는 증발실(미도시)을 더 포함한다. 증발실(미도시)은 증착원(200) 및 노즐부(300) 사이에 배치되어 증착원(200) 및 노즐부(300)를 연결한다. 증착원(200)으로부터 증발실(미도시)로 제공된 증착 물질(미도시)은 증발실(미도시) 내에서 기화되어 노즐부(300)로 제공될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지 않았으나, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(1000)는 증발실(미도시) 또는 증착원(200)과 인접하게 배치되는 가열부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 가열부(미도시)는 증착 물질(미도시)을 가열하여 기화될 수 있다.
마스크 조립체(400)는 노즐부(300)의 상부에 배치된다. 노즐부(300)로부터 분사된 증착 물질(미도시)은 노즐부(300) 및 마스크 조립체(400) 사이의 공간 내에서 이동하여 마스크 조립체(400)로 제공된다.
마스크 조립체(400)는 지지 프레임(FRM) 및 복수의 증착용 마스크들(MSK)을 포함한다. 지지 프레임(FRM)은 고리 형상을 갖는다. 예시적으로, 지지 프레임(FRM)은 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 평면 상에서 제1 방향(DR1)과 수직한 제2 방향(DR2)으로 단변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 본 발명은 지지 프레임(FRM)의 형상에 특별히 한정되지 않는다.
평면 상에서 지지 프레임(FRM)의 중앙 영역에 개구부(MOP)가 정의될 수 있다. 개구부(MOP)는 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 단변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 본 발명은 개구부(MOP)의 형상에 특별히 한정되지 않는다. 후술될 마스크들(MSK)의 크기 및 개수에 따라 개구부(MOP)의 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에서의 길이가 결정될 수 있다.
마스크들(MSK)은 지지 프레임(FRM) 상에 안착된다. 마스크들(MSK)은 제1 방향(DR1)으로 배열된다. 마스크들(MSK) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장된다. 지지 프레임(FRM)의 개구부(MOP)를 통하여 마스크들(MSK)의 어레이가 노출될 수 있다.
마스크들(MSK) 각각의 제2 방향(DR2) 양단은 지지 프레임(FRM)의 일부 영역과 중첩할 수 있다. 즉, 지지 프레임(FRM)의 상기 일부 영역은 마스크들(MSK)이 실질적으로 안착되는 영역이다. 지지 프레임(FRM)의 상기 일부와 중첩하는 마스크들(MSK)의 양단은 용접 공정과 같은 본딩 공정을 통하여 지지 프레임(FRM)에 고정될 수 있다.
마스크들(MSK) 각각에 복수의 증착홀들(MH)이 정의될 수 있다. 증착홀들(MH)은 마스크들(MSK) 각각에 매트릭스 형상을 이루도록 배열된다. 증착홀들(MH)은 마스크들(MSK) 각각의 영역 상에서 지지 프레임(FRM)의 개구부(MOP)로부터 노출되는 영역에 정의된다. 따라서, 증착 물질(미도시)은 개구부(MOP) 및 상기 증착홀들(MH)을 통과할 수 있다.
지지 프레임(FRM)에 고정된 마스크들(MSK) 상에 대상 기판(SUB)이 안착된다. 마스크들(MSK) 각각의 증착홀들(MH)을 통과한 증착 물질(미도시)은 대상 기판(SUB) 상에 증착될 수 있다.
가압부(500)는 대상 기판(SUB)을 사이에 두고 마스크 조립체(400)와 대향한다. 가압부(500)는 대상 기판(SUB) 상부에 배치된다. 즉, 가압부(500)는 마스크 조립체(400)의 상부에 배치된다. 가압부(500)는 대상 기판(SUB) 및 마스크들(MSK) 어레이와 전면적으로 중첩한다. 가압부(500)는 대상 기판(SUB) 및 마스크들(MSK)을 하부 방향으로 가압하는 역할을 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 가압부(500)에 복수의 전압들이 인가될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(1000)는 전압 발생기(VG)를 더 포함한다. 전압 발생기(VG)는 가압부(500)가 평면 상에서 차지하는 복수의 영역들 각각에 서로 상이한 크기의 전압들(V1, V2)을 인가한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 가압부(500)의 복수의 영역들(V1, V2)에 인가된 전압들에 의하여 대상 기판(SUB) 및 마스크들(MSK)에 정전기가 형성될 수 있다. 즉, 가압부(500) 및 대상 기판(SUB) 사이, 대상 기판(SUB)과 마스크들(MSK) 사이에 유전 분극 현상이 발생되어, 가압부(500) 및 대상 기판(SUB) 사이, 대상 기판(SUB)과 마스크들(MSK) 사이 각각에 정전기 인력이 발생할 수 있다. 이하 도 6에서, 유전 분극 현상에 관하여 보다 상세히 후술된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 대상 기판의 배면도이다.
도 4를 더 참조하면, 평면 상에서 대상 기판(SUB)에 복수의 증착 영역들(PXA)이 정의된다. 증착 영역들(PXA)은 평면 상에서 매트릭스 형태로 배열된다. 증착 영역들(PXA)은 대상 기판(SUB) 상에 실질적으로 증착 물질(미도시)이 증착되는 영역들이다. 증착 물질(미도시)이 발광 물질을 포함하는 경우, 증착 영역들(PXA)은 발광 영역들일 수 있다.
증착 영역들(PXA)은 도 2 및 도 3에서 전술된 마스크들(MSK)의 증착홀들(MH)과 일대일 대응한다. 증착 영역들(PXA)은 마스크들(MSK)의 증착홀들(MH)과 평면 상에서 중첩한다.
본 발명의 실시 예에 따른 대상 기판(SUB)은 평면 상에서, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 배열되는 복수의 기판 영역들(AR11~AR33)로 구획될 수 있다. 각 기판 영역들(AR11~AR33) 각각은 상기 증착 영역들(PXA)을 포함한다.
도 4에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 방향(DR1)으로 3개의 열들 및 제2 방향(DR2)으로 3개의 행들을 이루는 9개의 기판 영역들(AR11~AR33)이 예시적으로 도시되었으나, 본 발명은 기판 영역들(AR11~AR33)의 개수에 특별히 한정되지 않는다.
대상 기판(SUB)은 제1 방향(DR1)으로 배열되는 제1 내지 제3 기판 영역들(ARn1~AR3)로 구획될 수 있다. 제1 내지 제3 기판 영역들(ARn1~ARn3) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장된다. 제2 기판 영역(ARn2)은 제1 방향(DR1)에서 대상 기판(SUB)의 중앙에 정의된다. 제1 기판 영역(ARn1) 및 제3 기판 영역(ARn3)은 제2 기판 영역(ARn2)을 사이에 두고 제1 방향(DR1)에서 서로 대향한다. 이하, 제2 기판 영역(ARn2)은 열 중앙 영역(ARn2)으로 정의되고, 제1 기판 영역(ARn1)은 제1 열 주변 영역(ARn1)으로 정의된다. 제3 기판 영역(ARn3)은 제2 열 주변 영역(ARn3)으로 정의된다.
또한, 대상 기판(SUB)은 제2 방향(DR2)으로 배열되는 제4 내지 제6 기판 영역들(AR1n~AR3n)로 구획될 수 있다. 제4 내지 제6 기판 영역들(AR1n~AR3n) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된다. 제5 기판 영역(AR2n)은 제2 방향(DR2)에서 대상 기판(SUB)의 중앙에 정의된다. 제4 기판 영역(AR1n) 및 제6 기판 영역(AR3n)은 제5 기판 영역(AR2n)을 사이에 두고 제2 방향(DR2)에서 서로 대향한다. 이하, 제5 기판 영역(AR2n)은 행 중앙 영역(AR2n)으로 정의되고, 제4 기판 영역(AR1n)은 제1 행 주변 영역(AR1n)으로 정의된다. 제6 기판 영역(AR3n)은 제2 행 주변 영역(AR3n)으로 정의된다.
열 중앙 영역(ARn2)인 제2 기판 영역(ARn2)과 행 중앙 영역(AR2n)인 제5 기판 영역(AR2n)이 중첩하는 영역(AR22)은 평면 상에서 대상 기판(SUB)의 정 중앙을 정의한다. 대상 기판(SUB)의 중심을 지나고, 제1 방향(DR1)과 평행한 가상의 선을 제1 중심선(CL1)으로 정의하고, 대상 기판(SUB)의 중심을 지나고, 제2 방향(DR2)과 평행한 가상의 선을 제2 중심선(CL2)이라 정의할 때, 제1 중심선(CL1)과 제2 중심선(CL2)의 교점으로 정의되는 중심점(CR)은 열 중앙 영역(ARn2) 및 행 중앙 영역(AR2n)이 중첩하는 영역(AR22)에 배치된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가압부의 배면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 가압부의 확대 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가압부(500)는 가압 플레이트(PRP) 및 복수의 전극부들(EL)을 포함한다.
가압 플레이트(PRP)는 평판 형상을 갖는다. 가압 플레이트(PRP)는 평면 상에서 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB)과 전면적으로 중첩한다. 따라서, 도 4에서 대상 기판(SUB) 상에 정의된 기판 영역들(AR11~AR33)은 가압 플레이트(PRP)에 동일하게 정의될 수 있다.
복수의 전극부들(EL)은 가압 플레이트(PRP)의 하부에 배치된다. 전극부들(EL)은 대상 기판(SUB)과 인접하게 배치된다. 본 실시 예에 따른 전극부들(EL)은 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다.
구체적으로, 전극부들(EL)은 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR)를 포함한다. 본 실시 예에서, 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR) 각각은 하나의 전극 형태로 제공된다. 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR)는 제1 방향(DR1)으로 배열되고, 각각이 제2 방향(DR2)으로 연장된 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 본 발명이 전극부들(EL)의 형상의 종류에 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 실시 예에서, 전극부들(EL)은 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 그러나, 본 발명이 전극부들(EL) 각각의 형상 및 크기에 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시 예에서, 전극부들(EL)은 서로 다른 형상 및 크기를 가질 수 있다.
중앙 전극부(ELC)는 평면 상에서 열 중앙 영역(ARn2)과 중첩한다. 제1 주변 전극부(ELL)는 제1 방향(DR1)에서 중앙 전극부(ELC)의 일측과 인접하게 배치된다. 제1 주변 전극부(ELL)는 제1 열 주변 영역(ARn1)과 중첩한다. 제2 주변 전극부(ELR)는 제1 방향(DR1)에서 중앙 전극부(ELC)의 타측과 인접하게 배치된다. 제2 주변 전극부(ELR)는 제2 열 주변 영역(ARn3)과 중첩한다.
본 실시 예에 따른 가압부(500)는 정전척(Electrode Static Chuck)의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 가압부(500)는 대상 기판(SUB)과 가압부(500) 사이 및 대상 기판(SUB) 및 마스크(MSK)의 사이에 인력을 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 중앙 전극부(ELC)에는 제1 전압(V1)이 인가되고, 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR) 각각에는 제2 전압(V2)이 인가될 수 있다. 제1 전압(V1)은 중앙 전압으로 정의되고, 제2 전압(V2)은 주변 전압으로 정의된다.
본 실시 예에 따르면, 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)은 서로 상반된 극성을 가질 수 있다. 예시적으로, 제1 전압(V1)이 양(+)전압일 경우, 제2 전압(V2)은 음(-)전압일 수 있다. 즉, 본 실시 예에서, 가압부(500)는 바이폴라 정전척(Bi-Polar Electrode Static Chuck)일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시 예에서, 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)은 동일한 극성을 가질 수도 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부(500)는 모노폴라 정전척(Mono-Polar Electrode Static Chuck)일 수 있다.
중앙 전극부(ELC)에 양(+)전압인 제1 전압(V1)이 인가되는 경우, 중앙 전극부(ELC)와 인접하게 배치되는 대상 기판(SUB) 상의 영역, 즉, 대상 기판(SUB)의 열 중앙 영역(ARn2)의 상부 부분에 음(-) 전하들이 집중될 수 있다. 또한, 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR)에 음(-)전압인 제2 전압(V2)이 인가되는 경우, 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR) 각각과 인접하게 배치되는 대상 기판(SUB) 상의 영역들, 즉, 대상 기판(SUB)의 제1 및 제2 열 주변 영역들(ARn1, ARn3) 각각의 상부에 양(+) 전하들이 집중될 수 있다. 따라서, 유전 분극 현상에 의하여 집중된 양(+) 전하들 및 음(-) 전하들에 의하여 대상 기판(SUB)이 가압부(500)에 고정될 수 있다. 즉, 대상 기판(SUB)에 상부 방향의 인력이 가해질 수 있다.
또한, 대상 기판(SUB)의 열 중앙 영역(ARn2)의 상부에 음(-) 전하들이 집중되는 경우, 대상 기판(SUB)의 열 중앙 영역(ARn2)의 양(+) 전하들은 하부 방향으로 이동하므로, 열 중앙 영역(ARn2)의 하부에 양(+) 전하들이 집중될 수 있다. 따라서, 마스크들(MSK) 중 대상 기판(SUB)의 열 중앙 영역(ARn2)과 인접하게 배치되는 일부 마스크들(MSK)에 음(-) 전하들이 집중될 수 있다.
대상 기판(SUB)의 제1 및 제2 열 주변 영역들(ARn1, ARn3) 각각의 상부에 양(+) 전하들이 집중되는 경우, 대상 기판(SUB)의 제1 및 제2 열 주변 영역들(ARn1, ARn3) 각각의 음(-) 전하들은 하부 방향으로 이동하므로, 제1 및 제2 열 주변 영역들(ARn1, ARn3)의 하부에 음(-) 전하들이 집중될 수 있다. 따라서, 마스크들(MSK) 중 대상 기판(SUB)의 제1 및 제2 주변 영역들(ARn1, ARn3) 각각과 인접하게 배치되는 또 다른 일부 마스크들(MSK)에 양(+) 전하들이 집중될 수 있다.
따라서, 유전 분극 현상에 의하여 집중된 양(+) 전하들 및 음(-) 전하들에 의하여 마스크들(MSK)이 대상 기판(SUB)에 고정될 수 있다. 즉, 마스크들(MSK)에 상부 방향의 인력이 가해질 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따르면, 복수의 전극부들(ELC) 각각에 서로 다른 크기의 전압이 인가될 수 있다. 구체적으로, 중앙 전극부(ELC)에는 중앙 전압인 제1 전압(V1)이 인가되고, 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR) 각각에는 주변 전압인 제2 전압(V2)이 인가될 수 있다. 제2 전압(V2)의 크기는 제1 전압(V1)의 크기보다 크다.
본 실시 예에 따르면, 열 중앙 영역(ARn2) 보다 제1 및 제2 열 주변 영역들(ARn1, ARn3)에 상대적으로 큰 크기의 전압을 인가함으로써, 열 중앙 영역(ARn2) 보다 제1 및 제2 열 주변 영역들(ARn1, ARn3) 각각에 더 큰 인력을 발생시킬 수 있다.
도 7은 대상 기판이 안착된 마스크 조립체 및 가압부의 단면도를 비교예로서 도시한 도면이고, 도 8은 가압부에 의하여 가압된 대상 기판 및 마스크 조립체의 단면도를 비교예로서 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 대상 기판(SUB)이 안착된 마스크들(MSK) 어레이는 하부 방향으로 자중에 의한 압력을 받을 수 있다. 이 경우, 개구부(MOP, 도 3)에 의하여 노출되어 지지 프레임(FRM)에 의하여 지지되지 않는 마스크들(MSK) 각각의 영역들이 하부 방향으로 휘어질 수 있다. 특히, 증착 물질(미도시)을 기화시키기 위한 가열부(미도시)로부터 전달되는 열에 의하여 마스크들(MSK)이 팽창될 경우, 마스크들(MSK)은 하부 방향으로 더욱 휘어될 수 있다. 마스크들(MSK)이 함몰되는 경우, 마스크들(MSK) 상에 안착되는 대상 기판(SUB) 역시 함몰되므로, 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB) 각각은 평판 형상을 유지하기 어려울 수 있다. 또한, 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB)의 형상이 변형됨에 따라 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB) 사이의 밀착력이 저하되어, 대상 기판(SUB)과 마스크들(MSK) 사이에 부분적으로 이격 공간이 생길 수 있다. 이 경우, 대상 기판(SUB) 상에 증착 물질(미도시)이 균일하게 증착되지 않을 수 있다.
도 7에서, 마스크들(MSK)의 어레이 중 상하 방향으로 휨 정도가 최대치인 부분은 지지 프레임(FRM)과 상대적으로 먼 거리에 정의되는 전술된 중심점(CR, 도 4)과 중첩할 수 있다. 즉, 마스크들(MSK) 어레이 중 하부 방향으로의 함몰 정도가 최대치인 부분은 상기 중심점(CR, 도 4)이 배치되는 중앙 영역(AR22, 도 4)일 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 함몰된 마스크들(MSK) 어레이 및 대상 기판(SUB)의 밀착력을 높이기 위하여, 즉, 마스크들(MSK) 어레이 및 대상 기판(SUB)의 상하 방향으로의 휨 정도를 감소시키 위하여, 가압부(500)를 이용하여 하부 방향으로 가압하는 경우, 중앙 영역(AR22, 도 4)에서의 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB) 사이의 밀착력은 증가하나, 가압력이 중앙 영역으로부터 외부로 확산됨에 따라, 중앙 영역(AR22, 도 4)을 제외한 다른 영역에서 마스크들(MSK) 어레이의 휨 현상이 발생할 수 있다. 즉, 가압부(500)에 의하여 마스크들(MSK) 어레이 및 대상 기판(SUB)에 가압력이 인가되는 경우, 마스크들(MSK) 어레이에 제공된 휨 압력의 방향이 상하 방향에서 제1 방향 양측으로 변경될 수 있다. 이 경우, 대상 기판(SUB) 상에 증착 물질(미도시)이 균일하게 증착되지 않을 수 있으며, 대상 기판(SUB) 상에 정의되는 증착 영역들(PXA, 도 4)과 마스크들(MSK) 각각의 증착홀들(MH) 사이에 미스 얼라인 현상이 발생할 수 있다. 즉, 증착 장치의 공정 정밀도가 저하될 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 마스크들의 휨 분포도이다. 도 9에 도시된 영역들(MAR)은 제1 방향(DR1)으로 배열되는 마스크 어레이들 각각을 제2 방향(DR2)으로 배열되는 복수 개 마스크 영역들(MAR)로 구획한 것이며, 각 마스크 영역들(MAR)에 기재된 숫자들은 휨 정도를 상대적으로 도시한 것이다. 각 마스크 영역들(MAR)에 기재된 숫자들의 단위는 um 단위이다. 도 9는 제2 중심선(CL2)과 중첩하는 하나의 마스크를 기준으로 제1 방향(DR1) 양측 각각에 10개의 마스크들이 배열되고, 마스크들 각각에 제1 중심선(CL1)과 중첩하는 하나의 마스크 영역을 기준으로 제2 방향(DR2) 양측으로 각각 3개의 마스크 영역들이 구획되는 경우가 예시적으로 도시되었다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 중심선(CL2)과 중첩하거나 인접하는 마스크 영역들(MAR)은 상대적으로 휨 정도가 낮으며, 제2 중심선(CL2)을 기준으로, 제1 방향(DR1)의 양측으로 배열되는 마스크 영역들(MAR)은 상대적으로 휨 정도가 높다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따르면, 가압부(500)의 중앙 전극부(ELC) 보다 제1 및 제2 주변 전극부들(ELL, ELR)에 상대적으로 큰 크기의 전압이 인가됨으로써, 열 중앙 영역(ARn2)에서의 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB) 각각에 상부 방향으로 작용하는 인력보다 제1 및 제2 열 주변 영역들(ARn1, ARn3) 각각에서의 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB) 각각에 상부 방향으로 작용하는 인력이 더욱 클 수 있다. 따라서, 제1 및 제3 열 주변 영역들(ARn1, ARn3)에 중첩하는 마스크들(MSK)이 열 중앙 영역(ARn2)보다 상대적으로 더욱 휘어지는 현상을 완화시킬 수 있다. 이 경우, 증착 영역(PXA)과 마스크들(MSK)의 증착홀들(MH) 사이의 미스 얼라인 현상이 완화될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 공정 정밀도가 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 가압부(500-1)의 전극부들(EL-1)은 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELB) 및 제2 주변 전극부(ELF)를 포함한다. 본 실시 예에서, 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELB) 및 제2 주변 전극부(ELF) 각각은 하나의 전극 형태로 제공된다. 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELB) 및 제2 주변 전극부(ELF)는 제2 방향(DR2)으로 배열되고, 각각이 제1 방향(DR1)으로 연장된 직사각형 형상을 갖는다.
중앙 전극부(ELC)는 평면 상에서 행 중앙 영역(AR2n)과 중첩한다. 제1 주변 전극부(ELB)는 제2 방향(DR2)에서 중앙 전극부(ELC)의 일측과 인접하게 배치된다. 제1 주변 전극부(ELB)는 제1 행 주변 영역(AR1n)과 중첩한다. 제2 주변 전극부(ELF)는 제2 방향(DR2) 방향에서 중앙 전극부(ELC)의 타측과 인접하게 배치된다. 제2 주변 전극부(ELF)는 제2 행 주변 영역(AR3n)과 중첩한다.
본 실시 예에 따르면, 중앙 전극부(ELC)에는 중앙 전압인 제1 전압(V1)이 인가되고, 제1 주변 전극부(ELB) 및 제2 주변 전극부(ELF) 각각에는 주변 전압인 제2 전압(V2)이 인가될 수 있다. 제1 전압(V1)의 크기는 제2 전압(V2)의 크기보다 크다.
도 9를 함께 참조하면, 본 발명의 비교 예에서, 제1 및 제2 행 주변 영역들(AR1n, AR3n, 도 4) 각각에서 제1 중심선(CL1, 도 9)과 인접하는 마스크 영역들은 상대적으로 휨 정도가 높으며, 제1 및 제2 행 주변 영역들(AR1n, AR3n, 도 4) 각각에서, 제1 중심선(CL1, 도 9)을 기준으로 제2 방향(DR2)의 양측으로 배열되는 마스크 영역들은 상대적으로 휨 정도가 낮다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 및 제2 행 주변 영역들(AR1n, AR3n)에 배치되는 제1 및 제2 주변 전극부들(ELB, ELF) 각각보다 행 중앙 영역(AR2n)에 배치되는 중앙 전극부(ELC)에 상대적으로 큰 크기의 전압이 인가됨으로써, 행 중앙 영역(AR2n)에서 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB)에 작용하는 인력이 제1 및 제2 행 주변 영역들(AR1n, AR3n)에서 마스크들(MSK) 및 대상 기판(SUB)에 작용하는 인력보다 클 수 있다. 따라서, 행 중앙 영역(AR2n)에 중첩하는 마스크들(MSK)의 마스크 영역들(MAR)이 제1 및 제2 행 주변 영역들(AR1n, AR3n)에 중첩하는 마스크들(MSK)의 마스크 영역들(MAR)보다 더욱 휘어지는 현상을 완화시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부(500-2)는 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR)를 포함한다. 중앙 전극부(ELC), 제1 주변 전극부(ELL) 및 제2 주변 전극부(ELR)는 제1 방향(DR1)으로 배열된다.
본 실시 예에 따르면, 제1 주변 전극부(ELL-2) 및 제2 주변 전극부(ELR-2) 각각은 복수의 주변 전극들을 포함한다. 구체적으로, 제1 주변 전극부(ELL-2)는 복수의 제1 주변 전극들(ELL1~ELL3)을 포함한다. 제1 주변 전극들(ELL1~ELL3)은 제2 방향(DR2)으로 배열된다. 제2 주변 전극부(ELR-2)는 복수의 제2 주변 전극들(ELR1~ELR3)을 포함한다. 제2 주변 전극들(ELR1~ELR3)은 제2 방향(DR2)으로 배열된다.
본 실시 예에 따르면, 중앙 전극부(ELC)에 제1 전압(V1)이 인가된다. 제1 및 제2 주변 전극부들(ELL-2, ELR-2) 각각에는 제2 전압(V2)이 인가된다. 제2 전압(V2)의 크기는 제1 전압(V1)의 크기보다 크다. 제2 전압(V2)은 복수의 주변 전극들에 인가되는 서브 전압들의 평균 전압으로 정의될 수 있다.
구체적으로, 제1 주변 전극들(ELL1~ELL3)은 제1 내지 제3 서브 전극들(ELL1~ELL3)을 포함한다. 제1 서브 전극(ELL1)은 제2 방향(DR2)에서 제1 주변 전극부(ELL-2)의 중앙에 배치된다. 제2 및 제3 서브 전극들(ELL1, ELL3)은 제2 방향(DR2)에서 제1 서브 전극(ELL1)을 사이에 두고 서로 대향한다. 제1 서브 전극(ELL1)에는 제1 서브 전압(V21)이 인가된다. 제2 및 제3 서브 전극들(ELL1, ELL3) 각각에는 제2 서브 전압(V22)이 인가된다.
제2 주변 전극들(ELR1~ELR3)은 제4 내지 제6 서브 전극들(ELR1~ELR3)을 포함한다. 제4 서브 전극(ELR1)은 제2 방향(DR2)에서 제2 주변 전극부(ELR-2)의 중앙에 배치된다. 제5 및 제6 서브 전극들(ELR1, ELR3)은 제2 방향(DR2)에서 제4 서브 전극(ELR1)을 사이에 두고 서로 대향한다. 제4 서브 전극(ELR1)에는 제1 서브 전압(V21)이 인가된다. 제5 및 제6 서브 전극들(ELR1, ELR3) 각각에는 제2 서브 전압(V22)이 인가된다.
제1 서브 전압(V21)의 크기는 제2 서브 전압(V22)의 크기보다 클 수 있다. 제1 서브 전압(V21)은 가압부(500-3)에 인가되는 전압들 중 최대 크기를 갖는다. 본 실시 예에 따르면, 제1 서브 전극(ELL1) 및 제4 서브 전극(ELR1) 각각으로부터 제2 방향(DR2)으로 멀어질수록, 나머지 전극들(ELL2, ELL3, ELR2, ELR3) 각각에 인가되는 서브 전압이 감소할 수 있다. 제2 전압(V2)의 크기는 제1 서브 전압(V21)의 크기 및 제2 서브 전압(V22)의 크기의 평균값일 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 마스크들(MSK)의 휨 현상을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부(500-3)의 전극부들(ELC, ELL-3, ELR-3)은 제1 방향(DR1)으로 배열된다.
제1 주변 전극부(ELL-3) 및 제2 주변 전극부(ELR-3) 각각은 복수의 주변 전극들을 포함한다. 구체적으로, 제1 주변 전극부(ELL-3)는 복수의 제1 주변 전극들(ELL1~ELL3)을 포함한다. 제1 주변 전극들(ELL1~ELL3)은 제1 방향(DR1)으로 배열된다. 제2 주변 전극부(ELR-3)는 복수의 제2 주변 전극들(ELR1~ELR3)을 포함한다. 제2 주변 전극들(ELR1~ELR3)은 제1 방향(DR1)으로 배열된다.
본 실시 예에 따르면, 중앙 전극부(ELC)에 제1 전압(V1)이 인가된다. 제1 및 제2 주변 전극부들(ELL-3, ELR-3) 각각에는 제2 전압(V2)이 인가된다. 제2 전압(V2)의 크기는 제1 전압(V1)의 크기보다 크다. 제2 전압(V2)은 복수의 주변 전극들에 인가되는 서브 전압들의 평균 전압으로 정의될 수 있다.
구체적으로, 제1 주변 전극들(ELL1~ELL3)은 제1 내지 제3 서브 전극들(ELL1~ELL3)을 포함한다. 제1 서브 전극(ELL1)은 제1 방향(DR1)에서 제1 주변 전극부(ELL-3)의 중앙에 배치된다. 제2 및 제3 서브 전극들(ELL2, ELL3)은 제1 방향(DR1)에서 제1 서브 전극(ELL1)을 사이에 두고 서로 대향한다. 제1 서브 전극(ELL1)에는 제1 서브 전압(V21)이 인가된다. 제2 및 제3 서브 전극들(ELL2, ELL3) 각각에는 제2 서브 전압(V22)이 인가된다.
제2 주변 전극들(ELR1~ELR3)은 제4 내지 제6 서브 전극들(ELR1~ELR3)을 포함한다. 제4 서브 전극(ELR1)은 제1 방향(DR1)에서 제2 주변 전극부(ELR-3)의 중앙에 배치된다. 제5 및 제6 서브 전극들(ELR1, ELR3)은 제1 방향(DR1)에서 제4 서브 전극(ELR1)을 사이에 두고 서로 대향한다. 제4 서브 전극(ELR1)에는 제1 서브 전압(V21)이 인가된다. 제5 및 제6 서브 전극들(ELR1, ELR3) 각각에는 제2 서브 전압(V22)이 인가된다.
제1 서브 전압(V21)의 크기는 제2 서브 전압(V22)의 크기보다 클 수 있다. 제1 서브 전압(V21)은 가압부(500-3)에 인가되는 전압들 중 최대 크기를 갖는다. 본 실시 예에 따르면, 제1 서브 전극(ELL1) 및 제4 서브 전극(ELR1) 각각으로부터 제1 방향(DR1)으로 멀어질수록, 나머지 전극들(ELL2, ELL3, ELR2, ELR3) 각각에 인가되는 서브 전압이 감소할 수 있다. 제2 전압(V2)의 크기는 제1 서브 전압(V21)의 크기 및 제2 서브 전압(V22)의 크기의 평균값일 수 있다.본 실시 예에 따르면, 마스크들(MSK)의 휨 현상을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부의 배면도이다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가압부(500-4)의 전극부는 복수의 전극들(E11~Emn)을 포함한다. 복수의 전극들(E11~Enm)은 평면 상에서 매트릭스 형상을 이루도록 배열된다. 예시적으로, 전극들(E11~mn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 배열되는 m개의 행들, 및 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 제1 방향(DR1)으로 배열되는 n개의 열들을 이룰 수 있다.
본 실시 예에서, 전극들(E11~Enm)은 도 9에 도시된 마스크 영역들과 일대일 대응하도록 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명이 전극들(E11~Enm)의 개수에 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 실시 예에 따르면, 전극들(E11~Enm) 각각에 서로 상이한 크기의 전압들(MV11~MVmn)이 인가될 수 있다. 상기 전압들(MV11~MVmn)의 크기는 도 9에 도시된 마스크 영역들에 기재된 휨 정도 수치에 비례할 수 있다. 예시적으로, 도 9에 도시된 휨 정도 수치 1um 당 약 0.1 이상 2.5kv의 전압이 전극들(E11~Enm) 각각에 인가될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 마스크들(MSK)의 휨 현상을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치의 정면도이다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치(1000-5)는 자성 플레이트(600)를 더 포함한다. 자성 플레이트(600)는 가압부(500)의 상부에 배치된다.
자성 플레이트(600)는 바디부(BD) 및 적어도 하나의 자성 부재(MG)를 포함한다. 바디부(BD)는 플레이트 형상을 갖는다. 바디부(BD)는 평면 상에서 가압부(500)와 전면적으로 중첩한다.
자성 부재(MG)는 바디부(BD)의 하면 상에 배치된다. 본 발명의 다른 실시 예에서, 자성 부재(MG)가 플레이트 형상으로 제공되는 경우, 바디부(BD)는 생략될 수 있다.
본 실시 예에서 자성 부재(MG)는 복수로 제공된다. 도 14에서 복수의 자성 부재들(MG)이 서로 이격되어 배열되도록 도시되었으나, 본 발명은 자성 부재들(MG)의 배열 관계 및 개수에 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 예에 따르면, 자성 플레이트(600)의 자성 부재들(MG)에 의하여 자성 플레이트(600) 및 마스크들(MSK) 사이에 인력이 작용될 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따르면, 마스크들(MSK)이 휘어지는 현상을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치의 정면도이고, 도 16은 도 15에 도시된 가압부의 배면도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치(1000-6)의 가압부(500-6)는 유전체(CVP) 및 복수의 가압 패턴들(PRB)을 더 포함한다.
유전체(CVP)는 가압 플레이트(PRP) 하부에 배치된다. 유전체(CVP)는 플레이트 형상을 갖는다. 유전체(CVP)는 가압 플레이트(PRP)와 전면적으로 중첩한다. 전극부들(EL)은 유전체(CVP)의 내부에 매설될 수 있다.
가압 패턴들(PRB)은 유전체(CVP)의 하면에 배치된다. 가압 패턴들(PRB) 중 일부는 평면 상에서 유전체(CVP)의 가장자리 영역을 따라 제1 간격(W1)을 두고 서로 이격되도록 배치된다. 또한, 가압 패턴들(PRB)의 나머지 일부는 상기 가장 자리 영역의 내측에서 제2 간격(W2)을 두고 서로 이격되도록 배치된다. 제2 간격(W2)은 상기 제1 간격(W1)보다 크다. 본 발명이 가압 패턴들(PRB)의 배치 관계에 특별히 한정되는 것은 아니다.
가압부(500-6)가 하부 방향으로 가압력을 제공할 때, 가압 패턴들(PRB)에 상기 가압력이 집중될 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 가압 패턴들(PRB)의 배치 설계에 따라, 마스크(MSK) 및 대상 기판(SUB)의 중앙 영역(AR22, 도 4) 및 그 외 주변 영역(AR11~AR33)에 가해지는 가압력의 크기를 적절하게 분배할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치의 정면도이다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시 예와 다른 점을 위주로 설명하며, 생략된 부분은 본 발명의 일 실시 예에 따른다. 또한, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 장치(1000-7)의 가압부(500-7)는 냉각부(CLP)를 더 포함할 수 있다. 냉각부(CLP)는 가압 플레이트(PRP)의 내부에 매립될 수 있다. 본 발명은 냉각부(CLP)의 형상 및 세부 구성에 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 예에 따르면, 증착 물질(미도시)이 가열됨에 따라, 대상 기판(SUB) 및 마스크들(MSK)에 전달되는 열을, 가압부(500-7)가 대상 기판(SUB) 및 마스크들(MSK)을 가압할 시, 냉각부(CLP)가 상기 전달열을 냉각시키므로, 열에 의한 마스크들(MSK)의 휨 현상을 완화시킬 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 증착 장치 100: 챔버
200: 증착원 300: 노즐부
NZ: 노즐 400: 마스크 조립체
500: 가압부 MSK: 마스크
FRM: 지지 프레임 SUB: 대상 기판
VG: 전압 발생기 MH: 증착홀
MOP: 개구부 CR: 중심점
CL: 중심선 PRP: 가압 플레이트
EL: 전극부 ELC: 중앙 전극부
ELL, ELR: 주변 전극부 ELF, ELB: 주변 전극부
600: 자성 플레이트 DB: 바디부
MG: 자성 부재 CVP: 유전체
PRB: 가압 패턴 CLP: 냉각부

Claims (20)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되고, 일 방향으로 배열되는 복수의 마스크들을 포함하고, 대상 기판이 안착되는 마스크 조립체;
    상기 챔버 내에서 상기 마스크 조립체와 대향하고, 증착 물질을 포함하는 증착원;
    상기 챔버 내에서 상기 증착원과 연결되고, 각각이 상기 마스크 조립체를 향하는 상부 방향으로 상기 증착 물질을 분사하는 복수의 노즐들; 및
    상기 대상 기판을 사이에 두고 상기 마스크 조립체와 대향하도록 상기 마스크 조립체의 상부에 배치되고, 상기 마스크들을 향하는 하부 방향으로 가압력을 제공하는 가압부를 포함하고,
    상기 가압부는,
    상기 마스크들과 중첩하고, 플레이트 형상을 갖는 가압 플레이트; 및
    상기 가압 플레이트의 하부에 배치되는 복수의 전극부들을 포함하고,
    상기 전극부들 각각에 서로 다른 크기의 전압이 인가되는 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극부들은,
    상기 가압 플레이트의 중앙 영역과 중첩하는 영역에 배치되고, 중앙 전압이 인가되는 적어도 하나의 중앙 전극부; 및
    상기 중앙 전극부의 주변에 배치되고, 각각에 주변 전압이 인가되는 복수의 주변 전극부들을 포함하고,
    상기 주변 전압의 크기는 상기 중앙 전압의 크기보다 큰 증착 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 전압과 상기 주변 전압의 극성은 서로 반대인 증착 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 조립체는 상기 마스크들의 하부에 배치되고 중앙에 개구부가 정의되는 지지 프레임을 더 포함하고,
    상기 지지 프레임에 상기 마스크들 각각의 양단이 안착되고 상기 개구부를 통하여 상기 마스크들이 하부로부터 노출되는 증착 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 마스크들은 제1 방향으로 배열되는 증착 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중앙 전극부 및 상기 주변 전극부들은 상기 제1 방향으로 배열되는 증착 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가압 플레이트에 상기 제1 방향에서 상기 중앙 영역의 일측과 인접한 제1 주변 영역 및 상기 중앙 영역의 타측과 인접한 제2 주변 영역이 정의되고,
    상기 주변 전극부들은,
    상기 제1 주변 영역에 배치되는 제1 주변 전극부; 및
    상기 제2 주변 영역에 배치되는 제2 주변 전극부을 포함하는 증착 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 주변 전극부는 복수의 제1 주변 전극들을 포함하고,
    상기 제2 주변 전극부는 복수의 제2 주변 전극들을 포함하는 증착 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주변 전압은 상기 복수의 제1 주변 전극들에 일대일 대응하여 인가되는 서브 전압들의 평균 전압, 또는 상기 복수의 제2 주변 전극들 각각에 일대일 대응하여 인가되는 서브 전압들의 평균 전압으로 정의되고,
    상기 서브 주변 전압들 각각의 크기는 서로 상이한 증착 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 주변 전극들 중 상기 제1 주변 영역의 중앙에 배치되는 적어도 하나의 제1 주변 전극 및 상기 제2 주변 전극들 중 상기 제2 주변 영역의 중앙에 배치되는 적어도 하나의 제2 주변 전극 각각에 인가되는 서브 전압의 크기는 최대값을 갖는 증착 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 주변 전극들 및 상기 복수의 제2 주변 전극들은 상기 제1 방향으로 배열되는 증착 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 주변 영역의 중앙에 배치되는 상기 하나의 제1 주변 전극 및 상기 제2 주변 영역의 중앙에 배치되는 상기 하나의 제2 주변 전극 각각으로부터 상기 제1 방향으로 멀어질수록, 상기 제1 주변 전극들 및 상기 제2 주변 전극들 각각에 인가되는 서브 주변 전압은 감소하는 증착 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 주변 전극들 및 상기 복수의 제2 주변 전극들은 상기 제1 방향과 평면 상에서 수직한 제2 방향으로 배열되는 증착 장치.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 중앙 전극부 및 상기 주변 전극부들 각각은 복수의 전극들을 포함하고,
    상기 복수의 전극들은 평면 상에서 매트릭스 형태로 배열되는 증착 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극부들은,
    상기 가압 플레이트의 중앙 영역과 중첩하는 영역에 배치되고, 중앙 전압이 인가되는 적어도 하나의 중앙 전극부; 및
    상기 중앙 전극부의 주변에 배치되고, 각각에 상기 중앙 전압보다 작은 주변 전압이 인가되는 주변 전극부들을 포함하고,
    상기 중앙 전극부 및 상기 주변 전극부들은 평면 상에서 상기 일 방향과 수직한 방향으로 배열되는 증착 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 가압 플레이트의 내부에 배치되는 냉각부를 더 포함하는 증착 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 가압 플레이트의 하부에 배치되고, 내부에 상기 전극부들이 배치되는 유전체; 및
    상기 유전체의 하면 상에 배치되고, 상기 하면 상에서 서로 이격되도록 배치되는 복수의 가압 패턴들을 더 포함하는 증착 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    복수의 자성 부재들을 포함하는 자성 플레이트를 더 포함하고,
    상기 자성 부재들에 의하여 자성 플레이트와 상기 마스크들 사이에 인력이 작용하는 증착 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극부들 각각에 전압을 인가하는 전압 발생기를 더 포함하는 증착 장치.
  20. 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되고, 평면 상에서 제1 방향으로 배열되는 복수의 마스크들을 포함하고, 대상 기판이 안착되는 마스크 조립체;
    상기 챔버 내에서 상기 마스크 조립체와 대향하고, 증착 물질을 포함하는 증착원;
    상기 챔버 내에서 상기 마스크 조립체를 향하는 상부 방향으로 상기 증착 물질을 분사하는 복수의 노즐들; 및
    상기 대상 기판을 사이에 두고 상기 마스크 조립체와 대향하도록 상기 마스크 조립체의 상부에 배치되고, 상기 마스크들을 향하는 하부 방향으로 가압력을 제공하는 가압부를 포함하고,
    상기 가압부는,
    상기 마스크들과 중첩하고 플레이트 형상을 갖는 가압 플레이트; 및
    상기 가압 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 전극들을 포함하고,
    상기 전극들은,
    평면 상에서 상기 가압 플레이트의 중앙 영역에 배치되는 적어도 하나의 중앙 전극; 및
    상기 제1 방향에서 상기 중앙 영역과 인접한 주변 영역에 배치되는 복수의 주변 전극들을 포함하고,
    상기 주변 전극들에 인가되는 전압의 최대값은 상기 중앙 전극에 인가되는 전압의 최대값보다 큰 증착 장치.
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