KR20210006093A - 증착 장비용 박막 두께 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한 파장의 광만 제공하더라도 증착 공정 중 실시간으로 증착막의 두께를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 증착 장비용 박막 두께 측정장치에 관한 것이다.
본 발명은 증착 기판이 진공 챔버에 투입되고, 상기 진공 챔버 내부에서 증발원이 증착 물질을 증발시키면, 상기 증착 기판에 증착막이 형성됨에 따라 상기 증착막의 두께를 실시간 측정하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치에 있어서, 상기 진공 챔버의 일면에 구비되는 뷰포트; 상기 증발원을 기준으로 상기 증착 기판과 동일한 높이에 위치되고, 상기 증착 물질이 증발됨에 따라 일면에 증착막이 형성되는 측정용 기판을 지그할 수 있는 홀더; 상기 측정용 기판의 일면이 상기 뷰포트와 상기 증착원 중 하나를 향하도록 상기 홀더를 이동시키는 홀더 이동수단; 상기 뷰포트 외부에 위치되고, 특정 파장의 광을 상기 측정용 기판의 일면으로 입사 및 반사시키는 광센서; 및 상기 광센서에서 상기 두께 측정용 기판의 일면으로 입사 및 반사된 광의 편광 변화를 통하여 상기 측정용 기판의 증착막 두께를 산출하는 제어부;를 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치를 제공할 수 있다.

Description

증착 장비용 박막 두께 측정장치 {Thickness measuring apparatus for a deposition equipment}
본 발명은 한 파장의 광만 제공하더라도 증착 공정 중 실시간으로 증착막의 두께를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 증착 장비용 박막 두께 측정장치에 관한 것이다.
증착(deposition)이란 기체 상태의 입자를, 금속, 유리(glass) 등과 같은 물체의 표면에 얇은 고체 막을 입히는 방법이다.
최근에는 TV, 휴대폰 등과 같은 전자 기기에 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이의 사용이 증가하면서, OLED 디스플레이 패널을 제조하는 장치에 대한 연구가 활발하다. 특히, OLED 디스플레이 패널 제조 공정은 진공 상태에서 유리 기판에 유기 물질을 증착시키는 공정을 포함한다.
증착 공정은 유기 물질이 수용된 도가니(crucible)를 가열하여 유기 물질을 기체 상태로 증발시키는 공정과, 기체 상태의 유기 물질이 노즐(nozzle)을 통과하여 기판에 증착되는 공정을 포함하며, 증착 공정은 진공 챔버 내에서 이루어진다.
그런데, 진공 챔버 내에 구비된 크리스탈 센서(QCM sensor)가 증착 공정 중 실시간으로 유기 물질의 증발량을 측정할 수 있다.
증착 공정 중 유기 물질이 증발하면, QCM 센서가 증발되는 유기 물질의 압력과 진동을 전기적 신호로 감지하고, 전기적 신호를 통하여 유기 물질의 증발량을 감지할 수 있다.
그런데, 유기 물질이 QCM 센서의 표면에 일정한 두께 이상으로 쌓이면, QCM 센서의 측정 성능이 저하될 수 있다.
따라서, 증착 공정을 중단하고, QCM 센서를 주기적으로 교체하기 때문에 생산 효율이 저하되고, 생산 비용이 높아질 수 있다.
물론, QCM 센서의 수명 향상을 위하여 QCM 센서 전면에 홀이 뚫려 있는 초퍼(chopper)를 적용하고, 초퍼를 회전 모터에 의해 구동시킬 수 있다.
그런데, QCM 센서는 유기 물질의 증발량을 측정할 수 있지만, 증착막의 두께를 직접 측정할 수 없으므로, 유기물질의 증발량을 제어하더라도 증착막의 두께를 균일하게 제어할 수 없다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허 제1553149호(2014.03.26.출원)에는 증착막의 두께를 검출할 수 있는 증착 장치 및 방법이 개시된다.
상기 증착 장치는, 챔버, 상기 챔버 내에 위치하며, 기판에 증착막이 형성되도록 증착 물질을 제공하는 증착원, 상기 챔버 내에 위치하며, 상기 제공되는 증착물질 중 일부가 증착되는 막 두께 판단부, 서로 다른 파장의 광들을 상기 막 두께 판단부로 출력시키는 광 출력부 및 상기 막 두께 판단부 상의 막 또는 상기 막 두께 판단부에 의해 반사된 반사광 또는 상기 막 두께 판단부의 막을 투과한 투과광을 검출하는 광 검출부를 포함한다.
따라서, 서로 다른 파장의 광들을 순차적으로 챔버 내부로 투과시키고, 반사되는 특정 파장을 수광함으로서, 증착막의 두께 측정할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 서로 다른 파장의 광들을 제공할 수 있는 특수 광학계를 적용하기 때문에 비용이 높아지고, 파장대 별로 광들을 순차적으로 제공하면서 증착막의 두께를 측정하기 때문에 측정 시간이 길어지며, 증착막의 두께에 따라 실시간으로 증발량을 제어하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한 파장의 광만 제공하더라도 증착 공정 중 실시간으로 증착막의 두께를 신속하고 정확하게 측정할 수 있는 증착 장비용 박막 두께 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 증착 기판이 진공 챔버에 투입되고, 상기 진공 챔버 내부에서 증발원이 증착 물질을 증발시키면, 상기 증착 기판에 증착막이 형성됨에 따라 상기 증착막의 두께를 실시간 측정하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치에 있어서, 상기 진공 챔버의 일면에 구비되는 뷰포트; 상기 증발원을 기준으로 상기 증착 기판과 동일한 높이에 위치되고, 상기 증착 물질이 증발됨에 따라 일면에 증착막이 형성되는 측정용 기판을 지그할 수 있는 홀더; 상기 측정용 기판의 일면이 상기 뷰포트와 상기 증착원 중 하나를 향하도록 상기 홀더를 이동시키는 홀더 이동수단; 상기 뷰포트 외부에 위치되고, 특정 파장의 광을 상기 측정용 기판의 일면으로 입사 및 반사시키는 광센서; 및 상기 광센서에서 상기 두께 측정용 기판의 일면으로 입사 및 반사된 광의 편광 변화를 통하여 상기 측정용 기판의 증착막 두께를 산출하는 제어부;를 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치를 제공할 수 있다.
상기 뷰포트와 상기 홀더 사이에 대향되게 위치되고, 상기 증착 물질로부터 상기 뷰포트를 가려주는 뷰포트 방착판;을 더 포함할 수 있다.
상기 뷰포트 방착판은, 상기 홀더 보다 상기 뷰포트와 인접하게 위치되는 것이 바람직하다.
상기 광센서의 측정 시 상기 뷰포트를 노출하도록 상기 뷰포트 방착판을 이동시키는 뷰포트 방착판 이동수단;을 더 포함할 수 있다.
상기 홀더와 상기 증발원 사이에 위치되고, 상기 증착 물질로부터 상기 홀더를 차폐시키는 측정용 기판 방착판;을 더 포함할 수 있다.
상기 홀더 이동수단은, 증착 공정 시 상기 측정용 기판의 일면을 상기 증착 물질에 노출하도록 상기 홀더를 이동시킬 수 있다.
상기 홀더는, 상기 측정용 기판의 일면을 노출시키도록 상기 측정용 기판을 지그하는 본체와, 상기 본체의 일측에 구비되고, 상기 홀더 이동수단과 연결되는 연결축을 포함할 수 있다.
상기 본체는, 상기 측정용 기판이 슬라이딩 삽입되는 출입구가 구비될 수 있다.
상기 광센서는, 특정 파장의 광을 발광시켜 상기 측정용 기판의 일면으로 입사시키는 발광부와, 상기 측정용 기판의 일면에서 반사되는 반사광을 수광하는 수광부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 증착 공정 중 상기 측정용 기판의 증착막 두께를 실시간으로 산출하고, 상기 측정용 기판의 증착막 두께에 따라 실시간으로 상기 증발원의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광센서가 한 파장의 광을 진공 챔버 내부의 측정용 기판으로 입사 및 반사시키고, 제어부가 광센서에서 제공된 광의 편광 변화를 감지하여 증착막의 두께를 측정할 수 있다.
따라서, 한 파장의 광만 제공하더라도 증착 공정 중 증착막의 두께 측정이 가능함으로, 비용을 절감시킬 수 있고, 증착막의 두께를 신속하게 측정할 수 있다.
또한, 제어부가 증착 공정 중 실시간으로 증착막의 두께에 따라 증착 물질의 증발량을 제어할 수 있으므로, 증착 기판에 균일한 두께의 증착막을 형성할 수 있고, 증착막의 품질을 개선시킬 수 있다.
또한, 광센서에서 제공된 광이 진공 챔버에 구비된 뷰포트를 통하여 투과되는데, 증착 공정 중 뷰포트는 뷰포트 방착판에 의해 가려지도록 하여, 뷰포트의 오염을 방지할 수 있고, 광센서의 측정 시에만 뷰포트 방착판 이동수단인 뷰포트 방착판을 이동시킴으로서, 증착막의 두께를 측정할 수 있다.
따라서, 뷰포트의 오염에 의한 증착막의 두께 측정 오차를 저감시킬 수 있고, 증착막의 두께를 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치가 개략적으로 도시된 정단면도.
도 2a는 도 1에 적용된 홀더 및 홀더 이동수단이 도시된 평면도.
도 2b는 도 1에 적용된 홀더 및 홀더 이동수단이 도시된 측면도.
도 2c 및 도 2d는 도 1에 적용된 홀더 및 홀더 이동수단이 도시된 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 증착 공정 중 측정용 기판에 형성되는 증착막 두께 변화가 도시된 도면.
도 4는 본 발명에 따라 광센서가 측정용 기판의 일면에서 제공한 광의 편광 상태가 도시된 도면.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 상향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치 일부의 작동 상태가 개략적으로 도시된 평면도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 상향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치 일부의 작동 상태가 개략적으로 도시된 정단면도.
도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 수직형 증착 장비용 박막 두께 측정장치의 제1,2실시예가 개략적으로 도시된 정단면도.
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 하향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치의 제1,2실시예가 개략적으로 도시된 정단면도.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 상향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치가 개략적으로 도시된 정단면도이고, 도 2a 내지 도 2d는 도 1에 적용된 홀더 및 홀더 이동수단이 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 상향식 증착 장비는 도 1에 도시된 바와 같이 증착 기판(G)이 투입될 수 있는 진공 챔버(10)와, 진공 챔버(10) 내부의 하측에서 상측으로 증착 물질(A)을 증발시키는 증발원(20)와, 증착 공정 중 증착막의 두께를 실시간 측정하여 증발원(200)의 작동을 제어할 수 있는 박막 두께 측정장치(100)를 포함할 수 있다.
진공 챔버(10)는 증착 공정이 이루어지는 밀폐 공간으로서, 증착 기판(G)이 투입될 수 있고, 진공 챔버(10)의 천정에 구비된 얼라이너에 의해 고정될 수 있다. 증착 기판(G)은 유리 기판을 포함하여 다양하게 구성될 수 있다.
증발원(20)은 증착 원료를 가열하여 증착 물질(A) 상태로 증발시키는 장치로서, 증발 원료가 담겨지는 도가니를 비롯하여 도가니를 가열하여 증착 물질로 증발시키는 히터 등을 포함할 수 있으며, 증발 물질(A)이 분사되는 노즐이 상방을 향하도록 구비될 수 있다.
박막 두께 측정장치(100)는 도 1과 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 뷰포트(V)와, 측정용 기판(g)을 지그할 수 있는 홀더(110)와, 홀더(110)를 이동시킬 수 있는 홀더 이동수단(120)과, 뷰포트(V)를 통하여 특정 파장의 광을 측정용 기판(g)의 일면에 입사 및 반사시키는 광센서(130)와, 증착 물질(A)에 의한 뷰포트(V)의 오염을 방지하는 뷰포트 방착판(140)과, 증착 물질(A)에 의한 측정용 기판(g)의 오염을 방지하는 측정용 기판 방착판(150)과, 광센서(130)에서 제공된 광의 편광 상태에 따라 증착막(a)의 두께를 산출하는 제어부(160)를 포함할 수 있다.
뷰포트(V)는 진공 챔버(10)에 장착될 수 있는 투명창 형태로서, 진공 챔버(10) 내/외부에 특정 파장의 광을 투과시킬 수 있다. 물론, 뷰포트(V)는 특정 파장의 광을 투과시키기 위하여 코팅층 또는 필름층이 구비될 수 있다.
홀더(110)는 적어도 하나 이상의 측정용 기판(g)을 지그할 수 있도록 구성되는데, 증발원(20)을 기준으로 증착 기판(G)과 동일한 높이에 위치되며, 증착 기판(G)과 인접하게 위치될 수 있다.
홀더(110)에 장착될 수 있는 측정용 기판(g)은 증착 기판(G)과 동일한 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 증착 기판(G)과 같이 증착막(a)이 증착될 수 있다.
실시예에 따르면, 홀더(110)는 측정용 기판(g)의 일면을 노출시키도록 측정용 기판(g)을 지그하는 본체(111)와, 본체(111)의 일측에 구비되어 홀더 이동수단(120)과 연결되는 연결축(112)으로 구성될 수 있다.
본체(111)는 측정용 기판(g)이 수평하게 내장될 수 있는 케이스 형상으로서, 상하면 중 하나에 측정용 기판(g)의 일면이 드러나는 홀(111a)이 구비되고, 일측면 중 하나에 측정용 기판(g)이 슬라이딩 삽입될 수 있는 출입구(111b)가 구비될 수 있다.
측정용 기판(g)이 본체의 출입구(111b)에 투입되면, 측정용 기판(g)의 일면이 본체의 홀(111a)을 통하여 노출되도록 측정용 기판(g)이 본체(111)에 내장될 수 있다.
홀더 이동수단(120)은 홀더(110)의 상하면을 뒤집어주는 플립 구동 모터(121)와, 홀더(110)를 수평면 상에서 회전시키는 스윕 구동 모터(122)를 포함할 수 있으나, 한정되지 아니한다.
플립 구동 모터(121)는 홀더(110)의 연결축을 회전시킬 수 있도록 구비되고, 플립 구동 모터(121)가 홀더(110)의 연결축을 180°로 회전시키면, 홀더(110)의 상하면을 뒤집을 수 있다.
스윕 구동 모터(122)는 플립 구동 모터(121)를 회전시킬 수 있도록 플립 구동 모터(121)의 하측에 구비되고, 스윕 구동 모터(122)가 플립 구동 모터(121)를 90°로 회전시키면, 홀더(110)를 수평면 상에서 측정용 기판 방착판(150)과 중첩되는 위치 또는 그렇지 않는 위치로 회전시킬 수 있다.
광센서(130)는 뷰포트(V) 외부에 위치된 발광부(131) 및 수광부(132)로서, 발광부(131)는 특정 파장의 광을 발광시켜 측정용 기판(g)의 일면으로 입사시킬 수 있고, 수광부(132)는 측정용 기판(g)의 일면에서 반사되는 반사광을 수광할 수 있다.
물론, 발광부(131)의 발광 작동은 제어부(160)에 의해 제어될 수 있고, 수광부(132)의 수광 신호는 제어부(160)로 전송될 수 있다.
광센서(130)는 특정 파장의 광을 제공하고, 입력받을 수 있도록 구성함으로서, 비용을 절감시킬 수 있다.
뷰포트 방착판(140)은 증착 물질(A)로부터 뷰포트(V)를 가려주기 위하여 구비되는데, 뷰포트(V)와 홀더(110) 사이에 대향되게 위치되며, 홀더(110) 보다 뷰포트(V)와 인접하게 구비될 수 있다. 뷰포트 방착판(140)은 뷰포트(V) 하측에 뷰포트(V)와 평행하게 구비될 수 있다.
뷰포트 방착판(140)은 뷰포트(V) 하측에 인접하게 위치될 수 있으며, 뷰포트(V) 외측에서 볼 때, 뷰포트(V)를 통하여 진공 챔버(10) 내부를 볼 수 없도록 뷰포트(V)를 가려줄 수 있다.
그리고, 뷰포트 방착판(140)은 별도의 뷰포트 방착판 이동수단(미도시)에 의해 뷰포트(V)를 가리는 위치에서 뷰포트(V)를 가리지 않는 위치로 이동될 수 있으며, 뷰포트 방착판 이동수단은 다양하게 구성될 수 있으며, 한정되지 아니한다.
측정용 기판 방착판(150)은 홀더(110)가 뷰포트(V)의 직하방에 위치될 때 증착 물질(A)로부터 홀더(110)를 가려줄 수 있도록 구비되는데, 홀더(110)와 증발원(20) 사이에 위치되며, 증발원(20) 보다 홀더(110)와 인접하게 구비될 수 있다. 홀더(110)가 뷰포트(V)의 직하방에 위치될 때, 측정용 기판 방착판(150)은 홀더(110)의 하측에 홀더(110)와 평행하게 구비될 수 있다.
제어부(160)는 광센서(130)에서 두께 측정용 기판(g)의 일면으로 입사 및 반사되는 광의 편광 변화를 통하여 두께 측정용 기판(g)의 증착막 두께를 산출할 수 있는데, 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
물론, 증착 공정 중 증착 기판(G)과 동일한 조건 하에서 측정용 기판(g)에도 증착막이 형성될 수 있고, 측정용 기판(g)의 증착막 두께를 측정하여 증착 기판(G)의 증착막 두께를 판단할 수 있다.
이와 같이, 제어부(160)가 증착 공정 중 측정용 기판(g)의 증착막 두께가 실시간으로 산출하고, 측정된 증착막 두께에 따라 실시간으로 증발원(20)의 작동을 제어함으로서, 공정 중단 없이도 증착막의 두께 품질을 균일하게 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 증착 공정 중 측정용 기판에 형성되는 증착막 두께 변화가 도시된 도면이고, 도 4는 본 발명에 따라 광센서가 측정용 기판의 일면에서 제공한 광의 편광 상태가 도시된 도면이다.
진공 챔버 내부에서 증착 공정이 진행되면, 도 3에 도시된 바와 같이 증착 물질이 측정용 기판(g)에 증착막(a)을 형성하게 되고, 증착막(a)의 두께(Tn)가 실시간으로 증가하게 된다.
증착 공정이 진행되는 동안, 도 4에 도시된 바와 같이 발광부에서 제공된 입사광(S)이 측정용 기판(g)의 일면에 형성된 증착막(a)에 입사되고, 측정용 기판의 일면에 형성된 증착막(a)으로부터 반사된 반사광(P)이 수광부에 입력될 수 있다.
그러면, 제어부는 광센서를 통하여 증착막에 제공되는 광의 편광 상태 변화를 입력받을 수 있고, 편광 상태 변화를 통하여 증착막의 두께를 산출할 수 있다.
입사광과 반사광의 위상차(Δ)와 입사광과 반사광의 반사진폭비각(tan Ψ) 는 파장(λ), 입사각(Φ), 막두께(t), 물질의 광학정수(N or E)에 의해 변하게 된다.
따라서, 입사광과 반사광의 위상차(Δ)와 입사광과 반사광의 반사진폭비각(tan Ψ)가 산출되면, 증착막의 두께(t)를 산출할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 상향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치 일부의 작동 상태가 개략적으로 도시된 평면도이고, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 상향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치 일부의 작동 상태가 개략적으로 도시된 정단면도이다
증착 공정을 진행하기 전, 도 5a 및 도 6a 에 도시된 바와 같이 진공 챔버(10) 내측에 증착 기판(G)이 투입되고, 홀더 이동수단(120)이 홀더(110)를 정방향으로 90°스윕시키면, 홀더(110)는 측정용 기판 방착판(150)과 중첩되지 않는 위치로 이동될 수 있다.
다음, 도 5b 및 도 6b 에 도시된 바와 같이 홀더 이동수단(120)이 홀더(110)를 180°플립시키면, 홀더의 홀(111a)은 증발원(20 : 도 1에 도시)을 향할 수 있다.
따라서, 증발원(20 : 도 1에 도시)이 작동되면, 증착 물질(A)이 증발됨에 따라 증착 기판(G)과 홀더(110)에 내장된 측정용 기판(g)에 증착될 수 있고, 동일한 조건 하에서 증착막(a)이 증착 기판(G)과 측정용 기판(g)에 형성될 수 있다.
물론, 증착 공정 중 뷰포트(V)는 뷰포트 방착판(140)에 의해 가려진 상태를 유지하고, 뷰포트(V)가 증착 물질(A)에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
증착 공정이 진행되는 동안이나, 증착 공정이 완료된 다음, 측정용 기판(g)에 증착된 증착막(a)의 두께를 측정할 수 있으며, 한정되지 아니한다.
증착막(a) 두께를 측정하기 위하여, 도 5c 및 도 6c 에 도시된 바와 같이 홀더 이동수단(120)이 홀더(110)를 역방향으로 90°스윕시키면, 홀더(110)는 측정용 기판 방착판(160)과 중첩되는 위치 즉, 뷰포트(V) 하방으로 이동될 수 있다.
다음, 도 5d 및 도 6d 에 도시된 바와 같이 홀더 이동수단(120)이 홀더(110)를 180°플립시키면, 홀더의 홀(111a)은 뷰포트(V)를 향할 수 있다.
그리고, 뷰포트 방착판 이동수단이 뷰포트 방착판(140)을 뷰포트(V)와 중첩되지 않는 위치로 이동시키면, 뷰포트(V)를 통하여 홀더(110) 측의 측정용 기판(g)이 보일 수 있다.
따라서, 발광부(131)가 작동되면, 특정 대역의 광이 뷰포트(V)를 통하여 홀더(110)에 지그된 측정용 기판(g)의 일면 즉, 증착막(a)으로 입사한 다음, 반사하게 되고, 반사광을 수광부(132)에서 입력 받을 수 있다.
이와 같이, 측정용 기판(g)의 증착막(a)에 입사 및 반사되는 광의 편광 상태 변화를 통하여 증착막(a)의 두께를 산출한 다음, 측정된 증착막(a)의 두께에 따라 증발원의 작동을 제어함으로서, 증착 공정 중 증착 기판(G)에 증착되는 장착막의 품질을 실시간 관리할 수 있다.
도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 수직형 증착 장비용 박막 두께 측정장치의 제1,2실시예가 개략적으로 도시된 정단면도이다.
본 발명에 따른 수직형 증착 장비는 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 증발원(20)이 진공 챔버(10)의 일측에 구비되고, 증착 기판(G)이 증발원(20)과 대향되도록 진공 챔버(10)의 타측에 구비될 수 있다.
박막 두께 측정장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 증착 기판(G)과 인접하도록 진공 챔버(10)의 상측에 구비될 수 있거나, 도 8에 도시된 바와 같이 증착 기판(G)과 인접하도록 진공 챔버(10)의 타측에 구비될 수 있다.
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 하향식 증착 장비용 박막 두께 측정장치의 제1,2실시예가 개략적으로 도시된 정단면도이다.
본 발명에 따른 하향식 증착 장비는 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이 증발원(20)이 진공 챔버(10)의 상측에 구비되고, 증착 기판(G)이 증발원(20)과 대향되도록 진공 챔버(10)의 하측에 구비될 수 있다.
박막 두께 측정장치(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 증착 기판(G)과 인접하도록 진공 챔버(10)의 하측에 구비될 수 있거나, 도 10에 도시된 바와 같이 증착 기판(G)과 인접하도록 진공 챔버(10)의 일측에 구비될 수 있다.
이와 같이, 박막 두께 측정장치(100)는 다양한 형태의 증착 장비에 적용될 수 있으며, 그 설치 위치는 진공 챔버(10) 내/외측에 다양한 위치에 구비될 수 있으며, 한정되지 아니한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 진공 챔버 20 : 증발원
100 : 박막 두께 측정장치 110 : 홀더
111 : 본체 112 : 연결축
120 : 홀더 이동수단 121 : 스윕 구동 모터
122 : 플립 구동 모터 130 : 광센서
140 : 뷰포트 방착판 150 : 측정용 기판 방착판
160 : 제어부 A : 증착 물질
a : 증착막 G : 증착 기판
g : 측정용 기판

Claims (10)

  1. 증착 기판이 진공 챔버에 투입되고, 상기 진공 챔버 내부에서 증발원이 증착 물질을 증발시키면, 상기 증착 기판에 증착막이 형성됨에 따라 상기 증착막의 두께를 실시간 측정하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치에 있어서,
    상기 진공 챔버의 일면에 구비되는 뷰포트;
    상기 증발원을 기준으로 상기 증착 기판과 동일한 높이에 위치되고, 상기 증착 물질이 증발됨에 따라 일면에 증착막이 형성되는 측정용 기판을 지그할 수 있는 홀더;
    상기 측정용 기판의 일면이 상기 뷰포트와 상기 증착원 중 하나를 향하도록 상기 홀더를 이동시키는 홀더 이동수단;
    상기 뷰포트 외부에 위치되고, 특정 파장의 광을 상기 측정용 기판의 일면으로 입사 및 반사시키는 광센서; 및
    상기 광센서에서 상기 두께 측정용 기판의 일면으로 입사 및 반사된 광의 편광 변화를 통하여 상기 측정용 기판의 증착막 두께를 산출하는 제어부;를 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 뷰포트와 상기 홀더 사이에 대향되게 위치되고, 상기 증착 물질로부터 상기 뷰포트를 가려주는 뷰포트 방착판;을 더 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 뷰포트 방착판은,
    상기 홀더 보다 상기 뷰포트와 인접하게 위치되는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광센서의 측정 시 상기 뷰포트를 노출하도록 상기 뷰포트 방착판을 이동시키는 뷰포트 방착판 이동수단;을 더 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홀더와 상기 증발원 사이에 위치되고, 상기 증착 물질로부터 상기 홀더를 가려주는 측정용 기판 방착판;을 더 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 홀더 이동수단은,
    증착 공정 시 상기 측정용 기판의 일면을 상기 증착 물질에 노출하도록 상기 홀더를 이동시키는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 측정용 기판의 일면을 노출시키도록 상기 측정용 기판을 지그하는 본체와,
    상기 본체의 일측에 구비되고, 상기 홀더 이동수단과 연결되는 연결축을 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 측정용 기판이 슬라이딩 삽입되는 출입구가 구비되는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광센서는,
    특정 파장의 광을 발광시켜 상기 측정용 기판의 일면으로 입사시키는 발광부와,
    상기 측정용 기판의 일면에서 반사되는 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    증착 공정 중 상기 측정용 기판의 증착막 두께를 실시간으로 산출하고,
    상기 측정용 기판의 증착막 두께에 따라 실시간으로 상기 증발원의 작동을 제어하는 증착 장비용 박막 두께 측정장치.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246968A (ja) * 1998-03-05 1999-09-14 Olympus Optical Co Ltd 光学薄膜の製造方法
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KR20140027213A (ko) * 2011-04-06 2014-03-06 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 측정 유닛을 구비한 증발 시스템

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