KR20210090129A - Film forming apparatus and manufacturing apparatus of electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소정의 성막재료를 마스크를 통해 기판에 증착시키기 위한 성막장치 및 이를 포함하는 전자디바이스 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a film forming apparatus for depositing a predetermined film forming material on a substrate through a mask, and an electronic device manufacturing apparatus including the same.
유기 EL 표시장치(유기 EL 디스플레이)는, 스마트폰, TV, 자동차용 디스플레이뿐만 아니라 VR HMD(Virtual Reality Head Mount Display) 등으로 그 응용분야가 넓혀지고 있는 바, 특히, VR HMD에 사용되는 디스플레이는 사용자의 어지러움을 방지하기 위해 화소패턴을 높은 정밀도로 형성할 것이 요구된다.The organic EL display device (organic EL display) is expanding its field of application not only to displays for smartphones, TVs, and automobiles, but also to VR HMD (Virtual Reality Head Mount Display), etc. In particular, the display used in VR HMD is In order to prevent dizziness of the user, it is required to form the pixel pattern with high precision.
유기EL 표시장치(유기 EL 디스플레이)의 제조에 있어서는, 유기 EL 표시장치를 구성하는 유기 발광소자(유기 EL 소자; OLED)를 형성할 때에, 성막장치의 성막원으로부터 방출된 성막재료를 화소 패턴이 형성된 마스크를 통해 기판에 성막함으로써, 유기물층이나 금속층을 형성한다. In the manufacture of an organic EL display device (organic EL display), when forming an organic light emitting element (organic EL element; OLED) constituting an organic EL display device, a pixel pattern is formed of a film forming material emitted from a film forming source of the film forming apparatus. By forming a film on the substrate through the formed mask, an organic material layer or a metal layer is formed.
이러한 성막장치에 있어서, 성막 공정은 진공 분위기 또는 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되는 진공용기 내에서 수행된다. 예를 들어, 상향성막방식(Depo-up)의 성막장치에 있어서, 성막원은 진공용기의 하부에 설치되고, 기판 및 이와 정렬된 마스크는 진공용기의 상부에 배치된다. 그리고 성막원으로부터 방출된 성막재료는 마스크에 형성된 개구를 통과하여 기판의 하면에 증착됨으로써 성막이 이루어진다.In such a film forming apparatus, the film forming process is performed in a vacuum vessel maintained in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. For example, in the deposition apparatus of the depo-up method, the deposition source is installed in the lower part of the vacuum container, and the substrate and the mask aligned therewith are disposed in the upper part of the vacuum container. Then, the film-forming material discharged from the film-forming source passes through the opening formed in the mask and is deposited on the lower surface of the substrate to form a film.
이러한 비산 경로를 갖는 성막장치에서, 성막정밀도에 영향을 미치는 요소 중의 하나는, 비산하는 성막재료가 마스크의 개구를 통과하여 기판에 입사되는 각도이다. 예를 들어, 성막재료가 성막원으로부터 마스크를 통하여 기판에 입사하는 각도를 크게, 즉, 기판의 성막면에 거의 수직에 가깝게 입사되도록 하면 성막정밀도를 높일 수 있다. 반면, 성막재료의 기판에의 입사각이 작아지면, 그 만큼 성막정밀도는 저하될 수 있다.In the film forming apparatus having such a scattering path, one of the factors affecting the film forming precision is the angle at which the scattering film forming material passes through the opening of the mask and is incident on the substrate. For example, if the angle at which the film-forming material is incident on the substrate from the film-forming source through the mask is large, that is, when the film-forming material is incident almost perpendicularly to the film-forming surface of the substrate, the film-forming precision can be increased. On the other hand, if the angle of incidence of the film-forming material on the substrate becomes small, the film-forming precision may be lowered by that much.
성막재료가 기판의 성막면에 입사되는 각도를 높이는 한 가지 방법으로, 성막원과 기판 사이의 거리를 증가시키는 것이 고려될 수 있다. As one method of increasing the angle at which the film-forming material is incident on the film-forming surface of the substrate, it can be considered to increase the distance between the film-forming source and the substrate.
그런데, 성막원과 기판 사이의 거리를 증가시키기 위해서는, 상향식 성막장치의 경우에, 성막장치의 진공용기의 높이가 그 만큼 증가해야 한다. 이러한 구성에 있어서, 진공용기의 상부측에 설치되는 기판과, 마스크와, 이들 각각의 보유 지지수단은, 진공펌프나 마루로부터의 진동과 같은 외란의 영향을 크게 받게 된다. 이는 기판의 마스크에 대한 얼라인먼트 정밀도를 저하시키는 요인이 되고, 또한 성막 공정의 진행 중에 기판과 마스크 사이의 정렬이 어긋나도록 하여, 결과적으로 성막정밀도를 저하시키는 요인이 될 수 있다. However, in order to increase the distance between the film forming source and the substrate, in the case of the bottom-up film forming apparatus, the height of the vacuum vessel of the film forming apparatus must be increased by that much. In this configuration, the substrate provided on the upper side of the vacuum container, the mask, and each of these holding means are greatly affected by disturbances such as a vacuum pump or vibration from a floor. This may be a factor that lowers the alignment accuracy of the substrate with respect to the mask, and may cause misalignment between the substrate and the mask during the film forming process, which may result in lowering the film forming precision.
본 발명은, 증발원과 기판 사이의 거리가 증가하더라도, 진공펌프나 마루로부터의 진동과 같은 외란으로부터 영향을 저감하여 성막정밀도를 향상시킬 수 있는 성막장치 및 이를 포함하는 전자 디바이스 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to provide a film forming apparatus capable of improving film forming precision by reducing the influence from disturbances such as a vacuum pump or vibration from a floor even when the distance between an evaporation source and a substrate increases, and an electronic device manufacturing apparatus including the same The purpose.
본 발명의 제1 양태에 따른 성막장치는, 내부공간이 진공상태로 유지될 수 있는 진공용기를 포함하는 성막장치로서, 상기 진공용기는, 복수의 진공용기부와, 상기 복수의 진공용기부 사이에 설치된 신축가능부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.A film forming apparatus according to a first aspect of the present invention is a film forming apparatus including a vacuum container in which an internal space can be maintained in a vacuum state, wherein the vacuum container includes a plurality of vacuum container parts and a plurality of vacuum container parts between the plurality of vacuum container parts. It is characterized in that it includes a stretchable member installed on the.
본 발명의 제2 양태에 따른 성막장치는, 진공용기와, 상기 진공용기내에 설치되며, 기판을 보유지지하기 위한 기판 보유지지 수단과, 상기 진공용기내에 설치되며, 상기 기판 보유지지 수단의 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 스테이지 기구와, 상기 얼라인먼트 스테이지 기구로 진동이 전달되는 것을 저감하기 위한 제진 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. A film forming apparatus according to a second aspect of the present invention includes a vacuum container, a substrate holding means installed in the vacuum container, for holding a substrate, and a position of the substrate holding means installed in the vacuum container. It is characterized by including an alignment stage mechanism for adjusting, and a vibration damping unit for reducing transmission of vibration to the alignment stage mechanism.
본 발명의 제3 양태에 따른 전자 디바이스 제조장치는, 본 발명의 제1 또는 제2 양태에 따른 성막장치와, 마스크를 수납하기 위한 마스크 스톡 장치와, 기판 또는 마스크를 반송하기 위한 반송장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electronic device manufacturing apparatus according to a third aspect of the present invention includes a film forming apparatus according to the first or second aspect of the present invention, a mask stock apparatus for accommodating a mask, and a conveying apparatus for conveying a substrate or mask characterized in that
본 발명에 의하면, 성막장치의 진공용기를 신축가능부재로 연결된 복수 개의 진공용기부로 구성하거나 및/또는 제진 유닛을 사용하여 외란에 의한 진동이 얼라인먼트 스테이지 기구로 전달되는 것을 저감함으로써, 기판과 성막원 사이의 거리가 증가한 경우에도, 기판과 마스크 사이의 위치조정의 정밀도를 개선하고 또한 성막 공정의 진행 중에 기판과 마스크 사이의 정렬이 어긋나는 것을 저감할 수 있다.According to the present invention, the substrate and the film forming source are formed by reducing the transmission of vibrations due to disturbance to the alignment stage mechanism by using a vibration damping unit and/or by configuring the vacuum container of the film forming apparatus with a plurality of vacuum chamber portions connected by a stretchable member and/or using a vibration damping unit. Even when the distance between them is increased, it is possible to improve the accuracy of positioning between the substrate and the mask and to reduce the misalignment between the substrate and the mask during the progress of the film forming process.
도 1은 전자 디바이스의 제조 장치의 일부의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 성막장치의 모식도이다.
도 3a~3c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 성막장치의 진공용기의 모식적 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram of a part of the manufacturing apparatus of an electronic device.
2 is a schematic diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are schematic cross-sectional views of a vacuum container of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 흐름, 제조조건, 크기, 재질, 형상 등은, 특히 한정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지인 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments and examples are merely illustrative of preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. In addition, in the following description, the hardware configuration and software configuration of the device, processing flow, manufacturing conditions, size, material, shape, etc. are intended to limit the scope of the present invention to these unless there is a particularly limiting description. no.
본 발명은, 기판의 표면에 각종 재료를 퇴적시켜 성막을 행하는 장치에 적용할 수 있으며, 진공 증착에 의해 소망하는 패턴의 박막(재료층)을 형성하는 장치에 바람직하게 적용할 수 있다. The present invention can be applied to an apparatus for forming a film by depositing various materials on the surface of a substrate, and can be preferably applied to an apparatus for forming a thin film (material layer) of a desired pattern by vacuum deposition.
기판의 재료로는 반도체(예컨대, 실리콘), 유리, 고분자재료의 필름, 금속 등의 임의의 재료를 선택할 수 있고, 예컨대, 기판은 실리콘 웨이퍼, 또는 유리기판상에 폴리이미드 등의 필름이 적층된 기판이어도 된다. 또한 성막 재료로서도 유기 재료, 금속성 재료(금속, 금속 산화물 등) 등의 임의의 재료를 선택할 수 있다.Any material such as semiconductor (eg, silicon), glass, polymer film, or metal can be selected as the material for the substrate. For example, the substrate is a silicon wafer or a substrate in which a film such as polyimide is laminated on a glass substrate. may be Moreover, arbitrary materials, such as an organic material and a metallic material (metal, a metal oxide, etc.) can be selected also as a film-forming material.
본 발명은 가열 증발에 의한 진공증착장치 이외에도, 스퍼터 장치나 CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치를 포함하는 성막장치에도 적용할 수 있다. 본 발명의 기술은, 구체적으로는, 반도체 디바이스, 자기 디바이스, 전자부품 등의 각종 전자 디바이스나 광학 부품 등의 제조 장치에 적용 가능하다. 전자 디바이스의 구체예로서는, 발광소자나 광전변환소자, 터치패널 등을 들 수 있다. The present invention can be applied to a film forming apparatus including a sputtering apparatus or a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus in addition to a vacuum deposition apparatus by thermal evaporation. Specifically, the technique of the present invention is applicable to various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, and electronic components, and manufacturing apparatuses for optical components. As a specific example of an electronic device, a light emitting element, a photoelectric conversion element, a touch panel, etc. are mentioned.
본 발명은, 그 중에서도, OLED 등의 유기 발광 소자나, 유기 박막 태양 전지 등의 유기 광전변환 소자의 제조장치에 바람직하게 적용가능하다. 또한, 본 발명에 있어서의 전자 디바이스는, 발광소자를 포함하는 표시장치(예컨대, 유기 EL 표시장치)나 조명장치(예컨대, 유기 EL 조명장치), 광전변환소자를 구비하는 센서(예컨대, 유기 CMOS 이미지 센서)를 포함하는 것이다.Especially, this invention is preferably applicable to the manufacturing apparatus of organic light emitting elements, such as OLED, and organic photoelectric conversion elements, such as an organic thin film solar cell. In addition, the electronic device in the present invention includes a display device (eg, organic EL display) or lighting device (eg, organic EL illuminator) including a light emitting element, and a sensor (eg, organic CMOS) including a photoelectric conversion element. image sensor).
<전자 디바이스 제조 장치> <Electronic device manufacturing apparatus>
도 1은 전자 디바이스의 제조 장치의 일부의 구성을 모식적으로 도시한 평면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows typically the structure of a part of the manufacturing apparatus of an electronic device.
도 1의 제조 장치는, 예를 들면 VR HMD 용의 유기 EL 표시장치의 표시 패널의 제조에 이용된다. VR HMD 용의 표시 패널의 경우, 예를 들면, 소정의 크기의 실리콘 웨이퍼에 유기 EL 소자의 형성을 위한 성막을 행한 후, 소자 형성 영역 사이의 영역(스크라이브 영역)을 따라 해당 실리콘 웨이퍼를 잘라 내어 복수의 작은 사이즈의 패널로 제작한다. The manufacturing apparatus of FIG. 1 is used for manufacture of the display panel of the organic electroluminescent display for VR HMD, for example. In the case of a display panel for VR HMD, for example, after forming a film for forming an organic EL element on a silicon wafer of a predetermined size, the silicon wafer is cut out along the region (scribe region) between the element formation regions. It is manufactured from a plurality of small-sized panels.
본 실시형태에 따른 전자 디바이스 제조 장치는, 일반적으로 복수의 클러스터 장치(1)와, 클러스터 장치(1) 사이를 연결하는 중계장치를 포함한다.The electronic device manufacturing apparatus according to the present embodiment generally includes a plurality of
클러스터 장치(1)는, 기판(W)에 대한 처리(예컨대, 성막)를 행하는 성막장치(11)와, 사용전후의 마스크(M)를 수납하는 마스크 스톡 장치(12)와, 그 중앙에 배치되는 반송실(13)(반송장치)을 구비한다. 반송실(13)은 도 1에 도시한 바와 같이, 성막장치(11) 및 마스크 스톡 장치(12) 각각과 접속된다.The
반송실(13) 내에는, 기판(W) 및 마스크(M)를 반송하는 반송 로봇(14)이 배치된다. 반송 로봇(14)은, 예를 들면, 다관절 아암에, 기판(W) 또는 마스크(M)를 보유지지하는 로봇 핸드가 장착된 구조를 갖는 로봇일 수 있다. In the
성막장치(11)에서는, 성막원으로부터 방출된 성막재료가 마스크(M)를 통해 기판(W)상에 성막된다. 반송 로봇(14)과의 기판(W)/마스크(M)의 주고받음, 기판(W)과 마스크(M)의 상대 위치의 조정(얼라인먼트), 마스크(M)와 기판(W)의 고정, 성막 등의 일련의 성막 프로세스는, 성막 장치(11)에 의해 행해진다. In the film-forming
유기 EL 표시장치를 제조하기 위한 제조 장치에서 성막장치(11)는 성막되는 재료의 종류에 따라 유기막 성막장치와 금속성막 성막장치로 나눌 수 있으며, 유기막 성막장치는 유기물 성막재료를 증착 또는 스퍼터링에 의해 기판(W)에 성막하며, 금속성막 성막장치는 금속성 성막재료를 증착 또는 스퍼터링에 의해 기판(W)에 성막한다. In a manufacturing apparatus for manufacturing an organic EL display device, the
유기 EL 표시장치를 제조하기 위한 제조장치에서, 어떤 성막장치를 어느 위치에 배치하는가는 제조되는 유기 EL 소자의 적층구조에 따라 달라질 수 있으며, 유기 EL 소자의 적층구조에 따라 이를 성막하기 위한 복수의 성막장치가 배치된다. In a manufacturing apparatus for manufacturing an organic EL display device, which film forming apparatus is disposed at which position may vary depending on the stacked structure of the organic EL device to be manufactured, and a plurality of the film forming devices for forming the same may vary depending on the stacked structure of the organic EL device. A film forming apparatus is arranged.
유기 EL 소자의 경우, 통상적으로, 애노드가 형성된 기판(W)상에, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 캐소드가 이 순서대로 적층된 구조를 가지는데, 이러한 층을 순차적으로 성막할 수 있도록 기판의 흐름방향을 따라 적절한 성막장치가 배치된다.In the case of an organic EL device, typically, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are stacked in this order on a substrate W on which an anode is formed. Appropriate film forming apparatuses are arranged along the flow direction of the substrate so that films can be sequentially formed.
예컨대, 도 1에서 성막장치(11a)는, 정공주입층(HIL) 및/또는 정공수송층(HTL)을 성막하고, 성막장치(11b, 11f)는 청색 발광층을, 성막장치(11c)는 적색 발광층을, 성막장치(11d, 11e)는 녹색 발광층을, 성막장치(11g)는 전자수송층 및/또는 전자주입층을, 성막장치(11h)는 캐소드 금속막을 성막하도록 배치된다. 도 1에서는, 소재의 특성상, 청색 발광층과 녹색 발광층의 성막 속도가 적색 발광층의 성막속도보다 느리기 때문에, 처리속도의 균형을 맞추기 위해 청색 발광층과 녹색 발광층 각각을 2개의 성막장치에서 성막하도록 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 배치구조를 가져도 된다. For example, in FIG. 1 , the
마스크 스톡 장치(12)에는 성막장치(11)에서의 성막 공정에 사용될 새로운 마스크 및 사용이 끝난 마스크가 두 개의 카세트에 나뉘어져 수납된다. 반송 로봇(14)은, 사용이 끝난 마스크를 성막장치(11)로부터 마스크 스톡 장치(12)의 카세트로 반송하며, 마스크 스톡 장치(12)의 다른 카세트에 수납된 새로운 마스크를 성막장치(11)로 반송한다.In the
복수의 클러스터 장치(1) 사이에 연결되는 중계장치는, 클러스터 장치(1) 사이에서 기판(W)을 전달하는 패스실(15)을 포함한다.The relay device connected between the plurality of
반송실(13)의 반송 로봇(14)은 상류측의 패스실(15)로부터 기판(S)을 받아서, 해당 클러스터 장치(1)내의 성막장치(11)중 하나(예컨대, 성막장치(11a))로 반송한다. 또한, 반송 로봇(14)은 해당 클러스터 장치(1)에서의 성막처리가 완료된 기판(S)을 복수의 성막장치(11) 중 하나(예컨대, 성막장치(11e))로부터 받아서, 하류측에 연결된 패스실(15)로 반송한다.The
중계장치는, 패스실(15) 이외에, 상하류의 클러스터 장치(1)에서의 기판(W)의 처리속도의 차이를 흡수하기 위한 버퍼실(도시하지 않음) 및 기판(W)의 방향을 바꾸기 위한 선회실(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 버퍼실은 복수의 기판(W)을 일시적으로 수납하는 기판 적재부를 포함하며, 선회실은 기판(W)을 180도 회전시키기 위한 기판 회전기구(예컨대, 회전 스테이지 또는 반송 로봇)을 포함한다. 이를 통해, 상류측 클러스터 장치와 하류측 클러스터 장치에서 기판(W)의 방향이 동일하게 되어 기판 처리가 용이해진다. In addition to the
본 발명의 일 실시형태에 따른 패스실(15)은, 복수의 기판(W)을 일시적으로 수납하기 위한 기판 적재부(미도시)나 기판 회전기구를 포함하여도 된다. 즉, 패스실(15)이 버퍼실이나 선회실의 기능을 겸해도 된다.The
클러스터 장치(1)를 구성하는 성막장치(11), 마스크 스톡 장치(12), 반송실(13) 등은 유기발광 소자의 제조과정에서, 고진공상태로 유지된다. 중계장치의 패스실(15)은, 통상 저진공상태로 유지되나, 필요에 따라 고진공상태로 유지될 수도 있다. The
유기 EL 소자를 구성하는 복수의 층의 성막이 완료된 기판(W)은 유기 EL 소자를 봉지하기 위한 봉지장치(미도시)나 기판을 정해진 패널 크기로 절단하기 위한 절단 장치(미도시) 등으로 반송된다.The substrate W on which the film formation of a plurality of layers constituting the organic EL element has been completed is transferred to a sealing device (not shown) for sealing the organic EL device or a cutting device (not shown) for cutting the substrate into a predetermined panel size. do.
본 실시예에서는, 도 1을 참조하여, 전자 디바이스 제조 장치의 구성에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 종류의 장치나 챔버를 가질 수도 있으며, 이들 장치나 챔버간의 배치가 달라질 수도 있다.In the present embodiment, the configuration of the electronic device manufacturing apparatus has been described with reference to FIG. 1 , but the present invention is not limited thereto, and other types of apparatuses or chambers may be provided, and arrangements between these apparatuses or chambers may vary. have.
예컨대, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 디바이스 제조장치는, 도 1에 도시한 클러스터 타입이 아닌, 인라인 타입이어도 된다. 즉, 기판(W)과 마스크(M)를 캐리어에 탑재하여, 일렬로 나열된 복수의 성막장치내를 통과시키면서 성막을 행하는 구성을 가질 수도 있다. 또한, 클러스터 타입과 인라인 타입을 조합한 타입의 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 유기층의 성막까지는 클러스터 타입의 제조장치에서 행하고, 전극층(캐소드층)의 성막공정부터, 봉지공정 및 절단공정 등은 인라인 타입의 제조장치에서 행할 수도 있다. For example, the electronic device manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention may be of an in-line type other than the cluster type illustrated in FIG. 1 . That is, it is also possible to have a structure in which the substrate W and the mask M are mounted on a carrier, and the film is formed while passing through a plurality of film forming apparatuses arranged in a line. Also, it may have a structure of a type in which a cluster type and an inline type are combined. For example, up to the formation of the organic layer may be performed in a cluster-type manufacturing apparatus, and the film-forming process of the electrode layer (cathode layer), the encapsulation process, the cutting process, and the like may be performed in an in-line type manufacturing apparatus.
이하, 성막장치(11)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the specific structure of the film-forming
<성막 장치> <Film forming device>
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 성막장치(11)의 구성을 나타내는 모식도이다. 이하의 설명에 있어서는, 연직 방향을 Z 방향으로 하고 수평면(성막시의 기판면)을 XY평면으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 사용한다. 또한, X축 주위의 회전각을 θX, Y축 주위의 회전각을 θY, Z 축 주위의 회전각을 θZ 로 표시한다.2 is a schematic diagram showing the configuration of a
도 2는, 성막재료를 가열에 의해 증발 또는 승화시켜 마스크(M)를 통해 기판(W)에 성막하는 성막장치(11)의 일례를 도시한다. FIG. 2 shows an example of a
성막장치(11)는, 진공 분위기 또는 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지될 수 있는 진공용기(21)와, 진공용기(21)내에 설치되어 기판(W)의 위치를 적어도 X방향, Y방향 및 θZ 방향으로 조정하기 위한 자기 부상 스테이지 기구(22)와, 진공용기(21)내에 설치되어 마스크(M)를 지지하는 마스크 지지 유닛(23)과, 진공용기(21)내에 설치되어 기판(W)을 흡착하여 보유지지하는 기판흡착수단(24)과, 성막재료를 수납하고 성막시에 이를 입자화하여 방출하는 성막원(25)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치(11)는, 자기력에 의해 마스크(M)를 기판(W)측으로 밀착시키기 위한 자력인가수단(26)을 더 포함할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치(11)의 진공용기(21)는, 복수의 진공용기부(211, 212)와, 복수의 진공용기부(211, 212) 사이에 설치된 신축가능부재(213)를 포함한다. 도 2에는 진공용기(21)가 2개의 진공용기부(211, 212)를 포함하는 구조인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 진공용기(21)는 3개 이상의 진공용기부를 포함하여도 된다. 복수의 진공용기부를 포함하는 진공용기(21)의 다양한 변형예에 대해서는 도 3a~3c를 참조하여 뒤에서 상세히 설명한다.The
도 2에 도시된 실시예에서, 진공용기(21)는, 자기 부상 스테이지 기구(22)가 배치되는 제1 내부 공간을 가지는 제1 진공용기부(211)와, 성막원(25)이 배치되는 제2 내부 공간을 가지는 제2 진공용기부(212)를 포함한다. 제1 진공용기부(211)에는, 자기 부상 스테이지 기구(22) 이외에, 마스크 지지 유닛(23)과 기판흡착수단(24)도 배치될 수 있다. 제1 진공용기부(211)에 의해 한정되는 제1 내부공간과 제2 진공용기부(212)에 의해 한정되는 제2 내부공간은 연통되어 있으며, 진공용기(21)의 전체 내부공간은, 예컨대, 제2 진공용기부(212)에 접속된 진공펌프(미도시)에 의해 고진공 상태로 유지될 수 있다. In the embodiment shown in FIG. 2 , the
또한, 적어도 제1 진공용기부(211)와 제2 진공용기부(212) 사이에는 신축가능부재(213)가 설치된다. 신축가능부재(213)는 제2 진공용기부(212)에 연결되는 진공펌프로부터의 진동이나, 성막장치(11)가 설치된 마루 또는 플로어로부터의 진동이 제2 진공용기부(212)를 통해 제1 진공용기부(211)로 전달되는 것을 저감한다. 신축가능부재(213)는, 예컨대, 벨로우즈일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 진공용기부(211)와 제2 진공용기부(212) 사이에 진동의 전달을 저감할 수 있는 한 다른 부재를 사용하여도 된다.In addition, a
진공용기(21)는, 자기 부상 스테이지 기구(22)가 연결되는 기준 플레이트부를 더 포함한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 기준 플레이트부는, 예컨대, 자기 부상 스테이지 기구(22)가 고정 연결되는 기준 플레이트(214)와, 기준 플레이트(214)를 소정의 높이로 지지하기 위한 기준 플레이트 지지부(215)를 포함한다.The
본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 기준 플레이트(214)와 제1 진공용기부(211) 사이에 신축가능부재(213)를 더 설치하여도 된다. 이를 통해, 기준 플레이트(214)를 통해 자기 부상 스테이지 기구(22)에 외부 진동이 전달되는 것을 더욱 저감할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 , a
그리고, 기준 플레이트부의 기준 플레이트 지지부(215)와 성막장치(11)의 설치가대(217) 사이에는 제진 유닛(216)을 설치해도 된다. 제진 유닛(216)은, 성막장치(11)가 설치되는 마루 또는 플로어 등으로부터 성막장치(11)의 설치가대(217)를 통해 기준 플레이트 지지부(215)로 진동이 전달되는 것을 차단 또는 저감하기 위한 수단이다.In addition, the
본 실시예에 따른 제진 유닛(216)의 구성에는 특별한 제한이 없다. 예컨대, 제진 유닛(216)은, 공압 또는 유압을 이용하여 외부로부터의 진동을 흡수하거나 또는 스프링 등과 같은 탄성 수단을 이용하여 진동을 흡수하는 장치일 수도 있다.There is no particular limitation on the configuration of the
자기 부상 스테이지 기구(22)는 기판(W) 또는 기판흡착수단(24)의 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 스테이지 기구의 일례이다. 즉, 자기 부상 스테이지 기구(22)는, 자기 부상 리니어 모터에 의해 기판(W) 또는 기판흡착수단(24)의 위치를 조정하기 위한 스테이지 기구로서, 적어도 X방향, Y방향, θZ 방향, 바람직하게는, X방향, Y방향, Z방향, θX 방향, θY 방향, θZ 방향의 6개의 방향에 있어서의 기판(W) 또는 기판흡착수단(24)의 위치를 조정한다.The magnetic
자기 부상 스테이지 기구(22)는, 고정대로 기능하는 스테이지 기준 플레이트부(221)와, 가동대로 기능하는 미동 스테이지 플레이트부(222)와, 미동 스테이지 플레이트부(222)를 스테이지 기준 플레이트부(221)에 대해 자기 부상 및 이동시키기 위한 자기 부상 유닛(223)을 포함한다. The magnetic
보다 구체적으로, 자기 부상 스테이지 기구(22)는, 자중보상마그넷을 이용하여 미동 스테이지 플레이트부(222)에 작용하는 중력에 대응하는 크기의 부상력을 제공함으로써 미동 스테이지 플레이트부(222)를 부상시킨 상태에서, 자기 부상 리니어 모터를 이용하여 미동 스테이지 플레이트부(222)를 소정의 방향, 예컨대 6개의 자유도로(X방향, Y방향, Z방향, θX 방향, θY 방향, θZ 방향으로) 이동시킨다. 이 때, 미동 스테이지 플레이트부(222)의 위치는 레이저 간섭계(도시하지 않음)를 이용하여 측정할 수 있으며, 측정된 위치 정보는 자기 부상 리니어 모터의 구동을 제어하는데 이용된다.More specifically, the magnetic
도 2에 도시한 실시예에서는 자기 부상 스테이지 기구(22)가 진공용기(21)의 일부로서의 기준 플레이트(214)에 고정 연결되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 자기 부상 스테이지 기구(22)는 진공용기(21)와는 별개의 구조물에 고정되도록 설치되어도 된다. 예를 들어, 자기 부상 스테이지 기구(22)가 고정 연결되는 기준 플레이트부는, 진공용기(21)의 천정과는 별개의 구조물로서, 진공용기(21)의 내부 또는 외부에 추가로 설치될 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 2 , the magnetic
마스크 지지 유닛(23)은, 반송실(13)에 설치된 반송로봇(14)이 반송하여 온 마스크(M)를 수취하여, 보유 지지하는 수단으로서, 마스크 홀더라고도 부른다. The
마스크 지지 유닛(23)은 적어도 연직방향으로 승강가능하도록 설치된다. 이를 통해, 기판(W)과 마스크(M)간의 연직방향에 있어서의 간격을 용이하게 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 기판(W)의 위치를 자기부상 스테이지 기구(22)에 의해 조정하는 경우, 마스크(M)를 지지하는 마스크 지지 유닛(23)을 모터(미도시) 및 볼나사/가이드(미도시)에 의해 기계적으로 승강 구동하는 것이 바람직하다.The
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 마스크 지지 유닛(23)은 수평방향(즉, XYθZ방향)으로 이동가능하게 설치하여도 된다. 이를 통해, 마스크(M)가 얼라인먼트용 카메라의 시야로부터 벗어난 경우에도 신속하게 이를 시야내로 이동시킬 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the
마스크 지지 유닛(23)은, 반송로봇(14)에 의해 진공용기(21)내로 반입된 마스크(M)를 일시적으로 수취하기 위한 마스크 픽업(231)을 더 포함한다. The
마스크 픽업(231)은, 마스크 지지 유닛(23)의 마스크 지지면에 대해 상대적으로 승강할 수 있도록 구성된다. 예컨대, 도 2에 도시한 바와 같이, 마스크 픽업 승강기구(232)에 의해 마스크 픽업(231)이 마스크 지지 유닛(23)의 마스크 지지면에 대해 상대적으로 승강할 수 있도록 구성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 마스크 픽업(231)과 마스크 지지 유닛(23)의 마스크 지지면이 상대적으로 승강가능한 한, 다른 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 마스크 픽업(231)이 기준 플레이트(214)나 자기 부상 스테이지 기구(22)의 스테이지 기준 플레이트부(221)에 고정되고, 대신 마스크 지지 유닛(23)이 승강 가능하게 구성되어도 된다. 또는, 마스크 픽업(231)과 마스크 지지 유닛(23) 모두가 승강가능하게 구성되어도 된다.The
반송로봇(14)의 핸드로부터 마스크(M)를 수취한 마스크 픽업(231)은 마스크 지지 유닛(23)의 마스크 지지면에 대해 상대적으로 하강하여 마스크(M)를 마스크 지지 유닛(23)에 내려 놓는다. 반대로, 사용이 완료된 마스크(M)를 반출하는 경우에는, 마스크(M)를 마스크 지지 유닛(23)의 마스크 지지면으로부터 들어 올려, 반송로봇(14)의 핸드가 마스크(M)를 받을 수 있도록 한다.The
마스크(M)는, 기판(W) 상에 형성될 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 가지며, 마스크 지지 유닛(23)에 의해 지지된다. 예컨대, VR HMD용 유기 EL 표시 패널을 제조하는데 사용되는 마스크(M)는, 유기 EL 소자의 발광층의 RGB 화소 패턴에 대응하는 미세한 개구패턴이 형성된 금속제 마스크인 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask)와, 유기 EL 소자의 공통층(정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층 등)을 형성하는데 사용되는 오픈 마스크(open mask)를 포함한다.The mask M has an opening pattern corresponding to the thin film pattern to be formed on the substrate W, and is supported by the
마스크(M)의 개구 패턴은 성막재료의 입자를 통과시키지 않는 차단 패턴에 의해 정의된다.The opening pattern of the mask M is defined by a blocking pattern that does not allow particles of the film forming material to pass therethrough.
기판흡착수단(24)은, 기판(W)을 보유하여 지지하기 위한 기판 보유지지수단의 일례로서, 피성막체로서의 기판(W)을 흡착하여 보유지지하는 수단이다. 이러한 기판흡착수단(24)은, 자기 부상 스테이지 기구(22)의 가동대인 미동 스테이지 플레이트부(222)에 설치된다. The substrate adsorption means 24 is an example of a substrate holding means for holding and supporting the substrate W, and is a means for adsorbing and holding the substrate W as a film-forming object. Such a substrate adsorption means 24 is provided on the micro-moving
기판흡착수단(24)은, 예컨대, 유전체/절연체(예컨대, 세라믹재질) 매트릭스내에 금속전극 등의 전기회로가 매설된 구조를 갖는 정전척일 수 있다. The substrate adsorption means 24 may be, for example, an electrostatic chuck having a structure in which an electric circuit such as a metal electrode is embedded in a dielectric/insulator (eg, ceramic material) matrix.
기판흡착수단(24)으로서의 정전척은, 전극과 흡착면 사이에 상대적으로 고저항의 유전체가 개재되어 전극과 피흡착체간의 쿨롱력에 의해 흡착이 이루어지는 쿨롱력 타입의 정전척이어도 되고, 전극과 흡착면 사이에 상대적으로 저항이 낮은 유전체가 개재되어 유전체의 흡착면과 피흡착체간에 발생하는 존슨 라벡력에 의해 흡착이 이루어지는 존슨-라벡력 타입의 정전척이어도 되며, 불평등 전계에 의해 피흡착체를 흡착하는 그래디언트력 타입의 정전척이어도 된다. The electrostatic chuck as the substrate adsorption means 24 may be an electrostatic chuck of a Coulomb force type in which a relatively high resistance dielectric is interposed between the electrode and the adsorption surface and adsorption is achieved by the Coulomb force between the electrode and the adsorbed body, and the electrode and An electrostatic chuck of a Johnson-Rahbek force type in which a dielectric with relatively low resistance is interposed between the adsorption surfaces and adsorption is achieved by the Johnson-Rabeck force generated between the adsorption surface of the dielectric and the adsorbed body. An electrostatic chuck of a gradient force type for adsorption may be used.
피흡착체가 도체나 반도체(실리콘 웨이퍼)인 경우에는 쿨롱력 타입의 정전척 또는 존슨-라벡력 타입의 정전척을 사용하는 것이 바람직하며, 피흡착체가 유리와 같은 절연체인 경우에는 그래디언트력 타입의 정전척을 사용하는 것이 바람직하다. When the adsorbed body is a conductor or a semiconductor (silicon wafer), it is preferable to use a Coulomb force type electrostatic chuck or a Johnson-Rabeck force type electrostatic chuck, and when the adsorbent is an insulator such as glass, a gradient force type electrostatic chuck It is preferable to use a chuck.
정전척은 하나의 플레이트로 형성되어도 되고, 복수의 서브플레이트를 가지도록 형성되어도 된다. 또한, 하나의 플레이트로 형성되는 경우에도 그 내부에 복수의 전기회로를 포함하여, 하나의 플레이트내에서 위치에 따라 정전인력이 다르도록 제어할 수도 있다.The electrostatic chuck may be formed of a single plate or may be formed to have a plurality of sub-plates. In addition, even when it is formed of one plate, it is possible to control the electrostatic force to be different depending on the position in one plate by including a plurality of electric circuits therein.
도 2에 도시하지 않았으나, 성막장치(11)는, 반송로봇(14)에 의해 진공용기(21)내로 반입된 기판(W)을 기판흡착수단(24)이 흡착하여 보유지지하기 전에, 일시적으로 기판(W)을 보유지지하는 기판 지지 유닛을 더 포함하여도 된다. 예컨대, 기판 지지 유닛은 마스크 지지 유닛(23)에 별도의 기판 지지면을 가지도록 설치되어, 마스크 지지 유닛(23)의 승강에 따라 승강하도록 설치되어도 된다.Although not shown in FIG. 2 , the
또한, 도 2에 도시하지 않았으나, 기판흡착수단(24)의 흡착면과는 반대측에 기판(W)의 온도 상승을 억제하는 냉각수단(예컨대, 냉각판)를 설치함으로써, 기판(W)상에 퇴적된 유기재료의 변질이나 열화를 억제하는 구성으로 하여도 된다.In addition, although not shown in FIG. 2 , by providing a cooling means (eg, a cooling plate) for suppressing the temperature rise of the substrate W on the opposite side to the suction surface of the substrate suction means 24, on the substrate W It may be configured to suppress alteration or deterioration of the deposited organic material.
성막원(25)은 기판(W)에 성막될 성막 재료가 수납되는 도가니(미도시), 도가니를 가열하기 위한 히터(미도시), 성막원(25)으로부터의 증발 레이트가 일정해질 때까지 성막재료가 기판(W)으로 비산하는 것을 막는 셔터(미도시) 등을 포함한다. 성막원(25)은 점형(point) 성막원이나 선형(linear) 성막원 등, 용도에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다. The
성막원(25)은, 서로 다른 성막재료를 수납하는 복수의 도가니를 포함하여도 된다. 이러한 구성에 있어서는, 진공용기(21)를 대기개방 하지 않고도 성막재료를 변경할 수 있도록, 서로 다른 성막재료를 수납하는 복수의 도가니를 성막위치로 이동가능하게 설치하여도 된다. The
자력인가수단(26)은, 성막공정시에 자기력에 의해 마스크(M)를 기판(W)측으로 끌어당겨 밀착시키기 위한 수단으로써, 연직방향으로 승강가능하게 설치된다. 예컨대, 자력인가수단(26)은 전자석 및/또는 영구자석으로 구성될 수 있다.The magnetic
도 2에 도시하지 않았으나, 성막장치(11)는 기판에 증착된 막두께를 측정하기 위한 막두께 모니터(미도시) 및 막두께 산출 유닛(미도시)를 포함하여도 된다. Although not shown in Fig. 2, the
진공 용기(21)의 상부 외측(대기측)에는, 즉, 기준 플레이트(214) 상에는, 마스크 픽업(231)을 승강시키기 위한 마스크 픽업 승강 기구(232), 자력인가수단(26)을 승강시키기 위한 자력인가수단 승강 기구(261) 등이 설치될 수 있다. 마스크 지지 유닛(23)을 승강시키기 위한 마스크 지지 유닛 승강 기구(미도시)를 기준 플레이트(214)상에 설치할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예컨대, 마스크 지지 유닛 승강 기구(미도시)를 제1 진공용기부(211)의 하부의 대기측에 설치하여도 된다.On the upper outer side (atmospheric side) of the
본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치(11)는, 진공용기(21)의 상부 외측(대기측)에 설치되어, 기판(W) 및 마스크(M)에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하기 위한 얼라인먼트용 카메라 유닛(27)을 더 포함한다. The
본 실시예에 있어서, 얼라인먼트용 카메라 유닛(27)은, 기판(W)과 마스크(M)의 상대적 위치를 대략적으로 조정하는데 사용되는 러프 얼라인먼트용 카메라와, 기판(W)과 마스크(M)의 상대적 위치를 고정밀도로 조정하는데 사용되는 파인 얼라인먼트용 카메라를 포함할 수 있다. 러프 얼라인먼트용 카메라는 상대적으로 시야각이 넓고 저해상도이며, 파인 얼라인먼트용 카메라는 상대적으로 시야각은 좁지만 고해상도를 가지는 카메라이다. In the present embodiment, the
러프 얼라인먼트용 카메라와 파인 얼라인먼트용 카메라는 기판(W) 및 마스크(M)에 형성된 얼라인먼트 마크에 대응하는 위치에 설치된다. 예컨대, 파인 얼라인먼트용 카메라는 4개의 카메라가 직사각형의 4개의 코너부를 이루도록 설치되고, 러프 얼라인먼트용 카메라는 2개의 카메라가 해당 직사각형의 대향하는 두 변의 중앙에 설치될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 기판(W) 및 마스크(M)의 얼라인먼트 마크의 위치에 따라 다른 개수 또는 배치를 가져도 된다.The camera for rough alignment and the camera for fine alignment are installed in the position corresponding to the alignment mark formed in the board|substrate W and the mask M. For example, four cameras for fine alignment may be installed to form four corners of a rectangle, and two cameras for rough alignment may be installed at the center of two opposing sides of a corresponding rectangle. However, the present invention is not limited thereto, and may have a different number or arrangement according to the positions of the alignment marks of the substrate W and the mask M.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치(11)의 얼라인먼트용 카메라 유닛(27)은, 진공용기(21)의 상부 대기측으로부터 기준 플레이트(214)를 통하여 진공용기(21) 안쪽으로 들어오도록 설치된다. 이를 위해, 얼라인먼트용 카메라 유닛(27)은 대기측에 배치되는 얼라인먼트용 카메라를 둘러싸서 밀봉하는 진공대응통(미도시)을 포함한다. As shown in FIG. 2 , the
이렇게 얼라인먼트용 카메라가 진공대응통을 통해 진공용기(21) 안쪽으로 들어오도록 설치함으로써, 자기부상 스테이지 기구(22)의 개재로 인해, 기판(W)과 마스크(M)가 기준 플레이트(214)로부터 상대적으로 멀리 떨어져 지지되더라도, 기판(W)과 마스크(M)에 형성된 얼라인먼트 마크에 초점을 맞출 수 있게 된다. 진공대응통의 하단의 위치는 얼라인먼트용 카메라의 초점 심도와 기판(W)/마스크(M)가 기준 플레이트(214)로부터 떨어진 거리에 기초하여 적절히 정할 수 있다. By installing the alignment camera so that it enters the
도 2에 도시하지는 않았으나, 성막공정동안 밀폐되는 진공용기(21)의 내부는 어두우므로, 진공용기(21) 안쪽으로 들어와 있는 얼라인먼트용 카메라에 의해 얼라인먼트 마크를 촬영하기 위해, 하방으로부터 얼라인먼트 마크를 비추는 조명광원을 설치하여도 된다.Although not shown in FIG. 2, since the inside of the
성막장치(11)는 제어부(미도시)를 구비한다. 제어부는 기판(W)/마스크(M)의 반송 및 얼라인먼트, 성막원(25)의 제어, 성막의 제어 등의 기능을 갖는다. 제어부는 또한 정전척에의 전압의 인가를 제어하는 기능 기능을 가질 수 있다.The
제어부는 예를 들면, 프로세서, 메모리, 스토리지, I/O 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성할 수 있다. 이 경우, 제어부의 기능은 메모리 또는 스토리지에 기억된 프로그램을 프로세서가 실행함으로써 실현된다. 컴퓨터로서는 범용의 퍼스널 컴퓨터를 사용하여도 되고, 임베디드형의 컴퓨터 또는 PLC(programmable logic controller)를 사용하여도 좋다. 또는, 제어부의 기능의 일부 또는 전부를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성하여도 좋다. 또한, 성막 장치별로 제어부가 설치되어도 되고, 하나의 제어부가 복수의 성막 장치를 제어하는 것으로 구성하여도 된다.The control unit may be configured by, for example, a computer having a processor, memory, storage, I/O, and the like. In this case, the function of the control unit is realized by the processor executing the program stored in the memory or storage. As the computer, a general-purpose personal computer may be used, and an embedded computer or a programmable logic controller (PLC) may be used. Alternatively, some or all of the functions of the control unit may be configured by circuits such as ASICs or FPGAs. In addition, a control part may be provided for each film-forming apparatus, and you may comprise that one control part controls a some film-forming apparatus.
<진공용기의 구조><Structure of vacuum vessel>
이하, 도 3a~3c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치(11)의 진공용기의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the vacuum container of the
실리콘 웨이퍼와 같은 기판(W)에 고정밀도로 미세 패턴을 성막하기 위해서는, 성막재료가 성막원(25)으로부터 마스크(M)를 통하여 기판(W)에 입사하는 각도를 크게 하는 것(즉, 기판(W)의 성막면에 거의 수직에 가깝게 입사하는 것)이 바람직한데, 이를 위해, 성막원(25)으로부터 기판(W)까지의 거리를 크게 하는 것이 일반적이다. 이러한 구성에 있어서, 기판(W)의 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 스테이지 기구는 상대적으로 높은 곳에 설치되기 때문에, 진공펌프나 마루로부터의 진동과 같은 외란의 영향을 크게 받게 된다. 이는 얼라인먼트 스테이지 기구에 의한 기판(W)의 위치 조정의 정밀도를 저하시키고, 기판(W)의 마스크(M)에 대한 얼라이먼트 정밀도를 저하시키며, 결과적으로 성막정밀도를 저하시키는 주요 요인이 된다. In order to form a fine pattern into a film with high precision on a substrate W such as a silicon wafer, the angle at which the film forming material is incident on the substrate W from the
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치(11)에서는, 진공용기(21)를 복수의 용기부(예컨대, 제1 진공 용기부(211)와 제2 진공 용기부(212))로 나누고, 그 사이에 신축가능부재(213)를 설치함으로써, 자기 부상 스테이지 기구(22)가 설치되는 제1 진공용기부(211)로 외부 진동이 전달되는 것을 저감시킨다. 도 3a~3c에는 진공용기(21)가 2개의 진공용기부(211, 212)로 구성된 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 진공용기(21)가 3개 이상의 진공용기부를 포함할 수 있다.In order to solve this problem, in the
그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른 성막장치(11)에서는, 외부로부터의 진동이 기준 플레이트부로 전달되는 것을 차단하거나 또는 저감하기 위해, 기준 플레이트부와 성막장치(11)의 설치가대(217) 사이에 제진 유닛(216)을 설치한다. 기준 플레이트부는 진공용기(21)를 한정하는 챔버벽의 일부를 구성하거나 및/또는 진공용기(21)의 챔버벽과는 별개로 추가된 구조물일 수 있다.And in the
도 3a~3c는, 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치(11)의 진공용기(21)의 모식적 단면도이다. 도 3a~3c에서는 진공용기(21)의 내부에 설치되는 구성 요소들, 예컨대 자기 부상 스테이지 기구(22)와, 마스크 지지 유닛(23)과, 기판흡착수단(24)과, 성막원(25)과, 자력인가수단(26) 등에 대한 도시는 생략하였는데, 이것은 단지 본 발명의 일 실시예에 따른 진공용기(21)의 구조를 보다 명확하게 보이기 위한 것이다. 따라서 진공용기(21)의 내부에 설치되는 구성 요소와 관련하여 여기에서 설명되지 않은 사항은, 도 2를 참조하여 전술한 내용들이 동일하게 적용될 수 있다.3A to 3C are schematic cross-sectional views of the
먼저, 도 3a를 참조하면, 진공용기(21a)는, 기준 플레이트(214)가 제1 진공용기부(211)에 직접 연결되어 있으며, 그 결과 기준 플레이트(214)와 제1 진공용기부(211) 사이에는 신축가능부재(213, 도 2 참조)가 설치되어 있지 않다는 점에서, 도 2에 도시되어 있는 진공용기(21)와 차이가 있다. First, referring to FIG. 3A , in the
이러한 진공용기(21a)의 구성에 의하면, 성막장치(11)의 설치가대(217)를 통하여 전달되는 진동은 제진유닛(216)에 의하여 저감할 수 있으며, 제2 진공용기부(212)를 통하여 제1 진공용기부(211)로 전달되는 진동은 신축가능부재(213)에 의해 저감할 수 있으면서도, 진공용기(21a)의 구성을 보다 단순하게 할 수 있다.According to the configuration of the
도 3b를 참조하면, 진공용기(21b)에는 챔버벽과 구별되는 별도의 기준 플레이트부가 설치되어 있지 않으며, 제진 유닛(216)은 제1 진공용기부(212)의 하부 챔버벽과 성막장치의 설치가대(217) 사이에 설치되어 있다. Referring to FIG. 3B , a separate reference plate part distinct from the chamber wall is not installed in the
이에 의하면, 성막장치(11)의 외부로부터 설치가대(217)를 통해 제1 진공용기부(211)의 챔버벽으로 전달되는 진동은 제진 유닛(216)에 의하여 억제할 수 있으며, 제2 진공용기부(212)를 통하여 제1 진공용기부(211)로 전달되는 진동은 신축가능부재(213)에 의해 저감할 수 있다. 그 결과 제1 진공용기부(211)의 상부 챔버벽이, 자기 부상 스테이지 기구(22)가 고정 연결되는 기준 플레이트(214)로서 기능할 수 있다. 또한, 별도의 기준 플레이트부가 없기 때문에, 진공용기(21b)의 구성을 더욱 단순하게 할 수 있다.According to this, the vibration transmitted from the outside of the
도 3c를 참조하면, 진공용기(21c)는, 제1 진공용기부(211)의 상부 챔버벽이 기준 플레이트(214)로서 기능한다는 점에서, 도 3b의 진공용기(21b)와 유사하나, 도 3c에 도시한 진공용기(21c)는, 제진 유닛(216)이 제1 진공용기부(211)의 하부 챔버벽과 설치가대(217)와의 사이에 설치되어 있는 것이 아니라, 제1 진공용기부(211)의 측부 챔버벽으로부터 돌출된 별도의 구조물(예컨대, 기준 플레이트 지지부(215))과 설치가대(217)와의 사이에 설치되어 있다는 점에서, 도 3b의 진공용기(21b)와는 구조가 상이하다. Referring to FIG. 3C , the
이처럼, 도 3c에 도시한 진공용기(21c)에 있어서, 제진 유닛(216)은, 제진 유닛(216)의 지지점이 적어도 제1 진공용기부(211)의 챔버벽의 저면보다는 높은 위치에 오도록 설치된다. As such, in the
이러한 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 제진 유닛(216)은, 제진 유닛(216)에 의해 지지되는 성막장치(11)의 부분의 무게 중심과 동일하거나 또는 이와 인접한 높이에 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 3c에 도시한 실시예에서, 제진 유닛(216)은 복수의 진공용기부(211, 212) 중에서 자기 부상 스테이지기 기구(22)가 배치되어 있는 제1 진공용기부(211)의 무게 중심과 동일하거나 이와 인접한 높이에 설치되는 것이 바람직하다. In this embodiment of the present invention, the
이러한 구성에 의하면, 제진 유닛(216)에 의하여 지지되는 성막장치(11)의 부분, 즉, 자기 부상 스테이지(22)가 설치되는 제1 진공용기부(211)에 외부 진동 등에 기인한 상대적으로 큰 모멘트력이 발생하여, 제1 진공용기부(212)의 상부 챔버벽과 이에 고정 설치되는 자기 부상 스테이지 기구(22)의 가속도레벨이 악화되는 것(즉, 외란에 의한 영향이 상대적으로 크게 미치는 것)을 저감할 수 있다.According to this configuration, the portion of the
상기 실시예는 본 발명의 일 예를 나타낸 것으로, 본 발명은 상기 실시예의 구성에 한정되지 않으며, 그 기술사상의 범위내에서 적절히 변형하여도 된다.The above embodiment shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and may be appropriately modified within the scope of the technical idea.
11: 성막장치
21: 진공용기
22: 자기 부상 스테이지 기구
23: 마스크 지지 유닛
211: 제1 진공용기부
212: 제2 진공용기부
213: 신축가능부재11: film forming device
21: vacuum vessel
22: magnetic levitation stage apparatus
23: mask support unit
211: first vacuum container unit
212: second vacuum container unit
213: stretchable member
Claims (8)
상기 진공용기 내에 설치되며, 정전기력에 의해 기판을 흡착하는 정전척을 사용하여 상기 기판을 보유지지하기 위한 기판 보유지지 수단과,
상기 진공용기 내에 설치되며, 마스크를 보유지지하기 위한 마스크 보유지지 수단과,
상기 기판과 상기 마스크의 상대 위치를 조정하기 위해 상기 기판 보유지지 수단과 상기 마스크 보유지지 수단 중 적어도 하나의 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 수단과,
상기 진공용기의 적어도 일부와 분리하여 배치되어, 상기 마스크 보유지지 수단을 지지하는 지지 플레이트부와
상기 지지 플레이트부로 진동이 전달되는 것을 저감하기 위한 제진 유닛을 포함하고,
상기 얼라인먼트 수단은, 상기 기판 보유지지 수단을 부상시키기 위한 자기 부상 스테이지를 갖고,
상기 얼라인먼트 수단은, 상기 자기 부상 스테이지의 위치를 변경시킴으로써 얼라인먼트를 행하는 것을 특징으로 하는 성막장치.vacuum vessel,
a substrate holding means installed in the vacuum container and for holding the substrate using an electrostatic chuck that sucks the substrate by electrostatic force;
a mask holding means installed in the vacuum container and for holding the mask;
alignment means for adjusting the position of at least one of the substrate holding means and the mask holding means to adjust the relative positions of the substrate and the mask;
a support plate part disposed separately from at least a part of the vacuum container to support the mask holding means;
and a vibration damping unit for reducing transmission of vibration to the support plate part;
the alignment means has a magnetic levitation stage for levitating the substrate holding means;
The alignment means performs alignment by changing the position of the magnetic levitation stage.
상기 자기 부상 스테이지는 자중보상수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막장치.According to claim 1,
The magnetic levitation stage comprises a self-weight compensating means.
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