KR20210136207A - 증착 시스템 - Google Patents

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KR20210136207A
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mask
carrier
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deposition
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이호준
김경한
박재목
조원석
김성진
문주일
박재완
최동혁
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

증착 시스템은 진공 상태가 유지되는 작업 공간을 갖는 챔버, 챔버 내에서 제1 경로를 따라 순환하며 캐리어를 이송하는 제1 이송 장치, 챔버 내에서 제2 경로를 따라 왕복하며 마스크를 이송하는 제2 이송 장치, 챔버 내에서 제1 경로를 따라 증착 영역에 배치된 증착 장치, 챔버 내에 배치되는 적재부 및 제1 경로와 상기 적재부에 연결된 제3 이송 장치를 포함하고, 캐리어는 제1 경로의 기판 결합 사이트에서 기판과 결합하고, 제1 경로와 제2 경로가 만나는 마스크 결합 사이트에서 마스크와 결합하고, 기판 및 마스크와 결합되어 증착 영역을 통과하고, 제1 경로와 제2 경로가 만나는 마스크 분리 사이트에서 마스크와 분리되고, 제1 경로의 기판 분리 사이트에서 기판과 분리된다.

Description

증착 시스템{DEPOSITION SYSTEM}
본 발명은 증착 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 진공 챔버를 포함하는 증착 시스템에 관한 것이다.
표시 장치들 중 유기 발광 표시 장치는 넓은 시야각, 우수한 컨트라스트 및 신속한 응답속도를 가지므로, 차세대 표시 장치로서 주목을 받고 있다.
상기 유기 발광 표시 장치는 서로 대향된 하부 전극, 상부 전극 및 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이에 배치되는 중간층을 포함한다. 상기 전극들, 상기 중간층 등은 여러 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 증착 공정으로 상기 전극들, 상기 중간층 등이 형성될 수 있다. 상기 증착 공정은 상기 증착이 진행될 기판에 상기 전극들, 상기 중간층 등의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 마스크를 밀착시키고 진행될 수 있다.
다만, 상기 기판을 이송하는 캐리어 및 마스크가 반송되는 과정에서 대기에 노출될 수 있다. 이 경우, 상기 전극들, 상기 중간층 등이 증착된 기판을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 품질이 저하될 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 진공 챔버를 포함하는 증착 시스템을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 증착 시스템은 진공 상태가 유지되는 작업 공간을 갖는 챔버, 상기 챔버 내에서 제1 경로를 따라 순환하며 캐리어를 이송하는 제1 이송 장치, 상기 챔버 내에서 제2 경로를 따라 왕복하며 마스크를 이송하는 제2 이송 장치, 상기 챔버 내에서 상기 제1 경로를 따라 증착 영역에 배치된 증착 장치, 상기 챔버 내에 배치되는 적재부 및 상기 제1 경로와 상기 적재부에 연결된 제3 이송 장치를 포함하고, 상기 캐리어는 상기 제1 경로의 기판 결합 사이트에서 기판과 결합하고, 상기 제1 경로와 상기 제2 경로가 만나는 마스크 결합 사이트에서 상기 마스크와 결합하고, 상기 기판 및 상기 마스크와 결합되어 상기 증착 영역을 통과하고, 상기 제1 경로와 상기 제2 경로가 만나는 마스크 분리 사이트에서 상기 마스크와 분리되고, 상기 제1 경로의 기판 분리 사이트에서 상기 기판과 분리될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 챔버는 상기 기판이 투입되는 기판 투입구를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 챔버는 상기 기판이 배출되는 기판 배출구를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판을 상기 챔버 내부로 이송하여 상기 캐리어에 전달하는 제4 이송 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 캐리어로부터 상기 기판을 전달 받아 상기 챔버로부터 상기 기판을 방출하는 제5 이송 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 경로와 상기 적재부에 연결된 제6 이송 장치를 포함하고, 상기 제6 이송 장치는, 상기 적재부에 보관된 상기 기판, 상기 캐리어 및 상기 마스크 중 적어도 하나를 상기 캐리어에 전달할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제6 이송 장치 중 적어도 하나는 롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판을 상기 챔버 내부로 이송하여 상기 캐리어에 전달하고, 상기 캐리어로부터 상기 기판을 전달받아 상기 챔버로부터 상기 기판을 방출하는 제4 이송 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제4 이송 장치 중 적어도 하나는 롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 및 상기 마스크와 결합된 상기 캐리어가 상기 증착 영역을 통과한 후, 상기 기판, 상기 캐리어 및 상기 마스크 중 적어도 하나를 검사하는 검사부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 검사부는 카메라를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 이송 장치는, 상기 검사부의 검사 결과에 따라, 상기 기판, 상기 캐리어 및 상기 마스크 중 적어도 하나를 상기 적재부로 전달할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 적재부는 내부 공간을 개폐하는 게이트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 챔버와 결합되어 상기 챔버를 진공으로 유지하는 배기구를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 증착 장치는 상기 기판 상에 금속 물질을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 증착 장치는 상기 기판 상에 유기 발광 물질을 제공할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 상기 캐리어의 저면에 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 마스크는 상기 기판의 저면에 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 및 상기 마스크는 얼라인 마크를 이용하여 상기 캐리어 상에 얼라인 될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 증착 시스템은 상기 챔버 내에서 제1 경로를 따라 순환하며 캐리어를 이송하는 제1 이송 장치, 상기 챔버 내에서 제2 경로를 따라 왕복하며 마스크를 이송하는 제2 이송 장치, 상기 챔버의 내부를 진공으로 유지하는 배기구 및 상기 챔버 내에 배치되는 적재부를 포함할 수 있다.
이에 따라, 증착 시스템은 캐리어 및 마스크를 별도로 이송할 수 있다. 또한, 증착 시스템은 증착 공정에서 문제가 발생할 경우, 적재부에 문제가 발생한 기판, 캐리어, 마스크 등을 임시 보관하여 증착 공정이 중단되지 않고 진행되게 할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 장치들을 나타내기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송 장치들을 나타내기 위한 평면도이다.
도 4는 도 1의 증착 시스템에 배치된 적재부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 4의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 1의 증착 시스템에 의해 제조된 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 시스템을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 증착 시스템 내부의 순환 경로들을 나타내기 위한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 증착 시스템(1000)은 제1 이송 장치(10a), 제2 이송 장치(10b), 제3 이송 장치(10c), 제4 이송 장치(10d), 제5 이송 장치(10e), 제6 이송 장치(10f), 증착 장치(100), 캐리어(200), 기판(300), 마스크(400), 게이트(500), 적재부(600), 배기구(700), 챔버(800) 및 검사부(800)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(800)는 내부에 빈 공간을 포함할 수 있다. 상기 챔버(800)는 상기 기판(300)이 투입되기 위한 기판 투입구(ENT)를 포함할 수 있다. 상기 챔버(800)는 상기 기판(300)을 배출하기 위한 기판 배출구(EXIT)를 포함할 수 있다.
상기 배기구(700)는 상기 챔버(800)의 일 측에 연결될 수 있다. 도 1에서는 상기 배기구(700)가 상기 챔버(800)에 하나만 연결된 것으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것으로 상기 배기구(700)는 상기 챔버(800)에 두 개 이상 연결될 수도 있다. 또한, 상기 배기구(700)가 상기 챔버(800)에 연결되는 위치는 다양할 수 있다. 상기 배기구(700)는 상기 챔버(800)의 내부 공간을 진공 상태로 만들 수 있다. 상기 배기구(700)는 상기 챔버(800) 내부에서 발생하는 가스를 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 배기구(700)는 상기 챔버(800) 내부의 수소, 수증기, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 가스를 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 챔버(800)에서 진행되는 증착 공정의 불량률이 감소될 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 공정에 의해 생성된 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED)의 품질 불량이 방지될 수 있다.
상기 증착 장치(100)가 배치된 곳은 증착 영역(EA)으로 정의될 수 있다. 상기 증착 영역(EA)에는 적어도 하나 이상의 상기 증착 장치(100)가 배치될 수 있다. 상기 증착 장치(100)에서 증착 물질이 방출될 수 있다. 상기 증착 물질은 유기 물질을 포함할 수 있다. 상기 유기 물질은 저분자 또는 고분자 유기 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 저분자 유기 물질은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 단일 혹은 복합의 구조로 형성할 때 사용될 수 있다. 상기 저분자 유기물은 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(naphthalene-1-yl)- N,N'-diphenyl-benzidine), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 증착 물질은 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 물질은 애노드 전극 및 캐소드 전극을 형성할 때 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 증착 시스템(1000)는 상기 증착 장치(100)를 가열하여 증착 물질을 방출할 수 있다. 상기 증착 시스템(1000)는 상기 증착 장치(100)를 가열하기 위한 가열 부재를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 장치(100)를 가열하기 위한 방법은 저항 가열법, 고주파 가열법, 전자빔 가열법, 레이저 가열법 등을 포함할 수 있다. 상기 증착 장치(100) 내부에 포함된 증착 물질을 가열하기 위해, 상기 증착 장치는(100)는 융점이 높은 텅스텐, 탄탈, 몰리브덴 등의 금속 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 증착 장치(100)는 금속 재료의 박판형으로 가공하여 전기 저항을 높인 금속판일 수 있다.
상기 기판(300)은 상기 챔버(800)의 외부에서 상기 챔버(800)의 내부로 이송될 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 기판 투입구(ENT)를 통해 상기 챔버(800)의 내부로 이송될 수 있다. 상기 제4 이송 장치(10d)는 상기 기판(300)을 상기 제1 이송 장치(10a)에 전달할 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 챔버(800) 내의 기판 결합 사이트(CA1)에서 상기 캐리어(200)와 결합할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기판(300)은 상기 캐리어(200)의 저면에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 캐리어(200)는 상기 기판(300)과 결합되기 위해, 상기 기판(300)보다 큰 면적을 가질 수 있다. 상기 캐리어(200)는 상기 기판 결합 사이트(CA1)에서 결합된 상기 기판(300)과 함께 상기 증착 영역(EA)으로 이송될 수 있다. 상기 캐리어(200) 및 상기 기판(300)은 상기 챔버(800) 내부에 배치된 롤러 등에 의해 상기 증착 영역(EA)으로 이송될 수 있다.
상기 캐리어(200)는 상기 제1 이송 장치에 의해 상기 챔버(800)의 내부에서 순환할 수 있다. 상기 캐리어(200)는 상기 기판 결합 사이트(CA1)에서 상기 기판(300)과 결합 후 상기 챔버(800)의 내부를 순환할 수 있다. 상기 제1 이송 장치가 이동하는 경로는 제1 경로로 정의될 수 있다. 또한, 상기 캐리어(200)는 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)를 얼라인(align) 할 수 있다. 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)에는 얼라인 마크가 형성될 수 있다. 상기 캐리어(200)는 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)에 형성된 얼라인 마크를 이용하여 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)를 상기 캐리어(200) 상에 얼라인할 수 있다.
상기 챔버(800)가 상기 진공 상태로 유지됨에 따라, 상기 캐리어(200)가 이송되는 공간도 진공으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 상기 캐리어(200)가 이송되는 과정에서 상기 캐리어(200)에 이물질이 접착되지 않을 수 있다. 또한, 상기 캐리어(200)가 이송되는 과정에서 대기와 접촉하지 않을 수 있다. 그러므로 상기 증착 공정의 불량률이 감소될 수 있다.
상기 마스크(400)는 상기 제2 이송 장치(10b)에 의해 상기 챔버(800)의 내부에서 왕복할 수 있다. 상기 마스크(400)는 상기 마스크 결합 사이트(CA2)에서 상기 캐리어(200)와 결합 후 상기 챔버(800)의 내부를 순환할 수 있다. 상기 마스크(400)는 상기 기판(300)의 저면에 결합할 수 있다. 상기 제2 이송 장치(10b)가 왕복하는 경로는 제2 경로로 정의될 수 있다. 상기 제2 이송 장치(10b)의 일 측과 상기 제1 이송 장치(10a)가 만나는 영역이 상기 마스크 결합 사이트(CA2)로 정의될 수 있다. 또한, 상기 제2 이송 장치(10b)의 타 측과 상기 제1 이송 장치(10a)가 만나는 영역이 상기 마스크 분리 사이트(SA1)로 정의될 수 있다.
상기 마스크(400)는 다양한 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 사각형 형상으로 상기 증착 물질을 증착하기 위해, 상기 마스크(400)는 상기 사각형 형상의 패턴을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 상기 마스크(400)는 원형, 마름모형, 스트라이프형, 매트릭스형 등 다양한 패턴을 가질 수 있다.
상기 캐리어(200)가 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)를 얼라인 함으로써, 상기 기판(300)에 상기 마스크(400)의 패턴에 따라 상기 증착 물질을 정밀하게 증착할 수 있다. 즉, 상기 기판(300)의 원하는 부분에 상기 마스크(400)의 패턴에 따라 상기 증착 물질을 증착할 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 공정의 불량률이 감소될 수 있다.
상기 증착 공정 후 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)가 결합된 채로 상기 챔버(800)의 내부를 순환할 수 있다. 상기 제1 이송 장치(10a)는 상기 제1 경로를 따라 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)를 이송할 수 있다.
상기 마스크(400)는 상기 마스크 분리 사이트(SA1)에서 상기 캐리어(200)와 분리될 수 있다. 즉, 상기 마스크(400)는 상기 마스크 분리 사이트(SA1)에서 상기 기판(400)의 저면에서 분리될 수 있다. 분리된 상기 마스크(400)는 상기 제2 이송 장치(10b)에 의해 이송될 수 있다. 분리된 상기 마스크(400)는 상기 마스크 결합 사이트(CA2)에서 상기 캐리어(200)와 결합할 수 있다.
상기 챔버(800)가 상기 진공 상태로 유지됨에 따라, 상기 마스크(400)가 이송되는 공간도 진공으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 상기 마스크(400)가 이송되는 과정에서 상기 마스크(400)에 이물질이 접착되지 않을 수 있다. 또한, 상기 마스크(400)가 이송되는 과정에서 대기와 접촉하지 않을 수 있다. 그러므로 상기 증착 공정의 불량률이 감소될 수 있다.
상기 마스크(400)의 분리 후 상기 캐리어(200)와 상기 기판(300)이 상기 챔버(800) 내의 기판 분리 사이트(SA2)에서 분리될 수 있다. 즉, 상기 기판(300)은 상기 증착 공정을 통해 원하는 상기 증착 물질을 증착한 후 상기 챔버(800)의 외부로 반출될 수 있다. 상기 제1 이송 장치(10a)는 상기 기판(300)을 상기 제4 이송 장치(10d)에 전달할 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 제4 이송 장치(10d)에 의해 상기 기판 배출구(EXIT)를 통해 상기 챔버(800)의 외부로 배출될 수 있다. 상기 캐리어(200)는 상기 기판(300)과 분리된 후, 상기 제1 이송 장치(10a)에 의해 제1 경로로 이송될 수 있다.
상기 챔버(800)는 상기 게이트(500) 및 상기 적재부(600)를 포함할 수 있다. 상기 적재부(600)는 상기 증착 공정 중에 문제(예를 들어, 크랙, 이물질 접촉 등)가 발생한 불량품을 임시 보관하기 위한 공간일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 적재부(600)는 상기 기판(300)에 상기 문제가 발생한 경우 상기 기판(300)을 임시 보관할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 적재부(600)는 상기 캐리어(200)에 상기 문제가 발생한 경우 상기 캐리어(200)를 임시 보관할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 적재부(600)는 상기 마스크(400)에 상기 문제가 발생한 경우 상기 마스크(400)를 임시 보관할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 기판(300)에 상기 문제가 발생한 경우, 상기 적재부(600)는 상기 기판(300)을 임시 보관하기 위해 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 전부를 임시 보관할 수 있다. 즉, 상기 적재부는(600) 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 어느 하나 이상에 상기 문제가 발생한 경우, 상기 문제가 발생한 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 어느 하나 이상을 임시 보관할 수 있다.
상기 제3 이송 장치(10c)는 상기 적재부(600)와 상기 제1 이송 장치(10a)를 연결할 수 있다. 상기 제3 이송 장치(10c)는 상기 문제가 발생한 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 어느 하나 이상을 상기 적재부(600)로 이송할 수 있다. 상기 문제가 발생한 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 어느 하나 이상을 이송하기 위해 상기 게이트(500)가 열릴 수 있다.
상기 제6 이송 장치(10f)는 상기 적재부(600)와 상기 제1 이송 장치(10f)를 연결할 수 있다. 상기 제6 이송 장치(10f)는 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 어느 하나 이상을 상기 제1 이송 장치(10a)에 전달할 수 있다. 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 어느 하나 이상을 전달하기 위해 상기 게이트(500)가 열릴 수 있다.
상기 적재부(600)는 상기 챔버(800)의 내부에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 적재부(600)는 상기 챔버(800)의 외부에도 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 증착 시스템(1000)은 상기 검사부(800)를 포함할 수 있다. 상기 검사부(800)는 카메라를 포함할 수 있다. 상기 검사부(800)는 상기 증착 공정에서 문제 발생 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 검사부(800)는 상기 증착 물질이 상기 기판(300) 상에 적절하게 패터닝 되었는지 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 검사부(800)는 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)가 결합된 상기 캐리어(200)가 상기 증착 영역(EA)을 통과한 후, 상기 기판(300), 상기 캐리어(200) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 하나를 검사할 수 있다.
상기 문제가 발생하지 않은 경우, 상기 게이트(500)는 닫혀있을 수 있다. 상기 캐리어(200)는 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)와 결합하여 계속 이송될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송 장치들을 나타내기 위한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 증착 시스템(1000)은 제1 내지 제4 이송 장치(10a, 10b, 10c, 10d)를 포함할 수 있다. 상기 제1 이송 장치(10a)는 상기 챔버(800) 내에서 상기 제1 경로를 따라 상기 캐리어(200)를 이송할 수 있다. 상기 제2 이송 장치(10b)는 상기 제2 경로를 따라 상기 마스크(400)를 이송할 수 있다. 상기 제3 이송 장치(10c)는 상기 제1 이송 장치(10a)와 상기 적재부(600)를 연결할 수 있다. 제3 이송 장치(10c)는 상기 적재부(600)와 상기 제1 이송 장치(10a) 사이를 왕복하며 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 하나를 이송할 수 있다. 상기 제4 이송 장치(10d)는 상기 기판(300)을 상기 챔버(800) 내부로 이송하여 상기 캐리어(200)에 전달하고, 상기 캐리어(200)로부터 상기 기판(300)을 전달받아 상기 챔버(800)로부터 상기 기판(300)을 방출할 수 있다.
도 4는 도 1의 증착 장치에 포함된 적재부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 적재부(600)는 내부 공간을 개폐하는 상기 게이트(500)를 포함할 수 있다. 상기 게이트(500)는 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 적어도 하나에 상기 문제가 발생하면 열릴 수 있다. 일 실시예에서, 상기 캐리어(200)에 크랙(210)이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 캐리어(200)는 상기 적재부(600)으로 이송될 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 공정이 멈추지 않고 계속 진행될 수 있다. 도 3에서는 상기 캐리어(200)에 상기 크랙(210)이 발생한 것으로 도시되었지만 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 기판(300)에 상기 크랙(210)이 발생할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 마스크(400)에 이물질이 붙을 수 있다.
상기 캐리어(200), 상기 기판(300), 상기 마스크(400) 등에 문제가 발생하였을 경우, 상기 캐리어(200), 상기 기판(300), 상기 마스크(400) 등을 임시 보관함으로써, 발생한 상기 문제를 처리하기 위해 상기 증착 공정이 중단되지 않아 상기 증착 공정의 수율이 증가할 수 있다.
도 5는 도 4의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 캐리어(200)의 저면에 상기 기판(300)이 결합될 수 있다. 상기 기판(300)의 저면에 상기 마스크(400)가 결합될 수 있다. 상기 캐리어(200)가 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)를 얼라인한 후, 상기 증착 영역(EA)을 통과할 수 있다. 상기 증착 영역(EA)에서 상기 증착 장치(100)에 의해 상기 증착 물질이 상기 기판(300) 상에 증착될 수 있다.
상기 증착 장치(100)은 상기 증착 물질을 저장하며 상기 증착 물질을 방출하기 위한 노즐을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 증착 물질을 유기 발광층용 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 물질은 정공 주입층용 증착 물질, 정공 수송층용 증착 물질, 전자 수송층용 증착 물질, 전자 주입층용 증착 물질 등을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 상기 증착 장치(100)이 포함할 수 있는 상기 증착 물질은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 상기 증착 물질은 전극용 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 물질은 애노드 전극용 증착 물질, 캐소드 전극용 증착 물질 등을 포함할 수 있다.
상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)는 롤러에 의해 이송될 수 있다. 상기 롤러는 상기 증착 장치(100)과 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 사이에 배치될 수 있다. 상기 롤러는 상기 챔버(800)의 내부로 유입된 상기 기판(300)을 상기 증착 영역(EA)으로 이송할 수 있다. 상기 롤러는 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400) 중 어느 하나 이상을 상기 적재부(600)으로 이송할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 내지 제6 이송 장치(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)는 롤러일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제1 내지 제6 이송 장치(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)는 순환 벨트일 수 있다. 다만, 본 발명의 상기 제1 내지 제6 이송 장치(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f)는 이에 제한되지 않고, 상기 캐리어(200), 상기 기판(300) 및 상기 마스크(400)를 이송할 수 있는 장치를 더 포함할 수 있다.
다만, 상기 증착 장치(100)에 의해 상기 증착 물질이 방출되는 상기 증착 영역(EA)에는 상기 롤러가 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 증착 장치(100)은 상기 롤러에 제한되지 않고 상기 증착 물질을 상기 기판(300)에 증착할 수 있다.
도 6은 도 1의 증착 장치에 의해 제조된 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 표시 장치(1100)는 베이스 기판(1110), 버퍼층(1120), 화소 트랜지스터(1130), 게이트 절연층(1140), 층간 절연층(1150), 비아 절연층(1160), 화소 정의막(PDL) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 상기 화소 트랜지스터(1130)는 액티브층(1131), 게이트 전극(1132), 소스 전극(1133) 및 드레인 전극(1134)을 포함할 수 있다. 상기 유기 발광 다이오드(OLED)는 하부 전극(1170), 중간층(1180) 및 상부 전극(1180)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(1110)은 연성을 갖는 투명 수지 기판으로 이루어질 수 있다. 상기 베이스 기판(1110)은 제1 유기층, 제1 베리어층, 제2 유기층 및 제2 베리어층이 순서대로 적층되는 구성을 가질 수 있다. 상기 제1 베리어층 및 상기 제2 베리어층은 무기 물질을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판(1110)은 석영 기판, 합성 석영(synthetic quartz) 기판, 불화칼슘(calcium fluoride) 기판, 불소가 도핑된 석영(F-doped quartz) 기판, 소다라임(sodalime) 유리 기판, 무알칼리(non-alkali) 유리 기판 등을 포함할 수도 있다.
상기 베이스 기판(1110) 상에는 상기 버퍼층(1120)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(1120)은 상기 베이스 기판(1110) 상에 전체적으로 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(1120)은 상기 베이스 기판(1110)으로부터 상기 화소 트랜지스터(1130)로 금속 원자들이나 불순물들이 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(1120)은 상기 베이스 기판(1110)의 표면이 균일하지 않을 경우, 상기 베이스 기판(1110)의 표면의 평탄도를 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 버퍼층(1120) 상에는 상기 액티브층(1131)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액티브층(1131)은 산화물계 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 액티브층(1131)은 실리콘계 물질을 포함할 수 있다.
상기 버퍼층(1120) 상에는 상기 게이트 절연층(1140)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 게이트 절연층(1140)은 상기 액티브층(1131)을 덮을 수 있다. 상기 게이트 절연층(1140)은 상기 액티브층(1131)의 주위에 단차를 생성시키지 않고 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 게이트 절연층(1140)은 상기 버퍼층(1120) 상에서 상기 액티브층(1131)을 덮으며, 균일한 두께로 상기 액티브층(1131)의 프로파일을 따라 배치될 수 있다.
상기 게이트 전극(1132)은 상기 게이트 절연층(1140)의 상에서 상기 액티브층(1131)과 중첩하여 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(1132)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 상기 액티브층(1131)의 상기 게이트 전극(1132)과 중첩하는 부분은 채널 영역일 수 있다.
상기 게이트 절연층(1140) 상에는 상기 층간 절연층(1150)이 배치될 수 있다. 상기 층간 절연층(1150)은 상기 게이트 절연층(1140) 상에서 상기 게이트 전극(1132)을 덮을 수 있다. 상기 층간 절연층(1150)은 실리콘 화합물, 금속 산화물 등을 포함할 수 있다.
상기 층간 절연층(1150) 상에 상기 소스 전극(1133) 및 상기 드레인 전극(1134)이 배치될 수 있다. 상기 소스 전극(1133)은 상기 게이트 절연층(1140) 및 상기 층간 절연층(1150)의 일부를 제거하여 형성된 제1 콘택홀을 통해 상기 액티브층(1131)에 연결될 수 있고, 상기 드레인 전극(1134)은 상기 게이트 절연층(1140) 및 상기 층간 절연층(1150)의 일부를 제거하여 형성된 제2 콘택홀을 통해 상기 액티브층(1131)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 소스 전극(1133)은 상기 제1 콘택홀을 채울 수 있다. 상기 드레인 전극(1134)은 상기 제2 콘택홀을 채울 수 있다. 상기 소스 전극(1133) 및 상기 드레인 전극(1134) 각각은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
이에 따라, 상기 액티브층(1131), 상기 게이트 전극(1132), 상기 소스 전극(1133) 및 상기 드레인 전극(1134)을 포함하는 상기 화소 트랜지스터(1130)가 배치될 수 있다.
상기 층간 절연층(1150) 상에 상기 비아 절연층(1160)이 배치될 수 있다. 상기 비아 절연층(1160)은 상기 층간 절연층(1150) 상에서 상기 소스 전극(1133) 및 상기 드레인 전극(1134)을 덮을 수 있다. 예를 들면, 상기 비아 절연층(1160)은 상대적으로 두꺼운 두께로 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 비아 절연층(1160)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 상기 비아 절연층(1160)의 평탄한 상면을 구현하기 위하여 상기 비아 절연층(1160)에 대해 평탄화 공정이 추가될 수 있다. 선택적으로, 상기 비아 절연층(1160)은 균일한 두께로 상기 소스 전극(1133) 및 상기 드레인 전극(1134)의 프로파일을 따라 배치될 수 있다. 상기 비아 절연층(1160)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어질 수 있다.
상기 하부 전극(1170)은 상기 비아 절연층(1160) 상에 배치될 수 있다. 상기 하부 전극(1170)은 상기 비아 절연층(1160)의 일부를 제거하여 형성된 제3 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(1134)에 연결될 수 있다. 즉, 상기 하부 전극(1170)은 상기 제3 콘택홀을 통해 상기 화소 트랜지스터(1130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 하부 전극(1170)은 금속, 합금, 금속 질화물, 도전성 금속 산화물, 투명 도전성 물질 등을 포함할 수 있다. 상기 하부 전극(1170)은 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 몰리브데늄(Mo), 스칸듐(Sc), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 알루미늄을 함유하는 합금, 알루미늄 질화물(AlNx), 은을 함유하는 합금, 텅스텐(W), 텅스텐 질화물(WNx), 구리를 함유하는 합금, 몰리브데늄을 함유하는 합금, 티타늄 질화물(TiNx), 탄탈륨 질화물(TaNx), 스트론튬 루테늄 산화물(SrRuxOy), 아연 산화물(ZnOx), 인듐 주석 산화물(ITO), 주석 산화물(SnOx), 인듐 산화물(InOx), 갈륨 산화물(GaOx), 인듐 아연 산화물(IZO) 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 하부 전극(1170)은 애노드 전극일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 하부 전극(1170)은 캐소드 전극일 수 있다.
상기 화소정의막(PDL)은 상기 비아 절연층(1160) 상에 배치될 수 있고, 상기 하부 전극(1170)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 상기 화소정의막(PDL)은 유기 물질 또는 무기 물질로 이루어질 수 있다.
상기 중간층(1180)은 상기 화소정의막(PDL)에 의해 적어도 일부가 노출된 상기 하부 전극(1170) 상에 배치될 수 있다. 상기 중간층(1180)은 적색광, 녹색광, 청색광 등을 방출할 수 있다. 상기 중간층(1180)은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함할 수 있다.
상기 상부 전극(1190)은 상기 화소정의막(PDL) 및 상기 발광층(1180) 상에 배치될 수 있다. 상기 상부 전극(190)은 상기 하부 전극(1170)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 상부 전극(1190)은 상기 캐소드 전극일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 상부 전극(1190)은 상기 애노드 전극일 수 있다.
이에 따라, 상기 하부 전극(1170), 상기 중간층(1180) 및 상기 상부 전극(1190)을 포함하는 상기 유기 발광 다이오드(OLED)가 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 증착 시스템(1000)는 도 5에 도시된 상기 중간층(1180)을 형성하기 위한 증착 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 증착 공정은 상기 중간층(1180)을 형성하기 위한 증착 물질을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 증착 시스템(1000)는 도 5에 도시된 상기 하부 전극(1170) 및 상기 상부 전극(1190)을 형성하기 위한 증착 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 증착 공정은 상기 하부 전극(1170) 및/또는 상기 상부 전극(1190)을 형성하기 위한 공정일 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 증착 장치 및 증착 장치를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 고해상도 스마트폰, 휴대폰, 스마트패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션 시스템, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
1000: 증착 시스템 100: 증착 장치
200: 캐리어 300: 기판
400: 마스크 500: 게이트
600: 적재부 700: 배기구
800: 챔버 900: 검사부

Claims (19)

  1. 진공 상태가 유지되는 작업 공간을 갖는 챔버;
    상기 챔버 내에서 제1 경로를 따라 순환하며 캐리어를 이송하는 제1 이송 장치;
    상기 챔버 내에서 제2 경로를 따라 왕복하며 마스크를 이송하는 제2 이송 장치;
    상기 챔버 내에서 상기 제1 경로를 따라 증착 영역에 배치된 증착 장치;
    상기 챔버 내에 배치되는 적재부; 및
    상기 제1 경로와 상기 적재부에 연결된 제3 이송 장치를 포함하고,
    상기 캐리어는 상기 제1 경로의 기판 결합 사이트에서 기판과 결합하고, 상기 제1 경로와 상기 제2 경로가 만나는 마스크 결합 사이트에서 상기 마스크와 결합하고, 상기 기판 및 상기 마스크와 결합되어 상기 증착 영역을 통과하고, 상기 제1 경로와 상기 제2 경로가 만나는 마스크 분리 사이트에서 상기 마스크와 분리되고, 상기 제1 경로의 기판 분리 사이트에서 상기 기판과 분리되는 증착 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 챔버는 상기 기판이 투입되는 기판 투입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 챔버는 상기 기판이 배출되는 기판 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 기판을 상기 챔버 내부로 이송하여 상기 캐리어에 전달하는 제4 이송 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 캐리어로부터 상기 기판을 전달 받아 상기 챔버로부터 상기 기판을 방출하는 제5 이송 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 경로와 상기 적재부에 연결된 제6 이송 장치를 포함하고,
    상기 제6 이송 장치는, 상기 적재부에 보관된 상기 기판, 상기 캐리어 및 상기 마스크 중 적어도 하나를 상기 캐리어에 전달하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제1 내지 제6 이송 장치 중 적어도 하나는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  8. 제3 항에 있어서, 상기 기판을 상기 챔버 내부로 이송하여 상기 캐리어에 전달하고, 상기 캐리어로부터 상기 기판을 전달받아 상기 챔버로부터 상기 기판을 방출하는 제4 이송 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 이송 장치 중 적어도 하나는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 기판 및 상기 마스크와 결합된 상기 캐리어가 상기 증착 영역을 통과한 후, 상기 기판, 상기 캐리어 및 상기 마스크 중 적어도 하나를 검사하는 검사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 검사부는 카메라를 포함하는 것을 특징으로하는 증착 시스템.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 제3 이송 장치는, 상기 검사부의 검사 결과에 따라, 상기 기판, 상기 캐리어 및 상기 마스크 중 적어도 하나를 상기 적재부로 전달하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 적재부는 내부 공간을 개폐하는 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 챔버와 결합되어 상기 챔버를 진공으로 유지하는 배기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  15. 제1 항에 있어서, 상기 증착 장치는 상기 기판 상에 금속 물질을 제공하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 증착 장치는 상기 기판 상에 유기 발광 물질을 제공하는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 캐리어의 저면에 결합되는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 기판의 저면에 결합되는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 기판 및 상기 마스크는 얼라인 마크를 이용하여 상기 캐리어 상에 얼라인되는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
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