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KR102032751B1 - 트레이 및 증착 시스템 - Google Patents

트레이 및 증착 시스템 Download PDF

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KR102032751B1
KR102032751B1 KR1020130071419A KR20130071419A KR102032751B1 KR 102032751 B1 KR102032751 B1 KR 102032751B1 KR 1020130071419 A KR1020130071419 A KR 1020130071419A KR 20130071419 A KR20130071419 A KR 20130071419A KR 102032751 B1 KR102032751 B1 KR 102032751B1
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South Korea
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tray
chamber
deposition
mask member
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송창현
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

트레이는 적어도 하나 이상의 개구를 포함하는 프레임, 프레임 아래에 설치되는 제1 마스크 부재 및 프레임 상에 개구에 인접하여 설치되고 이동 가능한 다수의 제2 마스크 부재를 포함한다.

Description

트레이 및 증착 시스템{Tray and deposition system}
실시예는 기판을 이송할 수 있는 트레이에 관한 것이다.
실시예는 기판에 박막을 증착시킬 수 있는 증착 시스템에 관한 것이다.
정보를 표시하기 위한 표시장치가 널리 개발되고 있다.
표시장치는 액정표시장치, 유기발광 표시장치, 전기영동 표시장치, 전계방출 표시장치, 플라즈마 표시장치를 포함한다.
이 중에서, 유기발광 표시장치는 액정표시장치에 비해, 소비 전력이 낮고, 시야각이 넓으며, 더욱 가볍고, 휘도가 높아, 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 백색 유기발광 표시장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 박막 트랜지스터(112), 제1 전극(114), 유기 발광층(118) 및 제2 전극(120)이 형성되고, 기판(110)의 아래에 컬러필터(132R, 132G, 132B)가 형성된다. 설명되지 않은 도면 번호 116은 절연막을 나타낸다.
유기 발광층(118)에서 생성된 백색 광은 제2 전극(120)에 의해 반사되어 하부 방향으로 진행될 수 있다.
박막 트랜지스터(112)와 제1 전극(114)는 포토리쏘그라피(photolithography) 공정을 이용하여 형성된다.
유기 발광층(118)과 제2 전극(120)은 증착 공정을 이용하여 형성된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 일반적인 증착 시스템은 유기 발광층(118)을 증착하기 위한 제1 증착 모듈(150)과 제2 전극(120)을 증착하기 위한 제2 증착 모듈(163)을 포함할 수 있다.
제1 증착 모듈(150)에 있어서, 제1 로딩 챔버(1)에서 기판이 제1 트레이에 안착된 후 로딩 및 얼라인되고, 제1 내지 제3 유기물 증착 챔버(153, 155, 157)에서 제1 내지 제3 유기 발광층(118이 증착된다. 이후, 제1 언로딩 챔버(159)에서 제1 트레이로부터 기판이 분리된 후 제1 이송 챔버(161)을 경유하여 제1 로딩 챔버(1)로 이송된다.
제2 증착 모듈(163)에 있어서, 제2 로딩 챔버(165)에서 제1 증착 모듈(150)의 언로딩 챔버(159)로부터 이송된 기판이 제2 트레이에 안착된 후 로딩 및 얼라인된다. 이후 제1 내지 제2 무기물 증착 챔버(167, 169, 171)에서 제1 내지 제3 무기막, 예컨대 제2 전극(120)이 증착된 후, 제2 언로딩 챔버(173)에서 기판이 분리된 후 제2 이송 챔버(175)을 경유하여 제2 로딩 챔버(165)로 이송된다.
설명되지 않은 도면 번호 177 및 179는 밸브이다.
일반적인 증착 시스템에서는 제1 증착 모듈(150)과 제2 증착 모듈(163)에서 서로 상이한 트레이를 사용한다. 이는 제1 트레이와 제2 트레이의 개구 영역이 상이한데 기인한다.
트레이의 개구 영역에 의해 증착 영역이 결정된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 통상적으로 제2 전극(120)의 증착 면적이 유기 발광층(118)의 증착 면적보다는 제2 전극(120)의 증착 면적보다 더 크게 형성된다. 이는 제2 전극(120)의 경우, 제2 전극(120)의 주변 영역이 외부의 전원을 공급하기 위한 신호 라인이나 전극 라인과 콘택하는데 사용되어야 하기 때문이다.
따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 증착 모듈(150)에 사용되는 제1 트레이(181)의 제1 개구 영역(184)의 면적보다는 제2 증착 모듈(163)에 사용되는 제2 트레이(183)의 제2 개구 영역(185)의 면적이 더 크게 설계된다.
이와 같이, 제1 트레이(181)의 제1 개구 영역(184)의 면적과 제2 트레이(183)의 제2 개구 영역(185)의 면적이 상이하므로, 제1 트레이(181)는 제1 증착 모듈(150)에만 사용되고, 제2 트레이(183)은 제2 증착 모듈(163)에만 사용된다. 2개의 트레이를 독립적으로 사용함으로써, 트레이 운용 효율이 떨어지게 된다. 아울러, 각 트레이(161, 175)가 개별적으로 설치되어야 하므로, 증착 시스템의 점유 면적이 증가되는 문제가 있다.
또한, 제1 증착 모듈(150)의 제1 언로딩 챔버(159)에서 제1 트레이(181)에서 기판이 분리되고 제2 증착 모듈(163)의 제2 로딩 챔버(165)에서 기판이 제2 트레이(183)에 안착되어야 하는 번거로움이 발생한다. 다시 말해, 제1 증착 모듈(150)의 제1 언로딩 챔버(159) 및 제2 증착 모듈(163)의 제2 로딩 챔버(165)가 개별적으로 사용되어야 하므로, 제1 언로딩 챔버(159) 및 제2 로딩 챔버(165)가 차지하는 점유 면적이 증가될 뿐만 아니라 기판을 제1 트레이에서 분리하고 다시 제2 트레이에 안착시키는 공정이 추가되므로, 공정 소요 시간이 증가되는 문제가 있다.
실시예는 서로 상이한 증착 공정에 사용되는 단일 트레이를 제공한다.
실시예는 박형의 트레이를 제공한다.
실시예는 불필요한 챔버를 제거하여 공정을 단순화하여 공정 시간을 줄이고 점유 면적을 최소화하며 장비의 운용 효율을 극대화할 수 있는 증착 시스템을 제공한다.
실시예에 따르면, 트레이는, 적어도 하나 이상의 개구를 포함하는 프레임; 상기 프레임 아래에 설치되는 제1 마스크 부재; 및 상기 프레임 상에 상기 개구에 인접하여 설치되고 이동 가능한 다수의 제2 마스크 부재를 포함한다.
실시예에 따르면, 증착 시스템은, 로딩 챔버; 상기 로딩 챔버와 이격된 언로딩 챔버; 상기 로딩 챔버와 상기 언로딩 챔버 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 유기물 증착 챔버; 및 상기 유기물 증착 챔버와 상기 언로딩 챔버 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 무기물 증착 챔버를 포함하고, 상기 트레이에 기판이 안착되고, 상기 기판이 안착된 트레이를 이용하여 상기 유기물 증착 챔버에서 유기물이 증착되고 상기 무기물 증착 챔버에서 무기물이 증착되고, 상기 트레이는 상기 유기물 증착을 위해 제1 개구 영역으로 조정되고 상기 무기물 증착을 위해 제2 개구 영역으로 조정된다.
실시예는 개구 영역을 조절할 수 있는 마스크 부재를 구비함으로써, 단일 트레이로 유기막 증착 공정과 무기막 증착 고정에 모두 이용할 수 있으므로 기존에 유기막 증착 공정과 무기막 증착 공정에 2개의 트레이를 사용함에 따라 유기막 증착 공정 후 유기막 증착 공정에 사용된 트레이를 분리하고 무기막 증착을 위한 트레이로 교체하는 번거로움을 제거할 수 있다.
실시예는 기존에 유기막 증착 챔버와 무기막 증착 챔버 사이에서 트레이를 교체하기 위한 언로딩 챔버 및 로딩 챔버가 필요없게 되므로, 전체적인 챔버들의 점유 면적을 줄이고 고가의 챔버 비용을 절감할 수 있다.
실시예는 트레인의 교체가 필요 없으므로, 트레이 교체에 의해 증가되는 공정 소요 시간을 획기적으로 줄여 줄 수 있다.
도 1은 일반적은 백색 유기발광 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 일반적인 증착 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 증착 시스템에 사용되는 제1 및 제2 트레이를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 증착 시스템에 의해 증착된 기판을 도시한 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 증착 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 증착 시스템에 사용되는 트레이를 도시한 평면도이다.
도 7은 제1 실시예에 따른 트레이를 도시한 단면도이다.
도 8은 제2 마스크 부재를 상세히 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 인접하는 제2 마스크 부재의 결합을 보여주는 도면이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 트레이를 도시한 단면도이다.
발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 증착 시스템을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 증착 시스템은 로딩 챔버(1), 제1 내지 제3 유기물 증착 챔버(3, 5, 7), 제1 내지 제3 무기물 증착 챔버(9, 11, 13) 및 언로딩 챔버(15)을 포함할 수 있다.
실시예에서는 3개의 유기물 증착 챔버(3, 5, 7)와 3개의 무기물 증착 챔버(9, 11, 13)가 개시되고 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 유기 발광층이 제1 내지 제5 유기막으로 이루어지는 경우, 제1 내지 제5 유기물 증착 챔버가 구비될 수 있다.
예컨대, 무기물 층이 제1 내지 제6 무기막으로 이루어지는 경우, 제1 내지 제6 무기물 증착 챔버가 구비될 수 있다. 상기 무기물 층은 예컨대, 전극일 수 있다. 상기 전극은 상기 유기 발광층에서 생성된 광을 반사시키는 반사 전극이거나 광을 투과시키는 투명 전극일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 반사 전극은 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Ti 및 TiW 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 다층 구조를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 투명 전극은 ITO, IZO 및 ITZO 중 하나를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
실시예에 따른 증착 시스템은 이송 챔버(17)를 더 포함할 수 있다.
각 챔버(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17) 사이에 밸브(19)가 설치될 수 있다. 상기 밸브(19)는 각 챔버(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17)의 압력을 유지하거나 각 챔버(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17) 사이의 압력을 조절하는데 사용될 수 있다.
실시예에 따른 증착 시스템은 단일 트레이가 사용될 수 있다. 즉, 단일 트레이 상에 안착된 기판에 유기물과 무기물을 증착될 수 있다. 다시 말해, 종래와 같이, 유기물 증착 공정에 사용되는 제1 트레이와 무기물 증착 공정에 사용되는 제2 트레이가 필요하지 않고, 실시예에서는 단일 트레이를 이용하여 유기물 증착 공정과 무기물 증착 공정이 수행될 수 있다.
실시예에 따른 증착 시스템의 증착 공정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 기판이 로딩 챔버(1)로 입력될 수 있다. 상기 로딩 챔버(1)에서, 상기 기판은 상기 로딩 챔버(1)에 구비된 트레이에 안착될 수 있다.
상기 기판이 상기 로딩 챔버(1)로 입력되기 전에, 상기 트레이는 유기물 증착을 위해 정해진 제1 개구 영역으로 가변될 수 있다. 상기 트레이는 상기 언로딩 챔버(15)로부터 상기 이송 챔버(17)를 경유하여 상기 로딩 챔버(1)로 입력될 수 있다. 상기 이송 챔버(17)와 상기 로딩 챔버(1) 사이의 밸브(19)에 제1 감지 센서(16)가 구비될 수 있다. 상기 제1 감지 센서(16)의 센싱에 의해 상기 트레이가 제1 개구 영역으로 가변될 수 있다. 즉, 상기 제1 감지 센서(16)로부터의 제1 센싱 신호를 감지한 제어부(미도시)가 상기 트레이를 구동시켜 제1 개구 영역으로 가변될 수 있다.
상기 기판이 안착된 상기 트레이가 상기 제1 내지 제3 유기물 증착 챔버(3, 5, 7)를 경유하면서 상기 기판 상에 제1 내지 제3 유기막이 증착될 수 있다.
이어서, 상기 기판이 안착된 상기 트레이가 상기 제1 내지 제3 무기물 증착 챔버(9, 11, 13)를 경유하면서 상기 제1 내지 제3 유기막 상에 제1 내지 제3 무기막이 증착될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 무기막이 증착되기 전에, 상기 트레이는 무기물 증착을 위해 정해진 제2 개구 영역으로 가변될 수 있다. 상기 제2 개구 영역의 면적은 상기 제1 개구 영역의 면적보다 클 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 제3 유기물 증착 챔버(7)와 상기 제1 무기막 증착 챔버 사이의 밸브(19)에 제2 감지 센서(14)가 구비될 수 있다. 상기 제2 감지 센서(14)의 센싱에 의해 상기 트레이가 제2 개구 영역으로 가변될 수 있다. 즉, 상기 제2 감지 센서(14)로부터의 제2 센싱 신호를 감지한 제어부가 상기 트레이를 구동시켜 제2 개구 영역으로 가변될 수 있다.
이를 위해 상기 트레이는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 트레이에 포함될 수도 있고 또는 외부의 전자 장치에 포함될 수도 있다.
상기 제어부가 상기 트레이에 포함되는 경우, 상기 트레이에 전원부와 무선 송수신부도 포함될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 및 제2 센서 신호로부터 제1 및 제2 센신 신호는 송수신부를 통해 입력되고, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 센싱 신호를 바탕으로 상기 트레이를 구동시켜 제1 개구 영역 또는 제2 개구 영역으로 가변될 수 있다.
상기 제어부가 상기 전자 장치에 포함되는 경우, 상기 제어부와 상기 트레이 사이 그리고 상기 제어부와 상기 제1 및 제2 센싱 신호 간에는 신호 케이블이 연결될 수 있다.
상기 언로딩 챔버(15)에서 상기 트레이로부터 기판이 분리될 수 있다. 상기 분리된 기판은 외부로 출력되고, 상기 트레이는 상기 이송 챔버(17)를 경유하여 상기 로딩 챔버(1)로 이송되어, 또 다른 기판이 상기 트레이에 안착될 수 있다.
상기 트레이(21)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 프레임(23) 및 제1 마스크 부재(25)를 포함할 수 있다.
상기 트레이(21)는 도시되지 않았지만, 상기 로딩 챔버(1) 또는 언로딩 챔버(15)의 리프터의 다수의 리프트 핀이 관통할 수 있는 다수의 관통홀과 기판을 고정하거나 고정 해제하여 주기 위한 다수의 클램프를 더 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 기판이 상기 로딩 챔버(1) 또는 언로딩 챔버(15)로 입력되면, 상기 리프터의 리프트 핀이 상부 방향으로 이동되어 상기 트레이(21)의 관통홀을 관통하여 상기 트레이(21)의 상면 위로 돌출된다. 이와 같이 돌출된 리프트 핀에 상기 기판이 올려지면, 상기 리프터의 리프트 핀이 하부 방향으로 이동되어 상기 트레이(21)의 아래의 원래의 위치로 원복(restore)될 수 있다. 상기 리프터의 리프트 핀이 트레이(21) 아래로 이동함에 따라 상기 기판은 하부 방향으로 이동되어 상기 트레이(21)에 안착될 수 있다. 이어서, 상기 트레이(21)의 클램프에 의해 상기 기판이 고정될 수 있다.
상기 프레임(23)은 전체적인 지지와 틀을 유지하기 위한 구비될 수 있다. 상기 프레임(23)은 다수의 개구(33)가 형성될 수 있다. 상기 개구(33) 각각은 기판의 패널 영역에 대응될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 기판은 다수의 패널 영역이 정의될 수 있다. 상기 패널 영역 각각은 후공정에 의해 패널로 제조될 수 있다. 상기 기판은 마더 기판(mother substrate)일 수 있다. 상기 마더 기판으로부터 다수의 패널이 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 마더 기판으로부터 3장의 55인지(55”) 패널이 제조될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 프레임(23)에 형성된 개구(33)는 도 1의 증착 시스템의 제1 내지 제3 무기막 증착 챔버에서 무기막을 증착하기 위한 제2 개구 영역일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이에 반해, 상기 트레이(21)는 상기 제1 내지 제3 유기막 증착 챔버에 의한 유기막 증착 공정을 위한 제1 개구 영역(31)으로 가변될 수 있다. 상기 트레이(21) 자체가 가변되는 것이 아니라, 이후에 설명될 제2 마스크 부재(29)의 이동에 의해 상기 제1 개구 영역(31)으로 가변될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
정리하면, 상기 프레임(23) 자체에 형성된 개구(33)는 무기막 증착을 위한 제2 개구 영역으로 사용되고, 제2 마스크 부재(29)의 이동에 의해 유기막 증착을 위한 제1 개구 영역(31)으로 가변될 수 있다.
상기 제1 마스크 부재(25)는 상기 프레임(23)의 하면 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 마스크 부재(25)는 상기 프레임(23)의 형상에 대응되도록 설치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 따라서, 상기 프레임(23)과 마찬가지로, 상기 제1 마스크 부재(25)에 의해 제2 개구 영역(33)이 정의될 수 있다. 상기 제2 개구 영역(33)의 둘레를 따라 상기 제1 마스크 부재(25)가 상기 프레임(23)의 하면 상에 설치될 수 있다.
상기 제1 마스크 부재(25)는 도시되지 않은 증착원으로부터 분사된 증착 물질, 예컨대 유기막 물질 또는 무기막 물질이 상기 트레이(21) 위에 안착된 기판에 증착되도록 가이드 및 마스킹하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 제1 마스크 부재(25)에 대응하는 기판에는 상기 증착 물질이 증착되지 않고, 상기 제1 개구 영역(31) 또는 상기 제2 개구 영역(33)에 대응하는 기판에는 상기 증착 물질이 증착될 수 있다. 상기 증착원은 증착 물질이 저장되는 저장소일 수 있다.
상기 제1 마스크 부재(25)는 옆에서 보았을 때, 역 삼각 형상으로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 상기 제1 마스크 부재(25)는 상면과 제1 및 제2 경사면을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 경사면의 경사 각도는 상기 증착원으로부터의 거리에 따라 달라질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 경사 각도는 수평 방향을 따라 형성된 가상의 수평면에 대해 상기 제1 및 제2 경사면이 기울어진 각도로 정의될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 제1 및 제2 경사면은 상기 증착원으로부터 분사된 증착 물질의 진행 방향과 평행하도록 설계될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 트레이(21)는 지지대(27)를 더 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 지지대(27)는 상기 제2 마스크 부재(29)의 외측 영역에 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(27)는 상기 프레임(23)에 형성된 개구(33) 주변에 상기 프레임(23)의 상면 상에 설치될 수 있다.
상기 지지대(27)는 상기 프레임(23)의 개구(33) 주변을 따라 페루프 구조로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
또는, 상기 지지대(27)는 상기 프레임(23)의 개구(33), 즉 제2 개구 영역의 주변을 따라 서로 이격된 다수개로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 기판의 무게로 인해 기판이 아래로 처지게 될 수 있다. 이러한 경우, 기판의 하면이 상기 트레이(21)나 상기 제1 마스크 부재(25)의 에지 영역과 접촉되어 기판의 하면에 스크래치가 발생되고, 이러한 스크래치는 기판의 증착 불량으로 이어져 결국 패널 불량을 유발할 수 있다.
실시예의 지지대(27)는 상기 프레임(23)의 상면 상에 설치되어 상기 기판이 처지더라도 상기 기판의 하면이 상기 프레임(23)이나 상기 제1 마스크 부재(25)와 접촉되지 않게 할 수 있다.
상기 지지대(27)는 옆에서 보았을 때, 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(27)는 상면이 평평한 면을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 지지대(27)의 측면은 상기 프레임(23)의 상면에 대해 수직이거나 경사진 면을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(27)와 상기 프레임(23)의 개구(33) 사이의 상기 프레임(23)의 상면 상에 다수의 제2 마스크 부재(29)가 설치될 수 있다. 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 프레임(23)의 개구(33)의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 프레임(23)의 개구(33)에 인접하여 설치될 수 있다. 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 프레임(23)의 개구(33) 내측면에 인접하여 설치될 수 있다. 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 지지대(27)와 상기 프레임(23)의 개구(33) 내측면 사이에 설치될 수 있다.
상기 제2 마스크 부재(29)는 구동부에 의해 상기 지지 대의 단축 방향을 따라 수평 이동될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 좌측에 설치된 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 제2 마스크 부재(29)에 인접한 상기 지지대(27)의 단축 방향 즉, 좌우 방향으로 이동될 수 있다.
예컨대, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 우측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 상기 제2 마스크 부재(29)에 인접하는 상기 지지대(27)의 단축 방향 즉, 좌우 방향으로 이동될 수 있다.
예컨대, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 상측에 설치된 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 제2 마스크 부재(29)에 인접한 상기 지지대(27)의 단축 방향 즉, 상하 방향으로 이동될 수 있다
예컨대, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 하측에 설치된 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 제2 마스크 부재(29)에 인접한 상기 지지대(27)의 단축 방향 즉, 상하 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제1 개구 영역(31)의 면적이 상기 제2 개구 영역(33)의 면적보다 작아지므로, 만일 상기 제1 내지 제3 유기물 증착 챔버(3, 5, 7)에서 상기 제1 개구 영역(31)이 사용되는 경우, 상기 제2 마스크 부재(29)들은 동작되어 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제1 유기물 증착 챔버(3)에서 유기물 증착 공정이 수행되기 전, 즉 상기 로딩 챔버(1)에서 상기 제1 개구 영역(31)으로 조정될 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 제1 개구 영역(31)으로 조정되기 위해서, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 좌측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 우측 방향으로 이동되고, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 우측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 좌측으로 이동되고, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 상측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 하부 방향으로 이동되며, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 하측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 상부 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 기본적으로, 프레임(23)의 개구(33)에 의해 형성된 제2 개구 영역(33)이 제1 개구 영역(31)으로 그 면적이 줄어들 수 있다. 따라서, 이와 같이 줄어든 제1 개구 영역(31)을 통해 상기 제1 내지 제3 유기물 증착 챔버(3, 5, 7)에서 유기물이 증착될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제2 개구 영역(33)은 상기 프레임(23)의 개구이므로, 상기 제1 내지 제3 무기물 증착 챔버(9, 11, 13)에서 상기 제2 개구 영역(33)이 사용되는 경우, 상기 제2 마스크 부재(29)들은 동작되지 않게 되어 어떠한 이동도 없다.
다만, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제3 유기물 증착 챔버(3, 5, 7)에 의한 유기물 증착 공정 이후에 제1 내지 제3 무기물 증착 챔버(9, 11, 13)에 의한 무기물 증착 공정이 수행될 수 있다. 따라서, 상기 제1 내지 제3 유기물 증착 챔버(3, 5, 7)에 의한 유기물 증착 공정이 수행된 기판이 안착된 트레이(21)는 상기 제1 무기막 증착 챔버에서 제1 개구 영역(31)에서 제2 개구 영역(33)으로 조정될 수 있다. 상기 제2 개구 영역(33)으로 조정되기 위해서, 상기 프레임(23)의 개구의 좌측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 좌측 방향으로 이동되어 원래의 위치에 정지되고, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 우측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 우측으로 이동되어 원래의 위치에 정지되고, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 상측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 상부 방향으로 이동되어 원래의 위치에 정지되며, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 하측에 설치된 제2 마스크 부재(29)는 하부 방향으로 이동되어 원래의 위치에 정지될 수 있다. 원래의 위치란 상기 제2 마스크 부재(29)가 최초로 위치된 위치로서 상기 지지대(27)와 상기 프레임(23)의 개구(33)의 내측면 사이의 상기 프레임(23)의 상면일 수 있다. 상기 제2 개구 영역(33)을 통해 상기 제1 내지 제3 무기물 증착 챔버(9, 11, 13)에서 무기물이 증착될 수 있다.
상기 프레임(23), 상기 제1 및 제2 마스크 부재(29) 및 지지대(27)는 서로 동일한 종류의 물질로 형성되거나 서로 상이한 종류의 물질로 형성될 수 있다.
상기 프레임(23), 상기 제1 및 제2 마스크 부재(29) 및 지지대(27) 중 적어도 하나 이상은 강도가 우수한 스테인레스 스틸(stainless steel)로 형성될 수 있지만, 이에 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 프레임(23)은 스테인레스 스틸로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 제1 마스크 부재(25)는 스테인레스 스틸로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 제2 마스크 부재(29)는 스테인레스 스틸로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 지지대(27)는 스테인레스 스틸로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 프레임(23)의 개구(33)의 마주하는 제1 및 제2 내측면 사이의 폭을 W1이라 하고, 상기 제2 마스크가 제1 개구 영역(31)으로 조정되기 위해 이동하는 경우 서로 마주하는 제2 마스크 부재(29)의 제1 및 제2 내측면 사이의 폭을 W2라고 정의할 수 있다.
이러한 경우, W1-W2는 대략 1.27×2mm일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. W1-W2는 대략 2.36×2mm일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 좌우측에 설치된 2개의 제2 마스크 부재(29)의 이동에 의한 W1-W2는 4.72mm일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 따라서, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 좌우측에 설치된 2개의 제2 마스크 부재(29) 중 하나의 제2 마스크 부재(29)는 2.36mm 이동될 수 있다.
예컨대, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 상하측에 설치된 2개의 제2 마스크 부재(29)의 이동에 의한 W1-W2는 2.54mm일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 따라서, 상기 프레임(23)의 개구(33)의 상하측에 설치된 2개의 제2 마스크 부재(29) 중 하나의 제2 마스크 부재(29)는 1.27mm 이동될 수 있다.
한편, 상기 제2 마스크 부재(29)와 상기 기판과의 접촉에 의한 스크래치와 같은 불량을 방지하기 위해서는 상기 제2 마스크 부재(29)는 상기 기판과 접촉되지 않을 수 있다.
상기 제2 마스크 부재(29)의 상면은 상기 지지대(27)의 상면보다 낮게 위치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(27)의 높이를 h1이라고 하고 상기 제2 마스크 부재(29)의 높이를 h2라고 정의할 수 있다.
이러한 경우, h1-h2는 대략 300㎛ 내지 대략 900㎛일 수 있다. 구체적으로, h1-h2는 대략 600㎛ 내지 700㎛일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 이러한 수치는 더 작은 면적을 갖는 제1 개구 영역(31)을 형성하기 위해 상기 제2 마스크 부재(29)가 수평 이동하고 상기 기판이 처지더라도, 상기 기판이 상기 제2 마스크 부재(29)에 접촉되지 않을 최적 범위일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제2 마스크 부재(29)는 구동부에 의해 이동될 수 있다. 상기 구동부는 모터(35, 37)와 상기 모터(35, 37)와 상기 제2 마스크 부재(29)에 연결된 회전 지지축(39)을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 제2 마스크 부재(29)의 양측 끝단에 제1 및 제2 회전 지지축(39)이 설치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)에 각각 제1 및 제2 모터(35, 37)가 연결될 수 있다.
상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)은 상기 제2 마스크 부재(29)의 양측 끝단에 고정될 수 있다. 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)의 길이 방향은 상기 제2 마스크 부재(29)의 길이 방향에 수직인 방향일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 제1 및 제2 회전 지지축(39) 또는 상기 제1 및 제2 모터(35, 37) 사이에 상기 제2 마스크 부재(29)에 인접한 지지대(27)가 설치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)은 상기 제1 및 제2 모터(35, 37)의 구동에 의해 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)의 길이 방향을 따라 이동될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 및 제2 모터(35, 37)의 정방향 구동에 의해 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)이 시계 방향으로 회전됨에 따라 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)이 도 8의 도면을 기준으로 우측 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)에 고정된 상기 제2 마스크 부재(29) 또한 우측 방향으로 이동될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 및 제2 모터(35, 37)의 역방향 구동에 의해 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)이 반시계 방향으로 회전됨에 따라 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)이 도 8의 도면을 기준으로 좌측 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 회전 지지축(39)에 고정된 상기 제2 마스크 부재(29) 또한 좌측 방향으로 이동될 수 있다.
제1 실시예에서는 2개의 모터(35, 37), 즉 제1 및 제2 모터(35, 37) 그리고 2개의 회전 지지축(39), 즉 제1 및 제2 회전 지지축가 개시되고 있지만, 1개의 모터 및 1개의 회전 지지축에 의해 상기 제2 마스크 부재(29)가 이동되도록 설계될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 상기 제2 마스크 부재(29)의 일측에 고정된 회전 지지축에 모터가 연결되고, 상기 제2 마스크 부재(29)의 타측에는 회전 지지축과 모터가 구비되지 않을 수 있다. 대신에, 상기 제2 마스크 부재(29)의 타측에는 상기 제2 마스크 부재(29)의 타측을 이동 가능하도록 가이드하기 위한 가이드 부대가 설치될 수 있다. 상기 모터의 구동에 의해 상기 제2 마스크 부재(29)의 일측이 이동되고 상기 제2 마스크 부재(29)의 타측은 상기 가이드 부재의 가이드에 의해 이동될 수 있다. 따라서, 하나의 모터와 하나의 회전 지지축을 구비하더라도 상기 제2 마스크 부재(29)는 원하는 방향으로 원하는 만큼 이동 가능할 수 있다.
도 9a는 제1 개구 영역(31)을 형성하기 위해 다수의 제2 마스크 부재(29)가 이동될 때, 인접하는 마스크 부재 사이의 접촉을 보여주며, 도 9b는 제2 개구 영역(33), 즉 프레임(23)의 개구(33)가 사용되는 경우 다수의 제2 마스크 부재(29)가 동작되지 않고 원래의 위치에 있는 경우를 보여준다.
도 9a에 도시한 바와 같이, 상기 제1 개구 영역(31)의 면적은 상기 제2 개구 영역(33)의 면적보다 작으므로, 상기 다수의 제2 마스크 부재(29)가 동시에 상기 제1 개구 영역(31)을 형성하기 위해 이동하는 경우, 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)의 모서리가 서로 접촉하게 된다.
상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)는 동일 면 상에 설치되므로, 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)의 모서리가 접촉으로 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)를 더 이상 이동할 수 없게 된다. 이러한 경우, 제1 개구 영역(31)으로 조정되지 않을 수 있다.
따라서, 도 9b에 도시한 바와 같이, 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)가 서로 접촉하더라도 상기 서로 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)가 제1 개구 영역(31)을 형성할 때까지 계속하여 이동되도록 하여 주기 위해 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b) 각각은 제1 리세스(41) 및 제2 리세스(43)을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b) 중 하나의 제2 마스크 부재(29a)는 그 모서리의 측면 일부분과 하부 영역이 개방된 제1 리세스(41)가 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b) 중 다른 하나의 제2 마스크 부재(29b)는 그 모서리의 측면 일부분과 상부 영역이 개방된 제2 리세스(43)가 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 제1 개구 영역(31)을 형성하기 위해 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)가 이동되고 상기 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)의 모서리가 접촉되더라도, 상기 하나의 제2 마스크 부재(29a)의 제1 리세스(41) 내로 상기 다른 하나의 제2 마스크 부재(29b)의 하부 모서리가 삽입될 수 있다. 아울러, 상기 다른 하나의 제2 마스크 부재(29b)의 제2 리세스(43) 내로 상기 하나의 제2 마스크 부재(29a)의 상부 모서리가 삽입될 수 있다.
따라서, 제1 실시예는 서로 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b) 각각에 제1 및 제2 리세스(41, 43)을 형성하여 줌으로써, 상기 서로 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)의 모서리가 서로 부딪히더라도 상기 제1 및 제2 리세스로(41, 43)로 인해 상기 서로 인접하는 제2 마스크 부재(29a, 29b)가 제1 개구 영역(31)을 형성하기 위해 이동될 수 있다.
도 10은 제2 실시예에 따른 트레이(21)를 도시한 단면도이다.
제2 실시예는 프레임(23)의 내측 상부 일부분이 제거된 리세스(45)를 제외하고는 제1 실시예와 거의 유사하다. 제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 기능, 동일한 종류의 물질 및/또는 동일한 형상을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 제2 실시예에 따른 트레이(21)는 프레임(23), 제1 마스크 부재(25), 제2 마스크 부재(49) 및 지지대(47)를 포함할 수 있다.
상기 프레임(23)은 다수의 개구(33), 즉 무기물을 증착하기 위한 제2 개구 영역(33)을 포함할 수 있다.
상기 개구(33)에 인접하는 상기 프레임(23)의 상부 영역에 리세스(45)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 개구(33)의 내측면으로부터 일정 간격 멀어진 상기 프레임(23)의 상부 영역에서 그 상부 영역의 상면으로부터 일정 깊이 들어간 리세스(45)가 형성될 수 있다.
상기 프레임(23)의 개구(33)의 내측면의 일부 및 상기 프레임(23)의 내측 상부 영역이 개방되어 상기 리세스(45)가 형성될 수 있다.
상기 프레임(23)의 리세스(45)의 바닥면 상에 상기 제2 마스크 부재(49)가 설치될 수 있다. 상기 제2 마스크 부재(49)의 상면은 상기 프레임(23)의 상면과 동일 선상에 위치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 제2 마스크 부재(49)의 상면은 상기 프레임(23)의 상면보다 높거나 낮게 위치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(47)는 상기 리세스(45)에 인접한 상기 프레임(23)의 상면 상에 설치될 수 있다.
상기 지지대(47)의 높이를 h3라고 하고 상기 제2 마스크 부재(49)의 높이를 h2라고 정의할 수 있다. 이러한 경우, h3-h2는 제1 실시예와 동일할 수 있다. 즉, h3-h2는 대략 300㎛ 내지 900㎛일 수 있다. 구체적으로, h3-h2는 대략 600㎛ 내지 700㎛일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
지지대(47)의 높이(h3)와 제2 마스크 부재(49)의 높이(h2) 사이의 차이를 제1 실시예와 유지하기 위해서는 제2 마스크 부재(49)의 높이(h2)가 제2 실시예와 제1 실시예가 같다는 전제 하에 상기 지지대(47)의 높이(h3)가 제1 실시예의 지지대(47)의 높이(h1)보다 작게 설계될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 제2 실시예의 지지대(47)의 높이(h3)는 제1 실시예의 지지대(47)의 높이(h1)에 대해 10% 내지 80% 작아질 수 있다. 구체적으로, 제2 실시예의 지지대(47)의 높이(h3)는 제1 실시예의 지지대(47)의 높이(h1)에 대해 30% 내지 60%일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(47)의 높이(h3)가 작아짐에 따라, 프레임(23), 즉 트레이(21)의 전체 두께가 작아질 수 있어 박형의 트레이를 구현할 수 있다.
1: 로딩 챔버
3, 5, 7: 유기물 증착 챔버
9, 11, 13: 무기물 증착 챔버
14, 16: 감지 센서
15: 언로딩 챔버
17: 이송 챔버
19: 밸브
21: 트레이
23: 프레임
25: 제1 마스크 부재
27, 47: 지지대
29, 29a, 29b, 49: 제2 마스크 부재
31, 33: 개구 영역
35, 37: 모터
39: 회전 지지측
41, 43, 45: 리세스

Claims (18)

  1. 적어도 하나 이상의 개구를 포함하는 프레임;
    상기 프레임 아래에 설치되는 제1 마스크 부재; 및
    상기 프레임 상에 상기 개구에 인접하여 설치되고 이동 가능한 다수의 제2 마스크 부재,
    상기 다수의 제2 마스크 부재의 외측 영역에 설치된 지지대를 포함하는 트레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마스크 부재가 이동되어 상기 프레임의 개구가 제1 개구 영역으로 조정되고,
    상기 제1 개구 영역은 유기물 증착을 위해 사용되는 트레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레임의 개구는 제2 개구 영역이고,
    상기 제2 개구 영역은 무기막 증착을 위해 사용되는 트레이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 개구 영역의 면적은 상기 제2 개구 영역의 면적보다 작은 트레이.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 마스크의 이동에 의해 상기 제1 개구 영역으로부터 상기 제2 개구 영역으로 조정되는 트레이.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 마스크의 이동에 의해 상기 제2 개구 영역으로부터 상기 제1 개구 영역으로 조정되는 트레이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마스크 부재는 상기 개구의 둘레를 따라 설치되는 트레이.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마스크 부재를 구동하기 위한 구동부를 더 포함하는 트레이.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마스크 부재는 1.27mm 또는 2.36mm인 트레이.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마스크 부재는 제1 리세스를 포함하는 트레이.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 리세스는 인접하는 제2 마스크 부재 중 하나의 제2 마스크 부재의 모서리 상부 영역에 형성되고,
    상기 제1 리세스는 상기 인접하는 제2 마스크 부재 중 다른 하나의 제2 마스크 부재의 모서리의 하부 영역에 형성되는 트레이.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 개구에 인접한 상기 프레임의 상부 영역에 형성된 제2 리세스를 포함하는 트레이.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 마스크 부재는 상기 제2 리세스의 바닥면 상에 설치되는 트레이.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 지지대의 상면과 상기 제2 마스크 부재의 상면 간의 거리는 300㎛ 내지 900㎛인 트레이.
  16. 로딩 챔버;
    상기 로딩 챔버와 이격된 언로딩 챔버;
    상기 로딩 챔버와 상기 언로딩 챔버 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 유기물 증착 챔버; 및
    상기 유기물 증착 챔버와 상기 언로딩 챔버 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 무기물 증착 챔버를 포함하고,
    제1항 내지 제13항, 및 제15항 중 어느 하나에 의한 트레이에 기판이 안착되고,
    상기 기판이 안착된 트레이를 이용하여 상기 유기물 증착 챔버에서 유기물이 증착되고 상기 무기물 증착 챔버에서 무기물이 증착되고,
    상기 트레이는 상기 유기물 증착을 위해 제1 개구 영역으로 조정되고 상기 무기물 증착을 위해 제2 개구 영역으로 조정되는 증착 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 로딩 챔버와 상기 언로딩 챔버 사이에 배치되며 상기 언로딩 챔버에서 분리된 상기 트레이를 상기 로딩 챔버로 이송시키는 이송 챔버; 및
    상기 각 챔버 사이에 설치된 밸브를 더 포함하는 증착 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 유기물 증착챔버와 상기 무기물 증착챔버 사이의 밸브 및 상기 이송 챔버와 상기 로딩 챔버 사이의 밸브 중 적어도 하나는 센서를 포함하는 증착 시스템.
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