KR101831314B1 - 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치 - Google Patents

기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 마스크를 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치에 관한 것이다.
본 발명은 기판이 안착되는 대향면을 가지며 패턴화된 다수의 개구부들이 형성된 마스크가 기판을 사이에 두고 상기 대향면에 밀착되는 본체와; 상기 본체에 설치되어 상기 마스크를 상기 대향면으로 자기력에 의하여 밀착시키며 상기 대향면의 평면 위치에 따라서 상이한 자기력이 작용하도록 배치되는 복수의 자기력발생부들을 포함하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리를 개시한다.

Description

기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치 {Subtrate tray for substrate processing apparatus, and substrate processing apparatus having the same}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 마스크를 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치에 관한 것이다.
평판표시소자(Flat Panel Display)는 액정표시소자 (Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자 (Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.
이 중에서 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비 전력, 고휘도, 경량성 등의 특성이 있으며, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어 초박형으로 만들 수 있는 점 등의 장점을 지니고 있는바, 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
한편, 평판표시소자의 기판에 박막을 형성하는 일반적인 방법으로는, 증발증착법(Evaporation)과, 이온 플레이팅법(Ion-plating) 및 스퍼터링법(Sputtering)과 같은 물리증착법(PVD)과, 가스반응에 의한 화학기상증착법(CVD) 등이 있다. 이 중에서, 유기발광소자의 유기물층, 무기물층 등과 같은 박막형성에 증발증착법이 사용될 수 있다.
상기와 같은 기판처리방법들에 있어서, 기판처리 종류에 따라서 소정의 패턴을 가지는 하나 이상의 개구부가 형성된 마스크를 기판 상에 설치하여 기판에 패턴화된 기판처리를 수행할 수 있다. 여기서 상기 마스크는 클립, 전자석, 영구자석 등의 부재를 사용하여 기판이 안착된 기판트레이에 고정된다.
한편 마스크의 고정에 있어서, 전자석 또는 영구자석을 사용하는 경우 전자석 또는 영구자석의 자기력이 기판에까지 미쳐 기판처리의 종류, 특히 자기력에 민감한 스퍼터링의 경우 기판처리에 영향을 미칠 수 있다.
특히 마스크 고정을 위한 전자석 또는 영구자석의 자기력이 기판에 영향이 미치는 경우 양호한 기판처리의 수행이 불가능하거나 기판 표면상에 불균일한 기판처리를 야기할 수 있는 문제점이 있다.
또한 기판이 대형화됨에 따라 마스크 또한 크기가 증가하고, 마스크의 자중 또한 크기 증가에 의하여 증가하게 되며, 마스크 고정을 위한 전자석 또는 영구자석의 자기력이 높아져야 하며, 높아진 자기력에 의하여 기판처리에 미치는 영향에 기인하는 자기력의 문제점이 더 극대화되고 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 마스크 고정을 위한 전자석 또는 영구자석의 사용을 최소화함으로써 전자석 또는 영구자석의 자기력이 기판처리에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 마스크 고정을 위한 전자석 또는 영구자석의 사용을 최소화함으로써 마스크가 고정되는 기판트레이의 제조비용을 최소화할 수 있는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 패턴화된 다수의 개구부들이 형성된 마스크를 기판의 기판처리면에 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리로서, 상기 기판처리면의 반대면에 대향되는 본체와; 상기 본체에 설치되어 자기력에 의하여 상기 마스크를 상기 기판의 기판처리면에 밀착시키며 상기 대향면의 평면 위치에 따라서 상이한 자기력이 작용하도록 배치되는 복수의 자기력발생부들을 포함하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리를 개시한다.
상기 본체는 상기 대향면의 반대면인 배면에 상기 복수의 자기력발생부들이 각각 삽입되는 복수의 자석삽입부들이 형성될 수 있다.
상기 본체는 상기 자기력발생부가 상기 자석삽입부에 삽입된 후 상기 자석삽입부를 복개하는 하나 이상의 복개부가 결합될 수 있다.
상기 자석삽입부는 상기 자기력발생부의 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에 하나 이상의 스페이서가 설치될 수 있다.
상기 자기력발생부는 상기 마스크 중 개구되지 않은 부분에 대응되는 위치에 위치될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부는 상기 대향면의 가장자리부분보다 중앙부분의 자기력의 세기가 더 크게 구성될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부는 이웃하는 자기력발생부와의 피치가 상기 대향면을 기준으로 중앙부분보다 가장자리부분에서 더 크게 구성될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부는 상기 마스크에 작용하는 자기력이 상이하도록 상기 대향면으로부터 설치높이를 달리하여 설치될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부는 형성하는 자속밀도의 크기가 서로 다르게 구성될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부는 상기 마스크에 작용하는 자기력이 상이하도록 두께가 서로 다르게 구성될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부는 상기 대향면을 향하는 면의 표면적의 크기가 서로 다르게 구성될 수 있다.
본 발명은 또한 밀폐된 처리공간을 형성하는 진공챔버 내에서 패턴화된 다수의 개구부들이 형성된 마스크를 기판의 기판처리면에 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 기판처리장치로서, 상기 마스크를 기판의 기판처리면에 밀착시키도록 상기 마스크홀딩어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 개시한다.
상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 기판의 기판처리면이 하측을 향하도록 상기 진공챔버의 상부에 위치될 수 있다.
상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 본체의 대향면이 지면에 대하여 수직 또는 경사를 이룰 수 있다.
상기 진공챔버 내에 설치되어 기판에 증착될 물질로 이루어진 스퍼터링타겟부를 포함하며, 상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 스퍼터링타겟부에 대향되어 위치될 수 있다.
상기 스퍼터링타겟부는 상기 진공챔버의 하부에 위치되고 상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 스퍼터링타겟부의 상부에 위치될 수 있다.
상기 진공챔버 내에 설치되어 증발에 의하여 기판에 증착될 물질이 담긴 증발원을 포함하며, 상기 증발원은 상기 진공챔버의 하부에 위치되고 상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 증발원의 상부에 위치될 수 있다.
상기 기판처리장치는 마스크가 설치됨과 아울러 기판을 이송하는 기판트레이를 더 포함하며, 기판의 기판처리면이 상기 마스크를 향하도록 상기 기판트레이에 안착된 후 상기 마스크홀딩어셈블리가 상기 마스크를 상기 기판의 기판처리면에 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 기판의 기판처리면이 하측을 향하도록 상기 진공챔버의 상부에 위치되거나, 상기 본체의 대향면이 지면에 대하여 수직 또는 경사를 이루어 구성될 수 있다.
상기 기판처리장치는 기판이 상기 기판트레이에 의하여 이송되면서 기판처리가 수행할 수 있다.
상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 진공챔버 내에 설치되며, 상기 기판이 상기 마스크홀딩어셈블리 및 상기 마스크 사이에 위치되었을 때 상기 마스크를 상기 마스크홀딩어셈블리에 대하여 상대이동에 의하여 근접시켜 상기 마스크홀딩어셈블리가 상기 마스크를 상기 기판의 기판처리면에 밀착시킬 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치는 기판처리면을 향하는 대향면을 기준으로 위치에 따라서 마스크를 기판에 밀착시키기 위한 자기력발생부의 자기력을 서로 다르게 구성함으로써 마스크 밀착을 위한 자기력발생부의 사용을 최소화하여 제조비용을 절감할 수 있다.
특히 본 발명에 따른 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치는 마스크가 중앙부분에서 처짐이 가장 크게 발생함을 고려하여, 복수의 자기력발생부들을 배치함에 있어 중앙부분에서 자기력을 가장 크게 하고 상대적으로 작은 자기력이 필요한 가장자리부분에서의 자기력을 작게 함으로써 자기력발생부의 사용을 최소화하여 기판트레이의 제조비용을 최소화할 수 있다.
더 나아가 본 발명에 따른 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치는 마스크를 밀착시키기 위한 자기력을 최소화함으로써 자기력이 기판처리에 미치는 영향을 최소화하여 보다 양호하고 균일한 기판처리의 수행이 가능하도록 할 수 있다.
이는 자기에 민감한 스퍼터링을 이용한 기판처리에 있어서 본 발명은 기판처리에 미치는 영향을 최소화하여 보다 양호하고 균일한 기판처리의 수행이 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 일예를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치에 사용되는 기판트레이의 일예를 보여주는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 기판처리장치에 사용되는 기판트레이의 다른 예를 보여주는 일부단면도들이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판처리장치의 다른 예를 보여주는 개념도이다.
이하 본 발명에 따른 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리 및 그를 가지는 기판처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일예에 따른 기판처리장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 진공챔버(100) 내에서 마스크(300)를 마스크홀딩어셈블리(200)를 사용하여 기판(10)의 기판처리면에 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 진공챔버(100)는 기판처리의 수행을 위하여 처리공간(S)을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 진공챔버(100)는 챔버본체(120)와 서로 탈착가능하게 결합되어 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 리드(110)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 상기 진공챔버(100)는 처리공간(S)에서 기판처리의 조건에 맞춰 압력유지 및 배기를 위한 배기관(미도시), 처리공간(S) 내로 가스를 공급하는 가스공급부(미도시), 기판트레이(30)에 의하여 기판(10)이 이송되는 경우 기판트레이(30)의 고정 또는 가이드를 위한 부재 등 기판처리의 종류에 따라서 다양한 부재, 모듈 등이 설치될 수 있다.
특히 상기 진공챔버(100)는 기판처리가 증발에 의하여 기판(10)에 박막형성을 수행하는 기판처리의 경우 증발물질이 담긴 증발원(미도시)이 설치될 수 있다.
또한 상기 진공챔버(100)는 기판처리가 스퍼터링에 의하여 이루어지는 경우 기판(10)에 증착될 물질로 이루어진 스퍼터링타겟부(130)가 설치될 수 있다.
또한 상기 진공챔버(100)는 기판(10)의 입출을 위한 하나 이상의 게이트(101, 102)가 형성될 수 있다.
상기 기판트레이(30)는 이동에 의하여 진공챔버(100)의 처리공간(S) 내로 기판(10)을 도입하거나 배출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면 상기 기판트레이(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 하측을 향하도록 진공챔버(100)의 상부에 위치될 수 있으며, 기판(10)이 지면에 대하여 수직 또는 경사를 이룬 상태로 기판(10)이 안착될 수 있다.
여기서 상기 기판트레이(30)는 가이드레일 등에 의하여 이동될 수 있다.
또한 상기 기판트레이(30)는 마스크(200)와 별도로 구성되거나 용접 등에 의하여 일체로 구성될 수 있다.
상기 마스크홀딩어셈블리(200)는 기판처리의 종류, 기판(10)의 종류에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 패턴화된 다수의 개구부(310)들이 형성된 마스크(300)가 기판(10)의 기판처리면에 밀착시키는 구성으로서, 기판(10)의 기판처리면의 반대면에 대향되는 대향면(201)을 가지는 본체(210)와; 본체(210)에 설치되어 자기력에 의하여 마스크(300)를 기판(10)의 기판처리면에 밀착시키는 복수의 자기력발생부(410)들을 포함할 수 있다.
상기 본체(210)는 마스크(200)에 대하여 안정적인 인력을 작용하기 위하여 전체적으로 플레이트 형상을 이루며, 후술하는 자기력발생부(410)의 구성에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
즉, 상기 본체(210)는 알루미늄, 알루미늄합금 등 자기력이 작용하지 않는 비자성체의 재질이 바람직하며, 대향면(201)의 반대면인 배면(202)에 복수의 자기력발생부(410)들이 각각 삽입되는 복수의 자석삽입부(220)들이 형성된다.
상기 본체(210)는 기판(10)을 지지함에 있어서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 기판처리면의 반대면과 직접 접촉에 위하여 직접 지지하거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지프레임(430)이 개재된 상태로 기판(10)을 간접적으로 지지하는 등 다양한 형태로 기판(10)을 지지할 수 있다.
또한 마스크홀딩어셈블리(200)는 마스크(200)를 기판(10)의 기판처리면에 밀착시키는 것이 주목적인 바, 본체(210)는 기판지지 없이 기판(10)이 개재된 상태로 마스크(300)를 기판(10)의 기판처리면에 밀착시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 자석삽입부(220)는 후술하는 자기력발생부(410)가 설치될 수 있도록 본체(210)에 형성되는 구성으로서, 자기력발생부(410)의 크기 및 형상에 따라서 다양하게 형성될 수 있다.
또한 상기 본체(210)는 자기력발생부(410)가 자석삽입부(220)에 삽입된 후 자석삽입부(220)를 복개하는 하나 이상의 복개부(230)가 추가로 결합될 수 있다.
상기 복개부(230)는 자기력발생부(410)가 자석삽입부(220)에 삽입된 후 자석삽입부(220)를 복개함으로써 자기력발생부(410)을 본체(210)에 고정시키기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 복개부(230)는 볼트(231) 등의 체결방법 등 본체(210)와 다양한 방법에 의하여 결합될 수 있다.
상기 자기력발생부(410)는 자기력에 의하여 마스크(300)를 기판안착부(201)에 밀착시키기 위한 구성으로서 자기력을 발생시킬 수 있는 구성이면 전자석, 영구자석 등 모두 가능하며, 제조의 편의상 영구자석이 바람직하다.
상기 자기력발생부(410)의 형상은 블록 형태로 원기둥, 사각기둥 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한 상기 자기력발생부(410)의 형상은 대향면(201)을 위에서 볼 때 사각링 등의 링형상을 가지거나, 직사각형의 대향면(201)에 대응되어 띠형상을 이루는 등 보다 다양한 형상을 가질 수 있다.
또한 상기 자기력발생부(410)는 자기력에 의하여 마스크(300)에 인력으로서 작용하여 대향면(201)으로 밀착시키는바, 자기력효과를 극대화하고자 마스크(300) 중 개구되지 않은 부분에 대응되는 위치에 위치됨이 바람직하다.
한편 상기 자기력발생부(410)는 자석삽입부(200)에 삽입, 특히 압입되어 설치되는 등 다양하게 설치될 수 있다.
또한 상기 자기력발생부(410)는 앞서 설명한 본체(400)와 별도의 부재로 자석홀딩부(미도시)에 설치된 후 본체(400)와 결합되는 등 다양한 방식에 의하여 설치될 수 있다.
한편 상기 자기력발생부(410)는 자기력를 이용하여 마스크(300)를 대향면(201)에 밀착시키는바 자기력발생부(410)의 자기력이 공정에 미치는 영향을 최소화시킬 필요가 있다.
따라서 상기 복수의 자기력발생부(410)는 대향면(201)의 평면 위치에 따라서 상이한 자기력이 작용하도록 배치되는 것이 바람직하다.
특히 상기 복수의 자기력발생부(410)는 마스크(300)가 중앙부분에서의 지지가 불가함에 따라 처짐이 더 큰 점을 고려하여 가장자리부분보다 대향면(201)의 중앙부분에서 자기력의 세기가 더 큰 것이 더욱 바람직하다.
한편 상기 복수의 자기력발생부(410)는 대향면(201)의 평면 위치에 따라서 상이한 자기력이 작용하도록 다양한 방식에 의하여 배치될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부(410)의 배치의 일 예로서, 상기 복수의 자기력발생부(410)는 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(300)에 작용하는 자기력이 상이하도록 위치에 따라서 영구자석의 두께가 서로 다르게 구성될 수 있다.
여기서 상기 복수의 자기력발생부(410)는 중앙부분에서의 자기력발생부(410)가 가장자리 부분에 위치된 자기력발생부(410)의 두께보다 두껍게 하여 가장자리부분보다 중앙부분의 자기력의 세기가 더 크게 할 수 있다.
또한 상기 각 자기력발생부(410)의 두께를 달리하는 방법으로서, 각 위치에 동일한 크기, 예를 들면 코인형상의 영구자석의 숫자를 변화시키면서 각 자기력발생부(410)의 두께를 달리할 수 있다.
한편 상기 각 자기력발생부(410)의 두께가 다른 경우 자석삽입부(220)에 빈 공간이 형성되는바 자기력발생부(410)의 고정을 위하여, 자석삽입부(220)는 삽입된 자기력발생부(410)의 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에 하나 이상의 스페이서(420)가 설치될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부(410)의 배치의 다른 예로서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 복수의 자기력발생부(410)는 마스크(300)에 작용하는 자기력이 상이하도록 대향면(201)으로부터 설치높이를 달리하여 설치될 수 있다.
여기서 상기 복수의 자기력발생부(410)는 중앙부분에서의 자기력발생부(410)가 가장자리 부분에 위치된 자기력발생부(410)보다 설치높이를 낮게 하여 중앙부분의 자기력이 가장자리부분보다 크게 할 수 있다.
또한 상기 자석삽입부(220)는 자기력발생부(410)의 설치위치의 고정을 위하여 자기력발생부(410)의 하부 및 상부 중 적어도 어느 하나의 적절한 위치에 하나 이상의 스페이서(420)가 설치될 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부(410)의 배치의 또 다른 예로서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 복수의 자기력발생부(410)는 이웃하는 자기력발생부(410)와의 피치가 대향면(201)을 기준으로 중앙부분보다 가장자리부분에서 더 크게 할 수 있다.
즉, 상기 기판안착부(201)의 중앙부분에서의 자기력발생부(410) 간의 피치가 가장자리 부분에의 자기력발생부(410) 간의 피치보다 작게 하여 중앙부분의 자기력이 가장자리부분보다 크게 할 수 있다.
상기 복수의 자기력발생부(410)의 배치의 또 다른 예로서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 복수의 자기력발생부(410)는 대향면(201)을 향하는 면의 표면적의 크기가 서로 다르게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 기판안착부(201)의 중앙부분에서의 자기력발생부(410)의 표면적이 가장자리 부분에의 자기력발생부(410)의 표면적보다 크게 하여 중앙부분의 자기력이 가장자리부분보다 크게 할 수 있다.
한편 상기 복수의 자기력발생부(410)의 배치의 또 다른 예로서, 형성하는 자속밀도의 크기가 서로 다르게 할 수 있다.
상기 마스크(300)는 화소영역, 전극영역 등 요구되는 패턴으로 기판(10)에 증착이 이루어지도록 하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 마스크(300)는 패턴화된 하나 이상의 개구부(310)가 형성되며, 앞서 설명한 자기력발생부(410)의 자기력에 의하여 기판(10)을 사이에 두고 대향면(201)에 밀착되도록 스테인레스 스틸 등 자성을 가지는 자성체의 재질을 가짐이 바람직하다.
상기 개구부(310)는 기판(10) 상에 형성될 패턴에 대응되어 형성되며 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.
한편 상기 마스크(300)는 자기력발생부(410)에 의하여 기판(10)에 밀착됨과 아울러, 그 가장자리 부분이 클립, 핀 등에 의하여 마스크홀딩어셈블리(200)에 고정될 수 있다.
또한 상기 마스크(300)는 패턴화된 하나 이상의 개구부(310)가 형성된 마스크시트(미도시)와 마스크시트가 용접 등에 의하여 결합고정되는 프레임부재로 구성될 수 있다.
또한 상기 마스크(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크홀딩어셈블리(200)에 결합된 상태로 진공챔버(100) 내로 도입되거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 진공챔버(100) 내에 설치되며 기판(10)이 안착된 마스크홀딩어셈블리(200)가 진공챔버(100) 내로 도입된 후에 마스크홀딩어셈블리(200)에 결합될 수 있다.
이때 상기 마스크(300)는 기판(10) 상에서 얼라이너(미도시)에 의하여 정확한 위치에 밀착될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리(200)는 마스크(300)가 중앙부분에서 처짐이 가장 크게 발생함을 고려하여, 복수의 자기력발생부(410)들을 배치함에 있어 중앙부분에서 자기력을 가장 크게 하고 상대적으로 작은 자기력이 필요한 가장자리부분에서의 자기력을 작게 함으로써 자기력발생부(410)의 사용을 최소화하여 마스크홀딩어셈블리(200)의 제조비용을 최소화할 수 있다.
또한 마스크(300)를 밀착시키기 위한 자기력을 최소화함으로써 자기력이 기판처리에 미치는 영향을 최소화하여 보다 양호하고 균일한 기판처리의 수행이 가능하도록 할 수 있다.
한편 상기와 같은 구성을 가지는 마스크홀딩어셈블리(200)는 기판(10) 상에 마스크(300)를 밀착시키기 위한 모든 기판처리장치에 적용이 가능하다.
일예로서, 상기와 같은 구성을 가지는 마스크홀딩어셈블리(200)는 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 진공챔버(100)와; 처리공간(S)으로 가스를 공급하는 가스공급부(미도시)와; 진공챔버(100) 내에 설치되어 기판(10)에 증착될 물질로 이루어진 스퍼터링타겟부(130)를 포함하는 기판처리장치에 적용될 수 있다.
여기서 상기 마스크홀딩어셈블리(200)는 스퍼터링타겟(130)에 대향되어 위치되며, 특히 스퍼터링타겟부(130)가 진공챔버(100)의 하부에 위치되고 마스크홀딩어셈블리(200)는 스퍼터링타겟부(130)의 상부에 위치됨이 바람직하다.
상기 스퍼터링타겟부(130)는 기판(10)에 증착될 물질로 이루어지거나, 타겟물질 및 자석으로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
또 다른 예로서, 상기와 같은 구성을 가지는 마스크홀딩어셈블리(200)는 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 진공챔버(100)와; 진공챔버(100) 내에 설치되어 증발에 의하여 기판(10)에 증착될 물질이 담긴 증발원(미도시)을 포함하는 기판처리장치에 적용될 수 있다.
여기서 상기 증발원은 진공챔버(100)의 하부에 위치되고 마스크홀딩어셈블리(200)는 스퍼터링타겟부(130)의 상부에 위치됨이 바람직하다.
한편 상기와 같은 구성을 가지는 기판처리장치에 마스크홀딩어셈블리(200)가 설치될 때 기판(10)의 이송방식에 따라서 다양하게 배치되는 등 다양한 구성이 가능하다.
먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 기판처리면이 하측을 향하여 기판처리가 이루어질 때 마스크홀딩어셈블리(200) 또한 이에 대응되어 진공챔버(100)의 상부에 위치된다.
그리고 기판(10)의 기판처리면이 지면에 대하여 수직 또는 경사를 이루는 경우, 마스크홀딩어셈블리(200) 또한 본체(210)의 대향면(201)이 지면에 대하여 수직 또는 경사를 이룬 상태로 설치되거나 이동될 수 있다.
한편 상기 마스크홀딩어셈블리(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 앞서 설명한 기판트레이(30)와 함께 이동되도록 설치되거나, 기판트레이(30)의 구성과 관계없이 진공챔버(100) 내에 특정 위치에서만 위치되도록 설치될 수 있다.
즉, 상기 기판트레이(30)는 진공챔버(100)의 처리공간(S) 내로 도입하거나 배출되도록 이동, 즉 진공챔버(100) 내외로 이동이 가능하도록 설치되거나, 진공챔버(100) 내에서 일정구간 내에서 이동이 가능하도록 설치되는 등 기판(10)이 안착된 상태로 이동하도록 설치될 수 있다.
이때 상기 마스크홀딩어셈블리(200) 또한 기판트레이(30)에 결합되어 이동이 가능하도록 설치될 수 있다.
즉, 상기 마스크홀딩어셈블리(200)는 특정 위치에 위치된 상태로 있다가 마스크(300)가 설치된 기판트레이(30)에 기판(10)이 안착되면, 마스크(300)가 기판(10)의 기판처리면에 밀착시키도록 마스크홀딩어셈블리(200)는 기판(10) 쪽, 예를 들면 하측으로 이동하여 기판트레이(30)에 결합되어 기판트레이(30)와 함께 이동될 수 있다.
이때 본 발명에 따른 기판처리장치는 기판트레이(30)가 이동하면서 기판처리를 수행하거나 기판트레이(30)가 정지된 상태에서 기판처리가 수행하는 등 다양한 형태의 기판처리가 가능하다.
또한 기판처리의 수행 후 기판(10)이 기판트레이(30)로부터 인출하기 위하여 마스크홀딩어셈블리(200)는 기판(10)과 반대쪽, 즉 상측으로 이동된다.
여기서 상기 마스크홀딩어셈블리(200)는 도시되지는 않았지만 선형구동부 및 마스크홀딩어셈블리(200)의 홀딩 및 해제를 수행하는 홀딩부 등을 사용하여 다양한 형태로 상하이동을 구현할 수 있다.
한편 상기 마스크홀딩어셈블(200)는 진공챔버(100) 내에 설치될 수 있으며, 이때 기판(10)이 마스크홀딩어셈블리(200) 및 마스크(300) 사이에 위치되었을 때 마스크(300)를 마스크홀딩어셈블리(200)에 대하여 상대이동에 의하여 근접시켜 마스크홀딩어셈블리(200)가 마스크(200)를 기판(10)의 기판처리면에 밀착시키도록 구성될 수 있다.
이때 상기 마스크(200)는 별도의 마스크지지프레임(420)에 의하여 지지될 수 있으며, 마스크지지프레임(420)은 기판(10)의 도입 및 배출이 용이하도록 상하로 이동가능하도록 설치될 수 있다.
특히 상기 마스크지지프레임(420)는 기판(10)의 도입 및 배출시 기판(10) 쪽을 향하거나 반대로 이동하도록 설치되며, 기판(10)이 도입된 후 상측으로 이동하여 마스크(200)를 마스크홀딩어셈블리(200)로 근접시켜 자기력에 의하여 마스크(200)를 기판(10)의 기판처리면에 밀착시키게 된다.
한편 도 4에서 도면부호 430은 마스크홀딩어셈블리(200) 및 마스크지지프레임(420)를 지지하기 위한 지지프레임으로서 마스크홀딩어셈블리(200) 및 마스크(200)의 구조 및 지지형태에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 마스크홀딩어셈블리(200)는 균일한 기판처리의 수행을 위하여 진공챔버(100) 내에서 회전, 수평이동 등 다양한 형태로 이동이 이루어질 수 있다.
한편 도 4의 경우, 상기 마스크(200)의 이동 대신에 상하구동부(미도시)에 의하여 마스크홀딩어셈블리(200)가 상하로 이동될 수 있음은 물론이다.
그리고 상기 기판(10)이 안착되고 마스크홀딩어셈블리(200)가 기판처리면에 마스크(200)를 밀착시킨 후에는 균일한 기판처리를 위하여 기판(10), 마스크(200) 및 마스크홀딩어셈블리(200)가 선형 수평이동, X-Y평면 수평이동, 회전이동 등 다양하게 이동될 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 진공챔버 200 : 기판트레이
300 : 마스크 400 : 자기력발생부

Claims (21)

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  4. 패턴화된 다수의 개구부들이 형성된 마스크를 기판의 기판처리면에 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리로서,
    상기 기판처리면의 반대면에 대향되는 대향면을 가지는 본체와;
    상기 본체에 설치되어 자기력에 의하여 상기 마스크를 상기 기판의 기판처리면에 밀착시키며 상기 대향면의 평면 위치에 따라서 상이한 자기력이 작용하도록 배치되는 복수의 자기력발생부들을 포함하며,
    상기 본체는 상기 대향면의 반대면인 배면에 상기 복수의 자기력발생부들이 각각 삽입되는 복수의 자석삽입부들이 형성되며,
    상기 자석삽입부는 상기 자기력발생부의 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에 하나 이상의 스페이서가 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 자기력발생부는 상기 마스크 중 개구되지 않은 부분에 대응되는 위치에 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 자기력발생부는 상기 대향면의 가장자리부분보다 중앙부분의 자기력의 세기가 큰 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 자기력발생부는 이웃하는 자기력발생부와의 피치가 상기 대향면을 기준으로 중앙부분보다 가장자리부분에서 더 큰 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 자기력발생부는 상기 마스크에 작용하는 자기력이 상이하도록 상기 대향면으로부터 설치높이를 달리하여 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 자기력발생부는 형성하는 자속밀도의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 자기력발생부는 상기 마스크에 작용하는 자기력이 상이하도록 두께가 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  11. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 자기력발생부는 상기 대향면을 향하는 면의 표면적의 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 마스크홀딩어셈블리.
  12. 밀폐된 처리공간을 형성하는 진공챔버 내에서 패턴화된 다수의 개구부들이 형성된 마스크를 기판의 기판처리면에 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 기판처리장치로서,
    상기 마스크를 기판의 기판처리면에 밀착시키도록 청구항 4 내지 청구항 11 중 어느 하나의 항에 따른 마스크홀딩어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 기판의 기판처리면이 하측을 향하도록 상기 진공챔버의 상부에 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 본체의 대향면이 지면에 대하여 수직 또는 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 진공챔버 내에 설치되어 기판에 증착될 물질로 이루어진 스퍼터링타겟부를 포함하며,
    상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 스퍼터링타겟부에 대향되어 위치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 스퍼터링타겟부는 상기 진공챔버의 하부에 위치되고 상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 스퍼터링타겟부의 상부에 위치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 진공챔버 내에 설치되어 증발에 의하여 기판에 증착될 물질이 담긴 증발원을 포함하며,
    상기 증발원은 상기 진공챔버의 하부에 위치되고 상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 증발원의 상부에 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 청구항 12에 있어서,
    마스크가 설치됨과 아울러 기판을 이송하는 기판트레이를 더 포함하며,
    기판의 기판처리면이 상기 마스크를 향하도록 상기 기판트레이에 안착된 후 상기 마스크홀딩어셈블리가 상기 마스크를 상기 기판의 기판처리면에 밀착시킨 상태에서 기판처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 마스크홀딩어셈블리는
    상기 기판의 기판처리면이 하측을 향하도록 상기 진공챔버의 상부에 위치되거나,
    상기 본체의 대향면이 지면에 대하여 수직 또는 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    기판이 상기 기판트레이에 의하여 이송되면서 기판처리가 수행되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  21. 청구항 12에 있어서,
    상기 마스크홀딩어셈블리는 상기 진공챔버 내에 설치되며,
    상기 기판이 상기 마스크홀딩어셈블리 및 상기 마스크 사이에 위치되었을 때 상기 마스크를 상기 마스크홀딩어셈블리에 대하여 상대이동에 의하여 근접시켜 상기 마스크홀딩어셈블리가 상기 마스크를 상기 기판의 기판처리면에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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