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KR100659058B1 - 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법 - Google Patents

박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법 Download PDF

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KR100659058B1
KR100659058B1 KR1020040055075A KR20040055075A KR100659058B1 KR 100659058 B1 KR100659058 B1 KR 100659058B1 KR 1020040055075 A KR1020040055075 A KR 1020040055075A KR 20040055075 A KR20040055075 A KR 20040055075A KR 100659058 B1 KR100659058 B1 KR 100659058B1
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KR
South Korea
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substrate
thin film
film deposition
support substrate
deposition apparatus
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김태승
강창호
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 대형화 추세에 따라, 기판 상에 박막을 증착하는 경우 발생되는 기판 처짐을 방지하기 위한 박막 증착 장치를 제공함을 목적으로 한다. 본 발명은, 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 마스크 프레임 조립체를 개재해 박막을 증착하는 박막 증착 장치에 있어서, 상기 기판 일면 상에, 부착 수단을 통하여 상기 기판과 부착 가능한 지지 기판이 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.

Description

박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법{A thin film deposition apparatus and method of this film deposition using the same apparatus}
도 1a는 마스크 프레임 조립체 및 기판이 배치되는 상태를 나타내는 개략적인 사시도,
도 1b는 종래 기술에 따른 박막 증착 장치의 개략적인 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 박막 증착 장치의 개략적인 단면도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른, 기판 및 지지 기판 부착 과정의 일예를 도시하는 단면도,
도 4a 및 도 3b는 본 발명에 따른, 기판 및 지지 기판 부착 과정의 다른 일예를 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
10...기판 11...부착 수단
20...마스크 프레임 조립체 21...마스크
22...마스크 프레임 23...체결공
25...프레임 홀더 26...체결 돌기
30...지지 기판 30a...돌출부
31...정렬 관통구 32...투입공
40...마그넷 유닛 43...갭 플레이트
본 발명은 박막 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 대형화에 따른 기판 처짐을 방지하기 위한 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다.
이러한 전계 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 전계 발광 소자와 유기 전계 발광 소자로 구분되는데, 유기 전계 발광 소자는 무기 전계 발광 소자에 비해 휘도, 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러 디스플레이가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
이러한 유기 전계 발광소자는 투명한 절연기판 상에 소정 패턴으로 형성된 제1전극과, 이 제1전극이 형성된 절연기판 상에는 예를 들어, 진공증착법 등에 의해 형성된 유기 발광층과, 상기 유기 발광층의 상면에 형성되며 상기 제1전극과 교차하는 방향으로 캐소오드 전극층인 제2전극들을 포함한다.
이와 같이 구성된 유기 전계 발광소자를 제작함에 있어서, 상기 제1전극은 ITO(indium tin oxide)로 이루어질 수도 있는데, 이 ITO의 패턴닝은 예를 들어, 포 토리소그래피 법을 사용하여 염화제2철을 포함하는 식각액 중에서 습식 식각법에 의해 패턴화될 수 있다. 그러나 상기 캐소오드 전극인 제2전극 또한 포토리소그래피법을 이용하여 식각하게 되면 레지스트를 박리하는 과정과, 제2전극을 식각하는 과정에서 수분이 유기 발광층과 제2전극의 경계면으로 침투하게 되므로 유기 전계 발광소자의 성능과 수명특성을 현저하게 열화시키는 문제점을 야기 시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 유기 발광층을 이루는 유기 전계 발광재료와 제2전극을 이루는 재료를 증착하는 제조방법이 제안되었다.
이러한 증착 방법을 이용하여 유기 전계 발광소자를 제작하기 위해서는 투명한 절연기판에 ITO등으로 이루어진 제1전극을 포토리소 그래피법 등으로 성막하여 스트라이프 상으로 형성한다. 그리고 제1전극이 형성된 투명기판에 유기 발광층을 적층하여 형성한 후 제2전극의 형성패턴과 동일한 패턴을 가지는 마스크를 유기 발광층에 밀착시키고 제2전극 형성재료를 증착하여 제2전극을 형성한다.
이러한 유기발광층 또는 캐소오드 전극인 제2전극을 증착하기 위한 마스크와 이 마스크를 이용한 유기 전계 발광소자와 그 제조방법이 대한민국 공개 특허공보 2000-060589호에 개시되어 있다.
여기에 개시된 증착을 위한 마스크는 박판의 본체에 상호 소정 간격 이격 되는 스트라이프 상의 슬롯이 형성된 구조를 가진다.
대한 민국 공개 특허 공보 1998-0071583호에 개시된 마스크는 금속 박판에 슬릿부와 브릿지부가 매쉬형상을 이룬다.
일본 공개 특허공보 2000-12238호에 개시되어 있는 마스크는 전극 마스크부 와, 한 쌍의 단자 마스크부를 가지고 있다. 전극 마스크부는 캐소오드 전극 즉, 제2전극 사이의 갭에 해당하는 폭을 구비하고 상호 평행하게 설치되는 스트라이프 상의 마킹부와 복수개의 마킹부의 양단을 각각 연결하는 연결부를 구비한다.
상기한 종래 기술에 따르면, 도 1a에 도시된 바와 같이, 마스크 프레임 조립체(20)의 상부에 증착층을 형성하기 위한 기판(10)이 배치되는데, 증착 과정시 마스크(10)의 처짐을 방지하기 위해 각측에 인장력을 가한 상태의, 슬릿 또는 개구부가 형성된 마스크(21)를 마스크 프레임(22)에 부착시킴으로써 마스크 프레임 조립체(20)를 형성한다.
이러한 종래 기술에 따르면, 마스크의 처짐을 방지하기 위한 방안에 대하여는 기술되어 있으나, 기판의 처짐을 방지하기 위한 방안에 대하여는 기술되어 있지 않는 바, 기판 대형화에 따른 기술 요구 사양을 충족시키지 못하였다.
대한민국특허공개공보 제 2003-95580호에는, 기판의 가장 자리를 가압시키는 가압 장치를 구비하는 기판 정렬 장치가 기재되어 있다. 하지만, 기판 가장 자리만을 가압하여 발생하는, 자중에 반하는 역모멘트를 이용한다는 점에서 기판의 변형을 유발한다는 문제점이 야기될 수 있다.
또한, 일본특허공개공보 제 2003-17254호에는 수 개의 메탈 마스크를 조합하고, 이들 조합된 메탈 마스크 사이에 배치된 핀을 통하여 기판을 지지하는 증착 방법이 개시되어 있다. 하지만, 이러한 방식에 따르면, 수 개의 메탈 마스크를 형성하는 과정에서 이들의 평탄도를 균일하게 설정하기 어렵다는 문제점과, 이로 인해 마스크 전체적으로 토탈 피치 오차가 발생하여 기판의 위치에 따른 증착 오차를 형 성할 수도 있다는 문제점과, 공정의 복잡함으로 인해 제작 단가가 증대된다는 문제점을 수반한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 증착과정에서 기판 대형화에 따른 기판 처짐을 방지할 수 있는 박막 증착 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 증착과정에서 마스크의 처짐 등을 방지하여 증착 오차를 경감시킬 수 있는 박막 증착 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따르면, 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 마스크 프레임 조립체를 개재해 박막을 증착하는 박막 증착 장치에 있어서, 상기 기판 일면 상에, 부착 수단을 통하여 상기 기판과 부착 가능한 지지 기판이 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 상기 부착 수단은 접착제인 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 부착 수단은 접착성 경화재인 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 지지 기판은 상기 접착제가 투입되는 투입공을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 지지 수단은 상기 기판의 정렬을 위 한 정렬 관통구를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 지지 수단을 적어도 상기 마스크 프레임 조립체와 평행한 평면 상에서 이동시키는 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 개재된 마스크 프레임 조립체를 포함하는 박막 증착 장치에 의한 박막 증착 방법에 있어서, 상기 기판과 상기 기판을 지지하기 위한 지지 기판을 부착시키는 단계와; 상기 기판에 박막을 증착시킨 후, 상기 기판으로부터 상기 지지 기판을 분리시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는:
상기 기판 일면에 부착 수단을 배치하는 단계; 및 상기 부착 수단이 배치된 기판 일면 상에 상기 지지 기판을 배치하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 부착 수단은 접착성 경화제이고, 상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는 상기 부착 수단을 경화시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 부착 수단은 접착성 경화제인 것과,
상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는: 상기 기판 일면 상에 상기 지지 기판을 배치하는 단계; 상기 지지 기판에 형성된 투입공을 통하여 접착성 경화제를 투입하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는 상기 접착성 경화제를 경화시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 개재된 마스크 프레임 조립체를 포함하는 박막 증착 장치에 의한 박막 증착 방법에 있어서, 상기 기판과 상기 기판을 지지하기 위한 지지 기판을 부착시키는 단계와; 상기 부착된 기판 및 지지 기판을 상기 마스크 상부에 배치하는 단계와; 상기 부착된 기판 및 지지 기판을 적어도 상기 마스크와 평행한 평면 상에서 이동시켜 정렬하는 단계와; 그리고 상기 기판에 박막을 증착시킨 후, 상기 기판으로부터 상기 지지 기판을 분리시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 마스크 프레임 조립체를 개재해 박막을 증착하는 박막 증착 장치에 있어서,
상기 기판 일면 상에, 부착 수단을 통하여 상기 기판과 부착 가능한 지지 기판이 구비되고,
상기 지지 기판에는 관통부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 지지 기판의 관통부는 격자형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 마스크 프레임 조립체를 개재해 박막을 증착하는 박막 증착 장치에 있어서,
상기 기판 일면 상에, 부착 수단을 통하여 상기 기판과 부착 가능한 지지 기판이 구비되고,
상기 기판의 상부에는 상기 지지 기판이 고정되는 고정 플레이트가 구비되고,
상기 지지 기판의, 상기 기판과 마주하는 면의 반대면에는 상기 지지 기판을 상기 고정 플레이트의 적어도 일부와 맞물리는 결합 수단이 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 결합 수단은 상기 지지 기판의 일면으로부터 돌출된 돌출부이고, 상기 돌출부의 측면에는 요홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 돌출부의 일면에는 돌출 요홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 돌출부에는 투입공이 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 지지 기판에는 관통부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 박막 증착 장치의 일부분이 개략적으로 도시되어 있다. 마스크(21) 및 마스크 프레임(22)의 조립체(20)는 프레임 홀더(25)의 일면 상에 장착된다. 마스크 프레임(25)의 하부에는 예를 들어 히터 코일에 의하여 둘러싸여 증착 물질을 수용하는 도가니 등으로 구성되는 증착원(미도시)이 배치된다. 프레임 홀더(25)와 접하는 마스크 프레임(22)의 일면에는 체결공(23)이, 그리고 프레임 홀더(25)의 일면에는 체결 돌기(26)가 형성되어, 이들 간의 체결 후 증착 과정시 발생 가능한 진동 등에 의한 이들 간의 상대 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 박막 증착 장치는 마스크(21) 및 마스크 프레임(22)의 상부에 배치되는 지지 기판(30)을 더 구비하는데, 먼저 기판(10)이 부착 수단(11)을 통하여 지지 기판(30)에 부착된다.
그런 후, 상호 부착된 기판(10) 및 지지 기판(30)은 수작업으로 또는 이동 수단(미도시)을 통하여 마스크 프레임 조립체(20)의 상부에 배치된다. 증착 과정을 거친 후, 부착 수단(11)을 제거함으로써 지지 기판(30)과 기판(10)을 분리시킬 수 있다.
기판(10) 및 지지 기판(30)의 상부에는 마그넷 유닛(40)이 배치되는데, 마그넷 유닛(40)은 지지 기판(30)의 일면과 마주함으로써 기판(10)이 마스크 프레임 조립체(20)에 밀착되도록 한다. 한편, 마그넷 유닛(40)은 마그넷 플레이트(41)와, 마그넷 플레이트(41) 하면의 러버 마그넷(42)과, 러버 마그넷(42) 하부에 구비된 갭 플레이트(43)로 구성될 수 있는데, 마그넷 유닛(40)은 자력 인가에 따라 갭 플레이트(43)와 기판(10)이 상호 밀착된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 박막 증착 장치가 구비하는 지지 기판(30)의 일예 및 이를 기판(10)에 부착하는 과정이 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다.
먼저, 배치된 기판(10)의 일면 상에 부착 수단(11)을 형성한다. 부착 수단(11)은 접착제 및/또는 접착성 경화제, 예를 들어 열 조사 또는 UV 조사시 경화되는 경화 밀봉재일 수도 있는 등, 다양한 재료가 사용될 수 있으나, 이들 부착 수단(11)은 기판(11)의 자중은 극복하되, 차후 기판(10)과 지지 기판(30)을 분리시키는 경우 기판(10)에 손상을 가하지 않게 분리 가능한 정도의 접착력을 가지도록 하여야 한다.
또한, 부착 수단(11)의 형성 위치도 적절하게 선택되어야 한다. 예를 들어, 기판(10)을 통하여 광이 취출되는 배면 발광형의 경우 부착 수단(11)이 기판(10)으로부터 제거된 후, 기판(10)에 남을 수도 있는 부착 수단(11)의 흔적으로 인하여 디스플레이 영역의 광취출율이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 부착 수단(11)이 형성되는 위치는 기판(10)의 비-디스플레이 영역, 즉 데드 스페이스인 것이 바람직하다.
또한, 부착 수단(11)으로 접착제 등을 사용하는 경우 사용양도 적절하게 선택되어야 한다. 과도한 양의 부착 수단(11)을 사용하는 경우, 부착 수단(11)을 형성하고자 하는 영역을 넘어 원치 않는 영역, 예를 들어 디스플레이 영역까지 부착 수단(11)이 침범하는 경우를 방지하기 위함이다.
기판(10)의 일면 상에 부착 수단(11)을 형성한 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 그 상부에 지지 기판(30)을 배치한다. 기판(10) 일면 상에 지지 기판(30)이 배치된 후, 부착 수단(11)와 지지 기판(30) 및 기판(10) 간의 접착력을 증대시키기 위하여, 부착 수단(11), 즉 접착성 경화제를 경화시킬 수도 있다. 이러한 경화 단계는, 예를 들어 부착 수단(11)에 에너지를 가함으로써 이루어질 수 있는데, 에너지를 부착 수단(11)에 전달하는 방법으로는 부착 수단(11)에 열을 직접 전달할 수도 있고, 접착성 경화제인 부착 수단(11)에 UV 선을 조사함으로써 경화시킬 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 박막 증착 장치가 구비하는 지지 기판(30)의 또 다른 일예 및 이를 기판(10)에 부착하는 또 다른 과정이 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다.
먼저, 기판(10)의 일면 상에 지지 기판(30)을 배치한다. 지지 기판(30)에는 하나 이상의 투입공(32)이 형성되어 있다. 기판(10)을 통하여 광이 취출되는 배면 발광형의 경우 부착 수단(11)이 기판(10)으로부터 제거된 후, 기판(10)에 남을 수도 있는 부착 수단(11)의 흔적으로 인하여 디스플레이 영역의 광취출율이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 투입공(32)이 형성된 위치는 기판(10)의 비-디스플레이 영역, 즉 데드 스페이스에 대응하는 영역인 것이 바람직하다.
그런 후, 투입공(32)에는 부착 수단(11'), 예를 들어, 경화 밀봉재와 같은 접착제 및/또는 접착성 경화제 등이 투입공(32)을 통하여 주입된다. 이 때, 투입 공(32)에 주입되는 부착 수단(11')의 점성이 과도하게 큰 경우, 미세한 투입공(32)을 통하여 주입되지 못하고, 또한 점성이 지나치게 작은 경우, 투입공(32)을 통하여 주입된 부착 수단(11')의 대부분이 투입공(32)을 지나 기판(10)과 지지 기판(30) 사이로 유동하기 때문에, 부착 수단(11')은 적절한 점성을 갖는 재료로 선택되어야 한다. 또한, 부착 수단(11')의 사용양도 적절하게 선택되어야 함은 상기 실시예에 언급된 바와 같다. 특히, 부착 수단 지지부(11a')와, 부착 수단 접착부(11c')와, 그리고 이들을 연결하는 부착 수단 연결부(11b')로 구성되는 부착 수단(11')의 경우, 부착 수단 지지부(11a')는 갭 플레이트(43)와 마주하여 서로 접촉하기 때문에, 이로 인해 갭 플레이트(43)에 의한 접촉시 지지 기판(30)의 평면에 대한 힘의 편중이 발생하지 않도록 적절한 크기를 가져야 한다.
특히, 부착 수단(11')으로 경화 밀봉재와 같은 접착성 경화제를 사용하는 경우, 경화 단계를 거침으로써 기판(10)과 지지 기판(30) 사이의 보다 강한 접착력을 부여할 수 있다.
한편, 증착 과정시, 지지 기판(30)은 기판(10)과의 열팽창률 차이로 인한 뒤틀림 내지 부착 수단(11, 11')의 분리를 방지하기 위하여, 지지 기판(30)은 기판(10)과 동일 내지 거의 유사한 열팽창률을 가지되, 기판(10)의 처짐을 방지할 수 있을 정도의 강성을 갖는 재료, 예를 들어 기판으로 소다 석회 글라스(Sodalime Glass)를 사용하는 경우에는 SUS410, SUS420, SUS430 등과 같은 재료로 형성하는 것이 바람직하며, 무알칼리 글라스를 사용하는 경우에는 42Alloy를 사용하는 것이 바람직하다. 하지만, 이들은 예시적인 재료들로 본 발명에 따른 지지 기판(30)이 이에 국한되는 것은 아니며, 상기 요건을 충족시키는 범위 내에서 다양한 재료로 구성될 수 있다.
또한, 지지 기판(30)에는 정렬 관통구(31)가 형성될 수 있다. 따라서, 지지 기판(30)에 부착된 기판(10)을 마스크 및 마스크 프레임 조립체(20)에 정렬시키는 경우, 예를 들어 CCD 카메라 등으로 지지 기판(30)의 정렬 관통구(31)를 통하여 마스크 프레임(22)의 적어도 일측에 형성된 정렬 마크(24)를 인식함으로써, 기판(10)과 마스크 프레임 조립체(20) 사이의 정렬이 이루어지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 박막 증착 장치는, 부착 수단(11, 11')을 통하여 기판(10)을 구비하는 지지 기판(30)을 이송하기 위한, 예를 들어 로봇 아암과 같은 이송 수단(미도시) 더 구비할 수 있는데, 이송 수단은 기판(10)이 부착된 지지 기판(30)을 마스크 프레임 조립체(20)의 상부에 배치하기 위하여, 적어도 마스크 프레임 조립체(20)와 평행한 평면 상에서 이동 가능하다.
또한, 부착 수단(11, 11')을 통하여 기판(10)이 부착된 지지 기판(30)은, 이동 수단(미도시)을 통한 지지 기판(30)의 이송을 보다 안전하게 하기 위하여, 로봇 아암과 같은 이동 수단이 그립핑 또는 홀딩할 수 있는 돌출부(30a)를 더 구비할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 지지 기판은 다양한 형태를 구비할 수 있는데, 지지 기판의 자중으로 인한 처짐을 방지하기 위하여, 도 5a에 도시된 바와 같이 지지 기판(30)은 관통부(33)를 구비할 수도 있다.
관통부(33)의 배치 위치는 설계 사양에 따라 다양한 구성을 취할 수 있는데, 기판(10)의 하중 분포가 전 영역에 대하여 고르다면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 지지 기판(30)의 전 영역에 대하여 관통부(33)가 고르게 배치되도록 지지 기판(30)은 격자형 구조를 취하는 것이 바람직하다.
도 5c에는 도 5b의 선 Ⅰ-Ⅰ를 따라 취한 단면도가 도시되는데, 관통부(33) 사이에 형성된, 지지 기판(30)의 격자형 부분은 부착 수단(11)을 통하여 기판(10)의 일면과 부착된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 지지 기판의 일면으로 기판과 접하는 면의 반대면에는 지지 기판을 박막 증착 장치에 결합시키기 위한 결합 수단이 배치될 수도 있는데, 도 6a 및 도 6b에는 결합 수단의 일예로서 돌출부(36)를 구비하는 지지 기판(30)이 도시되어 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 지지 기판(30)은 상기한 실시예와 마찬가지로, 자중에 의한 처짐을 방지하기 위한 관통부(33)를 구비할 수도 있다. 관통부(33)들 사이에 배치된 격자형 부분에는 돌출부(36)가 배치된다. 지지 기판(30)의 일면으로부터 돌출된 돌출부(36)는 그 측면에 요홈부(37)를 구비하는데, 도 6c에 도시된 바와 같이, 요홈부(37)를 구비하는 돌출부(36)는 박막 증착 장치, 예를 들어 갭 플레이트(43)의 일면에 형성된 척(chuck)과 같은 다른 결합 수단(44)과 맞물림으로써, 지지 기판(30)이 갭 플레이트(43), 즉 박막 증착 장치에 결합될 수 있도록 한다. 갭 플레이트(43)에 형성된 다른 결합 수단(44) 내측의 일면과, 돌출부(36)의 일면은 밀착되도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 7a 내지 도 7c에는, 다른 형태의 결합 수단을 구비하는 지지 기판이 박막 증착 장치에 결합되는 과정이 도시된다. 도 7a에서, 기판(10)의 상부에지지 기판(30)이 배치된다. 지지 기판(30)의, 기판(10)이 배치되는 반대면에는 박막 증착 장치와 결합되는 결합 수단으로서의 돌출부(36')가 형성되어 있다. 돌출부(36')의 측면에는 요홈부(37')가 형성되는데, 이는 차후 박막 증착 장치에 형성된 척과 같은 다른 결합 수단(44, 도 7c참조)과 맞물리게 된다. 한편, 돌출부(36)의 일면 상부에는 돌출 요홈부(39)가 형성되고, 돌출부(36')에는 돌출 요홈부(39)의 일면이, 지지 기판(30)의, 기판(10)을 향한 일면과 관통 연결되도록 하기 위한 투입공(32')이 형성되어 있다.
기판(10)의 상부에 지지 기판(30)이 배치된 후에는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 돌출부(36')에 형성된 돌출 요홈부(39)에는, 앞선 실시예에 기술된 바와 같은 경화 밀봉재와 같은 부착 수단(11')이 주입되어, 투입공(32')을 통하여 투입된다. 부착 수단(11')에 대하여는 앞선 실시예에 기술된 바와 같은데, 특히, 부착 수단(11')은 돌출 요홈부(39)에 배치되는 부착 수단 지지부(11a')와, 지지 기판(30) 및 기판(10) 사이에 배치되는 부착 수단 접착부(11c')와, 부착 수단 지지부 및 부착 수단 접착부를 연결하는 부착 수단 연결부로 구성된다. 이러한 부착 수단(11')에 대하여는 앞선 실시예에 기술된 바와 거의 동일하다.
투입공(32')을 통하여 주입된 부착 수단(11')은 열 및 UV 조사 등을 통하여 경화된다. 그런 후, 도 7c에 도시된 바와 같이, 고정 플레이트로서의 갭 플레이트(43)와 같은 박막 증착 장치의 일부에 지지 기판(30)을 결합시킨다. 이 때, 도 6c에 도시된 바와 같이, 갭 플레이트(43)의 일면 상에 형성된 척과 같은 다른 결합 수단(44)은 돌출부(36')의 측면 및 요홈부(37)와 꼭 맞물리는 것이 바람직하다.
도 6a에서, 돌출부(36)는 지지 기판(30)의 일면으로부터 불연속적으로 돌출된 형태로 도시되었으나, 돌출부는 스트라이프 형태로 이루어질 수도 있으며, 또한, 본 발명의 결합 수단은 도면에 도시된 형태에 국한되지 않고, 억지 끼워 맞춤되는 돌출부일 수도 있는 등, 다양한 형태로 구성될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같은, 본 발명에 따른 마스크 프레임 조립체 및 박막 증착 장치는 유기 전계 발광 소자의 유기 발광막 등의 증착 뿐만 아니라, 증착 영역이 큰 기타 박막 증착 공정에 폭넓게 사용될 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 박막 증착 장치 및 이에 의한 방법에 따르면, 접착제 및/또는 접착성 경화제와 같은 부착 수단을 통하여 지지 기판과 기판을 일체로 형성한 후 증착 과정을 거침으로써, 기판의 대형화에 따라 증대되는 기판의 처짐으로 인해 발생 가능한 증착 오류를 방지할 수 있다.
또한, 부착 수단을 투입하기 위한 하나 이상의 투입공이 형성된 지지 기판은 부착 수단과의 접촉 면적을 더욱 증대시킴으로써, 증착 과정시 기판과 지지 기판 사이의 보다 확고한 접촉 상태를 유지함으로써, 접촉 불균일로 인해 기판 위치에 따라 박막의 상이한 증착 상태를 갖는 것을 방지할 수도 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발 명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 마스크 프레임 조립체를 개재해 박막을 증착하는 박막 증착 장치에 있어서,
    상기 기판 일면 상에, 부착 수단을 통하여 상기 기판과 일체가 되도록 부착 되는 지지 기판이 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부착 수단은 접착제인 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부착 수단은 접착성 경화재인 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 지지 기판은 상기 접착제가 투입되는 투입공을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기판은 상기 기판의 정렬을 위한 정렬 관통구를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기판을 적어도 상기 마스크 프레임 조립체와 평행한 평면 상에서 이동시키는 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  7. 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 개재된 마스크 프레임 조립체를 포함하는 박막 증착 장치에 의한 박막 증착 방법에 있어서,
    상기 기판과 상기 기판을 지지하기 위한 지지 기판을 부착시키는 단계와;
    상기 기판에 박막을 증착시킨 후, 상기 기판으로부터 상기 지지 기판을 분리시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는:
    상기 기판 일면에 부착 수단을 배치하는 단계; 및
    상기 부착 수단이 배치된 기판 일면 상에 상기 지지 기판을 배치하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 부착 수단은 접착성 경화제이고,
    상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는 상기 부착 수단을 경화시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는:
    상기 기판 일면 상에 상기 지지 기판을 배치하는 단계 및
    상기 지지 기판에 형성된 투입공을 통하여 접착성 경화제를 투입하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기판 및 지지 기판의 부착 단계는 상기 접착성 경화제를 경화시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법.
  12. 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 개재된 마스크 프레임 조립체를 포함하는 박막 증착 장치에 의한 박막 증착 방법에 있어서,
    상기 기판과 상기 기판을 지지하기 위한 지지 기판을 부착시키는 단계와;
    상기 부착된 기판 및 지지 기판을 상기 마스크 상부에 배치하는 단계와;
    상기 부착된 기판 및 지지 기판을 적어도 상기 마스크와 평행한 평면 상에서 이동시켜 정렬하는 단계와; 그리고
    상기 기판에 박막을 증착시킨 후, 상기 기판으로부터 상기 지지 기판을 분리시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 방법.
  13. 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 마스크 프레임 조립체를 개재해 박막을 증착하는 박막 증착 장치에 있어서,
    상기 기판 일면 상에, 부착 수단을 통하여 상기 기판과 부착 가능한 지지 기판이 구비되고,
    상기 지지 기판에는 관통부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 지지 기판의 관통부는 격자형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  15. 소정 온도로 가동되는 챔버와, 상기 챔버 내에 배치된 기판에 마스크 프레임 조립체를 개재해 박막을 증착하는 박막 증착 장치에 있어서,
    상기 기판 일면 상에, 부착 수단을 통하여 상기 기판과 부착 가능한 지지 기판이 구비되고,
    상기 기판의 상부에는 상기 지지 기판이 고정되는 고정 플레이트가 구비되 고,
    상기 지지 기판의, 상기 기판과 마주하는 면의 반대면에는 상기 지지 기판을 상기 고정 플레이트의 적어도 일부와 맞물리는 결합 수단이 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 결합 수단은 상기 지지 기판의 일면으로부터 돌출된 돌출부이고, 상기 돌출부의 측면에는 요홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 돌출부의 일면에는 돌출 요홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 돌출부에는 투입공이 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 지지 기판에는 관통부가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
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