JP2010270396A - 薄膜蒸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型基板量産工程に容易に適用でき、製造収率が向上した薄膜蒸着装置を提供する。
【解決手段】蒸着物質を放射する蒸着源と、蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数の第１スリットが形成される第１ノズルと、第１ノズルと対向するように配され、第１方向に沿って複数の第２スリットが形成される第２ノズルと、第１ノズルと第２ノズルとの間に第１方向に沿って配されて、第１ノズルと第２ノズルとの間の空間を複数の蒸着空間に区画する複数の遮断壁を備える遮断壁アセンブリーとを備える薄膜蒸着装置。
【選択図】図１

Description

本発明は薄膜蒸着装置に係り、詳細には基板に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置に関する。

ディスプレイ装置のうち、有機発光ディスプレイ装置は、視野角が広くてコントラストに優れるだけではなく、応答速度が速いという長所を持っていて、次世代ディスプレイ装置として注目されている。
一般的に、有機発光ディスプレイ装置は、アノードとカソードとから注入される正孔と電子とが発光層で再結合して発光する原理で色相を具現できるように、アノードとカソードとの間に発光層を挿入した積層型構造を持っている。しかし、このような構造では高効率発光を得難いため、それぞれの電極と発光層との間に電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層などの中間層を選択的にさらに挿入して使用している。
これらの有機発光ディスプレイ装置は、互いに対向した第１電極と第２電極との間に発光層及びこれを含む中間層を備える。この時、前記電極及び中間層はいろいろな方法で形成できるが、そのうち一つの方法が蒸着である。蒸着方法を利用して有機発光ディスプレイ装置を製作するためには、薄膜などが形成される基板面に、形成される薄膜などのパターンと同じパターンを持つファインメタルマスク（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ：ＦＭＭ）を密着させ、薄膜などの材料を蒸着して所定パターンの薄膜を形成する。

本発明は、製造が容易であり、大型基板の量産工程に容易に適用でき、製造収率及び蒸着効率が向上して、蒸着物質のリサイクルが容易な薄膜蒸着装置を提供することを目的とする。

本発明は、基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、蒸着物質を放射する蒸着源と、前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数の第１スリットが形成される第１ノズルと、前記第１ノズルと対向するように配され、前記第１方向に沿って複数の第２スリットが形成される第２ノズルと、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間に前記第１方向に沿って配されて、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を複数の蒸着空間に区画する複数の遮断壁を備える遮断壁アセンブリーと、を備える薄膜蒸着装置を提供する。

本発明はまた、基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、蒸着源と、前記蒸着源の一側に互いに対向するように配され、一方向に沿って複数のスリットがそれぞれ形成される第１ノズルと第２ノズルと、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間に配される複数の第１遮断壁を備える第１遮断壁アセンブリーと、前記第１遮断壁と前記第２ノズルとの間に配される複数の第２遮断壁を備える第２遮断壁アセンブリーと、を備え、前記第２ノズルは、前記基板と所定間隔をおいて離隔するように形成され、前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記第１遮断壁アセンブリー及び前記第２遮断壁アセンブリーは、前記基板に対して相対的に移動可能に形成される薄膜蒸着装置を提供する。

本発明の薄膜蒸着装置によれば、製造が容易であり、大型基板の量産工程に容易に適用でき、製造収率及び蒸着効率が向上し、蒸着物質のリサイクルが容易になる。

本発明の望ましい一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示した斜視図である。 図１の薄膜蒸着装置の概略的な側面図である。 図１の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。 本発明の一実施形態に関する第２ノズルと第２ノズルフレームとの結合関係を概略的に示した図面である。 本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置で、蒸着物質が蒸着されている状態を概略的に示す図面である。 図５Ａのように、遮断壁により蒸着空間が分離された状態で発生する陰影を示す図面である。 蒸着空間が分離されていない状態で発生する陰影を示す図面である。 本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置に、冷却部材などがさらに備えられている態様を示す図面である。 本発明の他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図７の薄膜蒸着装置により基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。 図７の薄膜蒸着装置により基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。 図７の実施形態の一変形例に関する薄膜蒸着装置を概略的に示す図面である。 本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す平面図である。 図１１の薄膜蒸着装置をＹＺ平面でＸ軸方向に向けて眺めた断面図である。 図１１の薄膜蒸着装置により蒸着された薄膜の厚さ均一度を示す図面である。 本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図１４の薄膜蒸着装置の概略的な側面図である。 図１４の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。 図１４の遮断壁の一変形例を備える薄膜蒸着装置の平面図である。 図１４の遮断壁の他の変形例を備える薄膜蒸着装置の平面図である。 本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図１９の薄膜蒸着装置の概略的な側面図である。 図１９の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。 図１９の薄膜蒸着装置による薄膜製造工程を示す図面である。 図２２の薄膜製造工程によって基板上に形成された薄膜を示す図面である。 本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図２４の薄膜蒸着装置の概略的な側面図である。 図２４の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。 本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図２７の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。 本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。 図２９の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。 図２９の薄膜蒸着装置に配されるバリアの多様な実施形態を説明するための概略的な平面図である。 図２９の薄膜蒸着装置に配されるバリアの多様な実施形態を説明するための概略的な平面図である。 図２９の薄膜蒸着装置に配されるバリアの多様な実施形態を説明するための概略的な平面図である。

以下、添付した図面を参照して本発明による望ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。

図１は、本発明の望ましい一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示した斜視図であり、図２は、図１の薄膜蒸着装置の概略的な側面図であり、図３は、図１の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。
図１、図２及び図３を参照すれば、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリー１３０、第２ノズル１５０、及び基板１６０を備える。

ここで、図１、図２及び図３には、説明の便宜のためにチャンバを図示していないが、図１ないし図３のあらゆる構成は、適切な真空度が保持されるチャンバ内に配されることが望ましい。これは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
詳細には、蒸着源１１０から放出された蒸着物質１１５を、第１ノズル１２０及び第２ノズル１５０を通過させて基板１６０に所望のパターンに蒸着させるためには、基本的に、チャンバ（図示せず）の内部は、ＦＭＭ（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ）蒸着方法と同じ高真空状態を保持しなければならない。また、遮断壁１３１及び第２ノズル１５０の温度が蒸着源１１０温度より十分に低くなければならない（約１００゜以下）。なぜなら、遮断壁１３１の温度が十分に低くて初めて遮断壁１３１に衝突した蒸着物質１１５が再び蒸発する現象を防止でき、第２ノズル１５０の温度が十分に低くて初めて温度による第２ノズル１５０の熱膨張問題を最小化できるためである。この時、遮断壁アセンブリー１３０は高温の蒸着源１１０に向かっており、蒸着源１１０と近い所は最大１６７℃ほど温度が上昇するため、必要な場合に部分冷却装置がさらに備えられうる。このために、遮断壁アセンブリー１３０には冷却部材が形成されうる。これについては後述する。

これらのチャンバ（図示せず）内には、被蒸着体である基板１６０が配される。前記基板１６０は、平板表示装置用基板になりうるが、複数の平板表示装置を形成できるマザーガラス（ｍｏｔｈｅｒ ｇｌａｓｓ）などの大面積基板が適用される。
チャンバ内で前記基板１６０と対向する側には、蒸着物質１１５が収納されて加熱される蒸着源１１０が配される。前記蒸着源１１０内に収納されている蒸着物質１１５が気化することによって基板１６０に蒸着が行われる。さらに詳細には、蒸着源１１０は、その内部に蒸着物質１１５が満たされる坩堝１１１と、坩堝１１１を加熱させて坩堝１１１の内部に満たされた蒸着物質１１５を坩堝１１１の一側、さらに詳細には、第１ノズル１２０側に蒸発させるためのヒーター１１２とを備える。

蒸着源１１０の一側、さらに詳細には、蒸着源１１０から基板１６０に向かう側には、第１ノズル１２０が配される。そして、第１ノズル１２０には、Ｙ軸方向に沿って複数の第１スリット１２１が形成される。ここで、前記複数の第１スリット１２１は等間隔で形成される。蒸着源１１０内で気化した蒸着物質１１５は、かかる第１ノズル１２０を通過して被蒸着体である基板１６０側に向かう。

第１ノズル１２０の一側には、遮断壁アセンブリー１３０が備えられる。前記遮断壁アセンブリー１３０は、複数の遮断壁１３１と、遮断壁１３１の外側に備えられる遮断壁フレーム１３２とを備える。ここで、前記複数の遮断壁１３１は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行して備えられうる。そして、前記複数の遮断壁１３１は等間隔で形成できる。また、それぞれの遮断壁１３１は、図面から見た時にＸＺ平面と平行して、言い換えれば、Ｙ軸方向に垂直になるように形成される。このように配された複数の遮断壁１３１は、第１ノズル１２０と後述する第２ノズル１５０との間の空間を区画する役割を行う。ここで、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００は、遮断壁１３１によって、蒸着物質１１５が噴射されるそれぞれの第１スリット１２１別に蒸着空間が分離されることを一特徴とする。

ここで、それぞれの遮断壁１３１は、互いに隣接している第１スリット１２１の間に配されうる。これは言い換えれば、互いに隣接している遮断壁１３１の間に一つの第１スリット１２１が配されるともいえる。望ましくは、第１スリット１２１は互いに隣接している遮断壁１３１の間の真ん中に位置できる。このように、遮断壁１３１が第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間を区画することによって、一つの第１スリット１２１に排出される蒸着物質は、他の第１スリット１２１から排出された蒸着物質と混合されず、第２スリット１５１を通過して基板１６０に蒸着されるのである。言い換えれば、遮断壁１３１は、第１スリット１２１を通じて排出される蒸着物質が分散されないように、蒸着物質のＹ軸方向の移動経路をガイドする役割を行う。

一方、前記複数の遮断壁１３１の外側には、遮断壁フレーム１３２がさらに備えられうる。遮断壁フレーム１３２は、複数の遮断壁１３１の上下面にそれぞれ備えられて、複数の遮断壁１３１の位置を支持すると同時に、第１スリット１２１を通じて排出される蒸着物質が分散されないように、蒸着物質のＺ軸方向の移動経路をガイドする役割を行う。

一方、前記遮断壁アセンブリー１３０は、薄膜蒸着装置１００から分離自在に形成できる。さらに詳細には、従来のＦＭＭ蒸着方法は、蒸着効率が低いという問題点が存在した。ここで蒸着効率とは、蒸着源で気化した材料のうち実際に基板に蒸着された材料の比率を意味するものであって、従来のＦＭＭ蒸着方法での蒸着効率はほぼ３２％ほどである。しかも、従来のＦＭＭ蒸着方法では、蒸着に使われていないほぼ６８％の有機物が蒸着器内部の各所に蒸着されるため、そのリサイクルが容易でないという問題点が存在している。

かかる問題点を解決するために、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００では、遮断壁アセンブリー１３０を利用して蒸着空間を外部空間と分離したので、基板１６０に蒸着されていない蒸着物質は、ほとんど遮断壁アセンブリー１３０内に蒸着される。したがって、長時間の蒸着後、遮断壁アセンブリー１３０に蒸着物質が多く溜まれば、遮断壁アセンブリー１３０を薄膜蒸着装置１００から分離した後、別途の蒸着物質リサイクル装置に入れて蒸着物質を回収できる。かかる構成を通じて、蒸着物質リサイクル率を高めることによって蒸着効率が向上し、コストダウンになる効果を得ることができる。

一方、遮断壁アセンブリー１３０が第１ノズル１２０と一定程度離隔するように配して、蒸着源１１０から遮断壁アセンブリー１３０に熱が伝えられることによって遮断壁アセンブリー１３０の温度が上昇することを抑制できる。さらに、遮断壁アセンブリー１３０を第１ノズル１２０と離隔させることによって、第１ノズル１２０の放射熱遮断のための部材（図示せず）を容易に設置するための空間を確保することもできる。具体的に第１ノズル１２０の面のうち、第１スリット１２１周囲面の放射熱を遮断する部材を配するための空間を確保しやすい。ここで、遮断壁アセンブリー１３０と第１ノズル１２０との離隔距離は、工程条件によって所望の値に設定できる。

蒸着源１１０と基板１６０との間には、第２ノズル１５０及び第２ノズルフレーム１５５がさらに備えられる。第２ノズルフレーム１５５は、窓枠組のような格子形態に形成され、その内側に第２ノズル１５０が結合される。そして、第２ノズル１５０にはＹ軸方向に沿って複数の第２スリット１５１が形成される。ここで、前記複数の第２スリット１５１は等間隔に形成されうる。蒸着源１１０内で気化した蒸着物質１１５は、第１ノズル１２０及び第２ノズル１５０を通過して、被蒸着体である基板１６０側に向かう。

ここで、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００は、第１スリット１２１の総数より第２スリット１５１の総数がさらに多いことを一特徴とする。また、互いに隣接している二つの遮断壁１３１の間に配された第１スリット１２１の数より、第２スリット１５１の数がさらに多いことを一特徴とする。
すなわち、互いに隣接している二つの遮断壁１３１の間には、一つまたはそれ以上の第１スリット１２１が配される。同時に、互いに隣接している二つの遮断壁１３１の間には、複数の第２スリット１５１が配される。そして、互いに隣接している二つの遮断壁１３１によって、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間が区画されて、それぞれの第１スリット１２１別に蒸着空間が分離される。したがって、一つの第１スリット１２１から放射された蒸着物質は、ほとんど同じ蒸着空間にある第２スリット１５１を通過して基板１６０に蒸着されるようになる。

一方、前記第２ノズル１５０は、従来のＦＭＭ、特にストライプ状のマスクの製造方法と同じ方法であるエッチングを通じて製作できる。この場合、既存のＦＭＭ蒸着方法では、ＦＭＭサイズが基板サイズと同一に形成されなければならない。したがって、基板サイズが増大するほどＦＭＭも大型化されなければならず、したがって、ＦＭＭ製作が容易でなく、ＦＭＭを引っ張って精密なパターンに整列するにも容易でないという問題点があった。しかし、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００の場合、薄膜蒸着装置１００が基板１６０の一方向に沿って移動しつつ蒸着が行われるか、基板１６０を一方向に沿って移動させつつ蒸着が行われうる。例えば、薄膜蒸着装置１００は、チャンバ（図示せず）内でＺ軸方向に移動しつつ蒸着が行われ、または薄膜蒸着装置１００はチャンバ（図示せず）内で固定されており、基板１６０がＺ軸方向に移動しつつ蒸着が行われうる。すなわち、薄膜蒸着装置１００が現在位置で蒸着を完了した場合、薄膜蒸着装置１００あるいは基板１６０をＺ軸方向に相対的に移動させて連続的に蒸着を行う。したがって、本発明の薄膜蒸着装置１００では、従来のＦＭＭに比べてはるかに小さく第２ノズル１５０を作ることができる。すなわち、本発明の薄膜蒸着装置１００の場合、第２ノズル１５０のＹ軸方向への長さ及び第２ノズル１５０のＺ軸方向の長さは、基板１６０の長さより短く形成されうる。このように、従来のＦＭＭに比べてはるかに小さく第２ノズル１５０を作ることができるため、本発明の第２ノズル１５０はその製造が容易である。すなわち、第２ノズル１５０のエッチング作業や、その後の精密引張及び溶接作業、移動及び洗浄作業などのあらゆる工程で、小さなサイズの第２ノズル１５０がＦＭＭ蒸着方法に比べて有利である。また、これは、ディスプレイ装置が大型化するほどさらに有利になる。

一方、前記の遮断壁アセンブリー１３０と第２ノズル１５０とは、互いに一定程度離隔して形成される。このように遮断壁アセンブリー１３０と第２ノズル１５０とを互いに離隔させる理由は、次の通りである。

まず、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５は、基板１６０に対して精密な位置とそれらの間のギャップとをもって整列されなければならないという、すなわち、高精密制御が必要な部分である。したがって、高精度が要求される部分の重さを軽くして制御を容易にするために、精度の制御が不要で重い蒸着源１１０、第１ノズル１２０及び遮断壁アセンブリー１３０を、第２ノズル１５０及び第２ノズルフレーム１５５から分離するのである。次いで、高温状態の蒸着源１１０により遮断壁アセンブリー１３０の温度は最大１００℃以上上昇するため、上昇した遮断壁アセンブリー１３０の温度が第２ノズル１５０に伝導されないようにするために、遮断壁アセンブリー１３０と第２ノズル１５０とを分離するのである。次いで、本発明の薄膜蒸着装置１００では、遮断壁アセンブリー１３０についた蒸着物質を主にリサイクルし、第２ノズル１５０についた蒸着物質はリサイクルしない。したがって、遮断壁アセンブリー１３０が第２ノズル１５０と分離されれば、蒸着物質のリサイクル作業が容易になるという効果も得ることができる。さらに、基板１６０全体の膜均一度を確保するために、補正板（図示せず）をさらに備えることができるが、遮断壁１３１が第２ノズル１５０と分離されれば、補正板（図示せず）を非常に設置しやすくなる。最後に、一枚の基板を蒸着して次の基板を蒸着する前の状態で、蒸着物質が第２ノズル１５０に蒸着されることを防止してノズルの取り替え周期を長くするためには、仕切り（図示せず）がさらに備えられうる。この時、仕切り（図示せず）は、遮断壁１３１と第２ノズル１５０との間に設置することが容易である。

図４は、本発明の一実施形態に関する第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５との結合関係を概略的に示した図面である。
図４を参照すれば、第２ノズルフレーム１５５は、窓枠組のような格子形態に形成され、その内側に複数の第２スリット１５１が形成された第２ノズル１５０が結合される。ここで、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００では、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とが結合する時、第２ノズルフレーム１５５が第２ノズル１５０に所定の引張力を付与できるように、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とが結合することを一特徴とする。

詳細には、第２ノズル１５０の精度は、第２ノズル１５０の製作誤差と、蒸着中の第２ノズル１５０の熱膨張による誤差とに分けることができる。ここで、第２ノズル１５０の製作誤差を最小化するために、ＦＭＭをフレームに精密引張、溶接する時に使用するカウンタフォース技術を適用できる。これをさらに詳細に説明すれば、次の通りである。まず、図４に示したように、第２ノズル１５０に外側に向かう方向に張力を加え、第２ノズル１５０を外側に引っ張る。次いで、前記第２ノズル１５０に加えられる張力と対向する方向、すなわち、反対方向に第２ノズルフレーム１５５に圧縮力を加えて、第２ノズル１５０に加えられる外力と平衡をなすようにする。次いで、第２ノズルフレーム１５５に第２ノズル１５０のエッジを溶接するなどの方法で、第２ノズルフレーム１５５に第２ノズル１５０を結合する。最後に、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とに平衡をなすように作用する外力を除去すれば、第２ノズルフレーム１５５により第２ノズル１５０に引張力が加えられる。このような精密引張、圧縮、溶接技術を利用すれば、第２ノズル１５０の製作誤差は２μｍ以下に製作できる。

一方、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００では、第２ノズルフレーム１５５の温度を一定に維持させることを一特徴とする。詳細には、本発明で第２ノズル１５０は、高温の蒸着源１１０に面し続けているので、常に放射熱を受け、温度がある程度（ほぼ５〜１５℃程度）上昇する。このように第２ノズル１５０温度が上昇すれば、第２ノズル１５０が膨脹してパターン精度を落とすことがある。このような問題点を解決するために、本発明ではストライプ状の第２ノズル１５０を使用すると同時に、第２ノズル１５０を引張状態に保持している第２ノズルフレーム１５５の温度を均一にすることで、第２ノズル１５０の温度上昇によるパターン誤差を防止する。

このようにすれば、第２ノズル１５０の水平方向（Ｙ軸方向）の熱膨張（パターン誤差）は第２ノズルフレーム１５５の温度により決定されるため、第２ノズルフレーム１５５の温度さえ一定であれば、第２ノズル１５０の温度が上がっても熱膨張によるパターン誤差問題は発生しない。一方、第２ノズル１５０の長手方向（Ｚ軸方向）への熱膨張は存在するが、これはスキャン方向であるため、パターン精度とは関係ない。

この時、第２ノズルフレーム１５５は真空状態で蒸着源１１０に直接向いていないため、放射熱を受けず、蒸着源１１０と連結されてもいないために、熱伝導もなくて、第２ノズルフレーム１５５の温度が上昇する余地はほとんどない。もし、若干（１〜３℃）の温度上昇問題があるとしても、熱遮蔽板または放熱フィンなどを使用すれば、容易に一定の温度を維持できる。これについては後述する。

このように、第２ノズルフレーム１５５が第２ノズル１５０に所定の引張力を出させると同時に、第２ノズルフレーム１５５の温度を一定に維持させることによって、第２ノズル１５０の熱膨張問題と第２ノズル１５０のパターン精度問題とが分離されて、第２ノズル１５０のパターン精度が向上するという効果を得ることができる。すなわち、前述したように、精密引張、圧縮、溶接技術を利用すれば、第２ノズル１５０の製作誤差は２μｍ以下でありうる。また、第２ノズル１５０の温度上昇による熱膨張による誤差は、ストライプ状の第２ノズル１５０に引張力を付与し、かつ第２ノズルフレーム１５５の温度を一定にすることで発生しない。したがって第２ノズル１５０の精度は、｛第２ノズル製作誤差（＜２μｍ）＋第２ノズル熱膨張誤差（〜０）＜２μｍ｝に製作できるということが分かる。

図５Ａは、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００で、蒸着物質１１５が蒸着されている状態を概略的に示す図面であり、図５Ｂは、図５Ａのように遮断壁１３１により蒸着空間が分離された状態で発生する陰影（ｓｈａｄｏｗ）を示す図面であり、図５Ｃは、蒸着空間が分離されていない状態で発生する陰影を示す図面である。

図５Ａを参照すれば、蒸着源１１０で気化した蒸着物質は、第１ノズル１２０及び第２ノズル１５０を通過して基板１６０に蒸着される。この時、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間は、遮断壁１３１によって区画されているので、第１ノズル１２０のそれぞれの第１スリット１２１から出た蒸着物質は、遮断壁１３１によって、他の第１スリットから出る蒸着物質と混合されない。

第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間が遮断壁１３１によって区画されている場合、図５Ａ及び図５Ｂに示したように、基板１６０に生成される陰影領域の幅ＳＨ_１は、次の数式１によって決定される。

［数１］
ＳＨ_１＝ｓ＊ｄ_ｓ／ｈ
（ｓ＝第２ノズルと基板との距離、ｄ_ｓ＝蒸着源開口部の幅、ｈ＝蒸着源と第２ノズルとの距離）

一方、第１ノズルと第２ノズルとの間の空間が遮断壁１３１によって区画されていない場合、図５Ｃに示したように、蒸着物質は、図５Ｂより広い範囲の多様な角度で第２ノズルを通過する。すなわち、この場合、第２スリット１５１の直向いにある第１スリットから放射された蒸着物質だけではなく、他の第１スリットから放射された蒸着物質まで第２スリット１５１を通じて基板１６０に蒸着されるので、基板１６０に形成された陰影領域ＳＨ_２の幅は遮断壁を備えた場合に比べてはるかに大きくなる。この時、基板１６０に生成される陰影領域の幅ＳＨ_２は、次の数式２によって決定される。

［数２］
ＳＨ_２＝ｓ＊２ｄ／ｈ
（ｓ＝第２ノズルと基板との距離、ｄ＝隣接した第１スリット間の間隔、ｈ＝蒸着源と第２ノズルとの距離）

前記数式１と数式２とを比較した時、ｄ_ｓ（第１スリットの幅）よりｄ（隣接した遮断壁間の間隔）が数〜数十倍以上非常に大きく形成されるので、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間が、遮断壁１３１によって区画されている場合、陰影がはるかに小さく形成されることが分かる。ここで、基板１６０に生成される陰影領域の幅ＳＨ_２を狭めるためには、（１）遮断壁１３１が設置される間隔を狭めるか（ｄ減少）、（２）第２ノズル１５０と基板１６０との間の間隔を狭めるか（ｓ減少）、（３）蒸着源１１０と第２ノズル１５０との距離を増加させなければならない（ｈ増加）。

このように、遮断壁１３１を備えることによって、基板１６０に生成される陰影が小さくなり、したがって、第２ノズル１５０を基板１６０から離隔させることができる。

詳細には、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００では、第２ノズル１５０は基板１６０から一定程度離隔して形成される。言い換えれば、従来のＦＭＭ蒸着方法では、基板に陰影が生じないようにするために、基板にマスクを密着させて蒸着工程を進めた。しかし、このように基板にマスクを密着させる場合、基板とマスクとの接触による不良問題が発生するという問題点が存在した。このような問題点を解決するために、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１００では、第２ノズル１５０が被蒸着体である基板１６０と所定間隔をおいて離隔して配されるようにする。これは、遮断壁１３１を備えて、基板１６０に生成される陰影が小さくなることによって実現可能になる。

このような本発明によって、基板とマスクとの接触による不良を防止する効果を得ることができる。また、工程で基板とマスクとを密着させる時間が不要になるため、製造速度が向上する効果を得ることができる。
図６は、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置に、冷却部材などがさらに備えられている態様を示す図面である。

前述したように、遮断壁アセンブリー１３０にはそれぞれ冷却部材がさらに備えられうる。詳細には、遮断壁アセンブリー１３０は、蒸着源１１０より非常に低い温度を維持しなければならない。したがって、遮断壁アセンブリー１３０を冷却させるための冷却部材がさらに備えられうる。冷却部材の一例として、遮断壁フレーム１３２には冷却フィン１３３が備えられうる。冷却フィン１３３は、遮断壁フレーム１３２の外周面から突設されて、遮断壁アセンブリー１３０の熱を放射冷却させる役割を行うことができる。または、図面には図示されていないが、遮断壁アセンブリー１３０にパイプなどを設置し、パイプを通じて冷媒を流動させる水冷方法も活用できる。
一方、第２ノズルフレーム１５５にも放熱フィン１５３がさらに備えられうる。また、蒸着源１１０と第２ノズルフレーム１５５との間には熱遮蔽板１９０がさらに備えられうる。

詳細には、第２ノズルフレーム１５５は、真空状態で蒸着源１１０に直接向いていないため、放射熱を受けず、蒸着源１１０とも連結されていないため、熱伝導もなくて、第２ノズルフレーム１５５の温度が上昇する余地はほとんどない。但し、若干（１〜３℃）の温度上昇が発生しうる余地は存在するので、このような温度上昇を未然に防止するために、放熱フィン１５３をさらに備えることによって、第２ノズルフレーム１５５の温度を一定に維持させることができる。放熱フィン１５３は、第２ノズルフレーム１５５の外周面から突設されて、第２ノズルフレーム１５５の熱を放射冷却させる役割を行える。または、蒸着源１１０と第２ノズルフレーム１５５との間に熱遮蔽板１９０を備えて、蒸着源１１０から第２ノズルフレーム１５５に放射される熱を遮断することによって、第２ノズルフレーム１５５の温度を一定に維持することもできる。

図７は、本発明の他の一実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に示す斜視図である。図７を参照すれば、本発明の他の一実施形態による薄膜蒸着装置７００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリー１３０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。また、本発明の他の一実施形態による薄膜蒸着装置７００は補正板１９０をさらに備える。すなわち、本実施形態では、基板全体の膜均一度を確保するための補正板１９０をさらに備えるという点で、前述した第１実施形態と区別される。
以下では、基板全体の膜均一度を確保するための補正板１９０について詳細に説明する。

図８は、図７の薄膜蒸着装置７００により基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。ここで、図８は、それぞれの開口部（すなわち、第１スリット）から放出される有機物の放射量や放射係数がいずれも同じ場合を示す。図８で、Ｓは、それぞれの蒸着空間を意味し、ｄは、互いに隣接した遮断壁の距離を意味する。
図８には、補正板１９０を備えていない薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜の分布形態が線Ａで図示されており、補正板１９０を備えた薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜の分布形態が線Ｂで図示されている。

図８に示したように、真空での有機物放射はコサイン法則によって、第１スリット１２１に垂直する部分、すなわち、各蒸着空間Ｓの中心部分に最も多くの有機物が放射され、遮断壁１３１側へ近付くほど放射される有機物の量が減少する。したがって、補正板を備えていない薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜は、図８の線Ａのような形態で形成される。すなわち、それぞれの蒸着空間Ｓのみを分離して見れば、中央部分が凸状になるように蒸着膜が形成され、全体的に見た時は凸部分と凹部分とが繰り返される形態で蒸着膜が形成される。
この場合、各蒸着空間Ｓの中心部からの距離と蒸着された膜の厚さとの関係は実験を通じて容易に導出することができ、大部分の場合、ｃｏｓ^ｎ（θ）の関数で表現できる。

前述したような各蒸着空間Ｓ内で発生する蒸着膜厚の不均一現象を除去するために、図７に示したような補正板１９０が備えられうる。補正板１９０は、互いに隣接している遮断壁１３１の間に、ほぼ円弧またはコサイン曲線形状に反復的に配される。これらの補正板１９０は、第１スリット１２１から第２スリット１５１側へ移動する蒸着物質のうち一部を遮断する役割を行う。

詳細に、薄膜蒸着装置によって蒸着される蒸着膜は中央部分が凸状になっているため、これを均一にするためには、中央部分に向かう蒸着物質のうち一部を遮断しなければならない。したがって、補正板１９０を蒸着物質の移動経路の中間に配して蒸着物質のうち一部を遮断する。この時、補正板１９０は円弧ないしコサイン曲線形状に形成されるため、相対的に突出形成された中央部分には蒸着物質が多く衝突して蒸着物質をさらに多く遮断し、エッジ部分には蒸着物質が少なく衝突して蒸着物質をさらに少なく遮断するようになる。この場合、蒸着空間Ｓ内で膜厚の最も薄い部分、一般的には蒸着空間Ｓの両端部分の膜厚が全体膜厚になるように補正板１９０を形成できる。
このように、蒸着物質の移動経路に補正板を配することによって、薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜が、図８の線Ｂのような形態に補正されうる。すなわち、蒸着物質が多く蒸着される部分は、補正板の高さを大きくして蒸着物質を多く遮断し、蒸着物質が少なく蒸着される部分は、補正板の高さを小さくして蒸着物質を少なく遮断することによって、全体的な蒸着物質の厚さが均一になるように蒸着量を補正することである。

本発明によって、基板に蒸着された薄膜の均一度が１〜２％誤差範囲以内に均一に形成されることによって、製品品質及び信頼性が向上する効果を得ることができる。
図９は、図７の薄膜蒸着装置により基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。ここで、図９は、それぞれの開口部（すなわち、第１スリット）から放出される有機物放射量や放射係数が互いに異なる場合を示す図面である。図９で、Ｓは、それぞれの蒸着空間を意味し、ｄは、互いに隣接した遮断壁間の距離を意味する。

図９には、補正板１９０を備えていない薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜の分布形態が、線Ｃで図示されており、補正板１９０を備えた薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜の分布形態が、線Ｄで図示されている。
図９に示したように、真空での有機物放射は、コサイン法則によって第１スリット１２１に垂直する部分、すなわち、各蒸着空間Ｓの中心部分に最も多くの有機物が放射され、遮断壁１３１側へ近付くほど放射される有機物の量が減少する。ところが、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置のように、蒸着物質が放射される第１スリットが多く存在する場合、現実的に蒸着源１１０の内部温度が一定でなく、蒸着源１１０の中央部分とエッジ部分との幾何学的条件が異なるため、第１スリットごとに有機物放射量や放射係数が異なる。したがって、この場合、薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜は、図９の線Ｃのような形態で形成される。すなわち、各蒸着空間Ｓ内では中央部分が凸状になっており、全体的に見た時には、各蒸着空間Ｓの最大膜厚が蒸着空間Ｓごとに異なる。

この場合、それぞれの蒸着空間Ｓの中心部からの距離と蒸着された膜の厚さとの関係は、実験を通じて容易に導出することができ、ほとんどの場合、ｃｏｓ^ｎ（θ）の関数で表現できる。

ここで、図９が図８と異なる点は、蒸着膜の最大厚さが各蒸着空間Ｓごとに異なるため、補正板１９０も各蒸着空間Ｓごとに異なって形成されるという点である。すなわち、図９の最左側の蒸着空間Ｓのように最大膜厚が相対的に厚い蒸着空間Ｓの場合、補正板１９０のサイズを大きくして蒸着物質を相対的に多く衝突させることによって、蒸着物質をさらに多く遮断するようにする。一方、図９の最右側の蒸着空間Ｓのように最大膜厚が相対的に薄い蒸着空間Ｓの場合、補正板１９０のサイズを小さくして蒸着物質を相対的に少なく衝突させることによって、蒸着物質を少なく遮断するようにする。この場合、膜厚の最も薄い蒸着空間Ｓの最小膜厚が全体膜厚になるように補正板１９０を形成できる。

このように、蒸着物質の移動経路に補正板を配することによって、薄膜蒸着装置によって蒸着された蒸着膜が、図９の線Ｄのような形態に補正されうる。すなわち、補正板が各蒸着空間Ｓ内での膜厚を均一に調節するだけではなく、基板上に蒸着された蒸着膜の全体的な膜厚を均一に調節する役割まで行うことである。

本発明によって基板に蒸着された薄膜の均一度が１〜２％誤差範囲以内に均一に形成されることによって、製品品質及び信頼性が向上する効果を得ることができる。

図１０は、図７の実施形態の一変形例に関する薄膜蒸着装置７００’を概略的に示す図面である。本実施形態の一変形例は、他の部分は変形以前の実施形態と同一であり、補正板１９０’の構成が特徴的に変わる。したがって、本変形例では、変形以前の実施形態と同じ引用符号を使用する構成要素については、その詳細な説明を省略する。

図１０を参照すれば、本実施形態の一変形例に関する薄膜蒸着装置７００’は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリー１３０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。また、薄膜蒸着装置７００’は補正板１９０’をさらに備える。
ここで、本実施形態の一変形例では、補正板１９０’が遮断壁アセンブリー１３０の下端部ではなく中央部に形成されていることを一特徴とする。また、補正板１９０’の形状は、円弧ないしコサイン曲線を上下に結合させた形態で形成されうる。それ以外にも、図面には図示されていないが、補正板１９０’は、第１遮断壁アセンブリーだけではなく、後述する第２遮断壁アセンブリー側にも形成され、その形成位置も、遮断壁アセンブリーの下端部、中央部及び上端部に多様に形成できる。また、その形状も基板全体の膜均一度を確保できる形状ならば、円弧、コサイン曲線及びこれを上下に結合させた形状だけではなく、多様な形状に形成されうる。
図１１は、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置１１００を概略的に図示した平面図であり、図１２は、図１１の蒸着装置をＹＺ平面でＸ軸方向に向けて眺めた断面図である。

図１１及び図１２を参照すれば、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置は蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリー１３０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。本実施形態では、複数の遮断壁１３１がそれぞれ傾いて配されるという点で、前述した第１実施形態と区別される。
詳細に、前記複数の遮断壁１３１はＹ軸方向に傾いて配されうる。ここで、Ａは、第２スリット１５１の方向を意味し、Ａ方向は、Ｚ軸方向でありうる。また、Ａ方向は、蒸着装置１００の移動方向でありうる。Ｂは、第２スリット１５１が配列された一方向である。Ｂ方向は、Ｙ軸方向でありうる。
遮断壁１３１は、それぞれＡ方向に対して所定の角度θ１で傾いて配されうる。前記 所定の角度θ１は鋭角であり、例えば、前記所定の角度θ１はほぼ１゜ないしほぼ１０゜でありうる。

他の側面から見れば、遮断壁１３１は、それぞれＢ方向に対し所定の角度θ２で傾いて配されうる。すなわち、遮断壁１３１は、Ｂ方向と直交しないように配されうる。前記所定の角度θ２は鋭角であり、例えば、前記所定の角度θ２は、ほぼ８０゜ないしほぼ８９゜でありうる。
前述したように遮断壁１３１が傾いて配された場合、基板１６０に蒸着される薄膜の厚さ均一度が向上しうる。

図１３は、図１１の薄膜蒸着装置１１００により蒸着された薄膜の厚さ均一度を示す図面である。
図１３の（ａ）は、遮断壁１３１が、第２スリット１５１が配列された方向、すなわち、Ｙ軸方向と垂直の方向と一致する場合、蒸着された薄膜の均一度を示す。詳細には、隣接する遮断壁１３１により区画された領域を通じて蒸着された薄膜の厚さ均一度を示す。図１３の（ａ）を参照すれば、第１スリット１２１に垂直に対応する第２スリット１５１を通過して蒸着された薄膜の厚さ１５７ａは、その周辺で蒸着された薄膜の厚さよりさらに厚い。しかし、遮断壁１３１により区画された領域の外郭部に形成された薄膜の厚さ１５７ｂ、１５７ｃは、その周辺に蒸着された薄膜の厚さより厚い。その理由は、隣接する第１スリットから放出された蒸着物質が混合されて蒸着されるためである。したがって、隣接する遮断壁１３１により区画された領域を通じて蒸着された薄膜の厚さは、図１３の（ａ）のように示され、前記厚さ分布が反復的に示される。

しかし、本発明の一実施形態による薄膜蒸着装置１１００によれば、本発明の一実施形態による薄膜蒸着装置１１００は、前述したように遮断壁１３１が傾いて配されるので、蒸着装置１００または基板１６０が一方向（例えば、Ｚ軸方向）に移動しつつ薄膜を蒸着すれば、図１３の（ｂ）に示したように薄膜１５７ａ、１５７ｂ、１５７ｃ、１５７ｃ、１５７ｄ、１５７ｅ、１５７ｆが互いに重なって、最終的には、図１３の（ｃ）に示したように、隣接する遮断壁１３１により区画された領域を通じる薄膜１５８の厚さ分布は均一になる。

このように本実施形態は、薄膜の厚さ均一度のために別途の補正板を備えず、遮断壁１３１の傾斜だけで薄膜の厚さを均一にすることができるので、蒸着装置１１００の製造工程を単純化してコストダウンできる。また、薄膜厚の均一度のための別途の補正板は、蒸着物質の蒸着を妨害する方式で薄膜の均一度を維持するところ、蒸着率が低下するという問題点があるが、本発明は前記補正板を除去して遮断壁１３１の傾斜だけで薄膜の均一度を維持するので、蒸着物質の蒸着率を向上させることができる。
図１４は、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置１４００を概略的に示した斜視図であり、図１５は、図１４の薄膜蒸着装置の概略的な側面図であり、図１６は、図１４の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。

図１４ないし図１６を参照すれば、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置１４００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリー１３０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。また、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置１４００は、放熱部材１８０をさらに備えるという点で、前述した第１実施形態と区別される。

詳細には、遮断壁１３１には放熱部材１８０が配されうる。放熱部材１８０は、遮断壁１３１の熱を放熱させることができる。放熱部材１８０は、遮断壁１３１を所定の温度に維持し、遮断壁１３１の放射熱を減少させて第２ノズル１５０の温度を低下させることができる。放熱部材１８０は、図１４ないし１６に示したように、遮断壁１３１の外部面上に接するように配されうる。放熱部材１８０は、遮断壁１３１の一面のみに配され、また遮断壁１３１の両面に配されうる。放熱部材１８０は冷却パイプでありうる。放熱部材１８０は、Ｚ軸方向と平行に配されうる。

図１７は、図１４の遮断壁１３１の一変形例を備える薄膜蒸着装置１４００の平面図である。図１７を参照すれば、遮断壁１３１は、内部に空洞１３１ａを備えることができる。遮断壁１３１の内部には放熱部材１８０が配されうる。放熱部材１８０は、遮断壁１３１の内部面に接するように配されうる。放熱部材１８０が遮断壁１３１の内部面に配される場合、遮断壁アセンブリー１３０の内部に吸着された蒸着物質を回収して遮断壁アセンブリー１３０の内部を洗浄するのに有利である。図面には図示されていないが、放熱部材１８０は、遮断壁１３１の外部面に配され、また外部面と内部面とにいずれも配されることもある。

図１８は、図１４の遮断壁１３１のさらに他の変形例を備える薄膜蒸着装置１４００の平面図である。図１８を参照すれば、遮断壁１３１は、第２ノズル１５０に向けてテーパード（ｔａｐｅｒｅｄ）形状を持つことができる。遮断壁１３１は、内部に空洞１３１ａを備えることができる。遮断壁１３１の内部には、放熱部材１８０が配されうる。放熱部材１８０は、遮断壁１３１の内部面に接するように配されうる。図面には図示されていないが、放熱部材１８０は遮断壁１３１の外部面に配され、また外部面と内部面とにいずれも配されることもある。

図１９は、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置１９００を概略的に示した斜視図であり、図２０は、図１９の薄膜蒸着装置の概略的な側面図であり、図２１は、図１９の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。
図１９、図２０及び図２１を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態に関する薄膜蒸着装置１９００は、第１蒸着源１１１’、第２蒸着源１１６、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリー１３０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。本実施形態では、第１蒸着源１１１’、第２蒸着源１１６の二つの蒸着源が平行に配されるという点で、前述した第１実施形態と区別される。

詳細に、チャンバ内で基板１６０と対向する側には、蒸着物質が収納及び加熱される第１蒸着源１１１’及び第２蒸着源１１６が配される。第１蒸着源１１１’及び第２蒸着源１１６内に収納されている蒸着物質が気化されることによって、基板１６０に蒸着される。詳細に、第１蒸着源１１１’は、その内部にホスト物質１１４が充填される坩堝１１２’と、坩堝１１２’を加熱させて坩堝１１２’の内部に充填されたホスト物質１１４を坩堝１１２’の一側、詳細には、第１ノズル１２０側へ蒸発させるためのヒーター１１３とを備える。一方、第２蒸着源１１６は、その内部にドーパント物質１１９が充填される坩堝１１７と、坩堝１１７を加熱させて坩堝１１７の内部に充填されたドーパント物質１１９を坩堝１１７の一側、詳細には、第１ノズル１２０側へ蒸発させるためのヒーター１１８とを備える。

ここで、本発明のさらに他の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１９００は、ホスト物質１１４を蒸着する第１蒸着源１１１’と、ドーパント物質１１９を蒸着する第２蒸着源１１６とを備えて、基板１６０上にホスト物質１１４とドーパント物質１１９とを同時に蒸着させることを一特徴とする。

第１蒸着源１１１’及び第２蒸着源１１６の一側、詳細には、第１蒸着源１１１’及び第２蒸着源１１６から基板１６０に向かう側には、第１ノズル１２０がそれぞれ配される。そして、それぞれの第１ノズル１２０には、Ｙ軸方向に沿って複数の第１スリット１２１が形成される。ここで、前記複数の第１スリット１２１は等間隔で形成できる。そして、第１蒸着源１１１’内で気化したホスト物質１１４と、第２蒸着源１１６内で気化したドーパント物質１１９とは、それぞれの第１ノズル１２０を通過して被蒸着体である基板１６０側に向かう。

一方、上下二つの第１ノズル１２０間には、第１蒸着源１１１’内で気化したホスト物質１１４と、第２蒸着源１１６内で気化したドーパント物質１１９とが混合されることを一定程度制限する分離部材１２５が配される。

図面には、第１ノズル１２０が二つ備えられて第１蒸着源１１１’側と第２蒸着源１１６側とにそれぞれ配され、二つの第１ノズル１２０間に分離部材１２５が配されていると図示されているが、本発明の思想はこれに制限されるものではない。すなわち、一つの第１ノズル１２０に２列（ｒｏｗ）の第１スリット１２１がそれぞれ形成され、その一側に分離部材１２５が結合されるなど、多様な形態の第１ノズル１２０を想定できる。

また、図面には、遮断壁１３１が第１蒸着源１１１’側と第２蒸着源１１６側との２部分に分離されて形成され、２部分の遮断壁１３１の間に分離部材１２５が配されていると図示されているが、本発明の思想はこれに制限されるものではない。すなわち、遮断壁１３１それぞれは一体に形成され、その中間に分離部材１２５が挿入される溝が形成されるなど、多様な形態の遮断壁１３１を想定できる。

以下では、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１９００の第１蒸着源及び第２蒸着源の構成について詳細に説明する。
前述したように、本発明のさらに他の一実施形態に関する薄膜蒸着装置１９００は、ホスト物質１１４を蒸着する第１蒸着源１１１’とドーパント物質１１９を蒸着する第２蒸着源１１６とを備えて、基板１６０上にホスト物質１１４とドーパント物質１１９とを同時に蒸着させることを一特徴とする。すなわち、ホスト物質１１４とドーパント物質１１９との昇華温度が互いに異なるため、ホスト物質１１４とドーパント物質１１９とを同時に蒸着するために、蒸着源及び第１ノズルを複数で構成するのである。この場合、ホスト物質１１４を気化させる第１蒸着源１１１’と、ドーパント物質１１９を気化させる第２蒸着源１１６との間には断熱処理を行って、昇華温度の低い蒸着源が昇華温度の高い蒸着源によって加熱されることを防止しなければならない。

図２２は、図１９の薄膜蒸着装置１９００による薄膜製造工程を示す図面であり、図２３は、図２２の薄膜製造工程によって基板上に形成された薄膜を示す図面である。
図２２及び図２３を参照すれば、ホスト物質１１４を蒸着する第１蒸着源１１１’と、ドーパント物質１１９を蒸着する第２蒸着源１１６とを備える薄膜蒸着装置１９００全体が、基板に対してＺ軸に沿って矢印Ａ方向に移動しつつ蒸着が行われる。もちろん、図面には、薄膜蒸着装置１００が移動すると図示されているが、薄膜蒸着装置１９００は固定されていて基板１６０が移動することも可能である。

前記第１蒸着源１１１’は、所定角度を持つ扇形の第１放出領域Ｃ１を持つようにホスト物質を放出して、基板１６０にホスト物質を蒸着する。第２蒸着源１１６も、所定角度を持つ扇形の第２放出領域Ｃ２を持つように第２蒸着物質を放出して基板１６０にドーパント物質を蒸着する。この時、第１放出領域Ｃ１と第２放出領域Ｃ２とは、互いに一定区間で重畳させることによって、基板１６０には、ホスト物質のみ蒸着されるホスト蒸着領域Ｈ、ホスト物質とドーパント物質とが混合して蒸着される重畳領域Ｍ及びドーパント物質のみ蒸着されるドーパント蒸着領域Ｄが形成される。

この時、前記重畳領域Ｍの幅は、制限部材１２５の高さｈ_ｓによって決定される。すなわち、制限部材１２５の高さｈ_ｓが大きくなれば、重畳領域Ｍの幅は小さくなり、制限部材１２５の高さｈ_ｓが小さくなれば、重畳領域Ｍの幅は大きくなる。すなわち、制限部材１２５の高さを調節することによって、重畳領域Ｍの幅を調節できることである。

前述したように、本発明では、ホスト物質１１４を蒸着する第１蒸着源１１１’と、ドーパント物質１１９を蒸着する第２蒸着源１１６とを備える薄膜蒸着装置１９００全体が、基板に対してＺ軸に沿って矢印Ａ方向に移動しつつ蒸着が行われる。この時、蒸着源１１１’、１１６は、基板１６０の最上端の外側から蒸着を行い、これにより基板１６０にはその上端部から、ホスト蒸着領域Ｈ、重畳領域Ｍ及びドーパント蒸着領域Ｄの順に蒸着が行われる。

したがって、基板１６０上には、まずホスト蒸着領域Ｈによってホスト物質のみで備えられた第１薄膜１６１が成膜される。次いで、基板１６０の同じところを重畳領域Ｍが過ぎるので、第１薄膜１６１の上部にはホスト物質とドーパント物質との混合層で備えられた第２薄膜１６２が成膜される。次いで、基板１６０の同じところをドーパント蒸着領域Ｄが過ぎるので、第２薄膜１６２の上部にはドーパント物質のみで備えられた第３薄膜１６３が成膜される。

このような順次的な第１薄膜１６１、第２薄膜１６２及び第３薄膜１６３の積層は、図２２から見た時、最上端から最下端に１回蒸着源が移動することによって同時に行われうる。したがって、工程がさらに簡単かつ速くなり、単一チャンバ内で第１薄膜１６１、第２薄膜１６２及び第３薄膜１６３を同時に蒸着するとしても、工程がほぼ同時に行われるため、第１薄膜１６１の成膜と第２薄膜１６２の成膜と第３薄膜１６３の成膜との間のチャンバ内は、排気する必要はない。

前記のような第１薄膜１６１、第２薄膜１６２及び第３薄膜１６３の厚さは、ホスト蒸着領域Ｈ、重畳領域Ｍ及びドーパント蒸着領域Ｄの面積により決定できる。したがって、これらは制限部材１２５の高さにより決定される。
一方、図２３には、第１薄膜Ｈ、第２薄膜Ｍ及び第３薄膜Ｄが順次積層されている構造に図示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第３薄膜Ｄ、第２薄膜Ｍ及び第１薄膜Ｈが順次積層されている構造も可能であるといえる。

ここで、前記ホスト物質には、トリス（８−ヒドロキシ−キノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＡＮＤ）、３−Ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル（ＤＰＶＢｉ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル（ｐ−ＤＭＤＰＶＢｉ）、Ｔｅｒｔ（９，９−ジアリールフルオレン）（ＴＤＡＦ）、２−（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレン（ＢＳＤＦ）、２，７−ビス（９，９’−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビフルオレン（ＴＳＤＦ）、ビス（９，９−ジアリールフルオレン）（ＢＤＡＦ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル（ｐ−ＴＤＰＶＢｉ）、１，３−ビス（カルバゾル−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、１，３，５−トリス（カルバゾル−９−イル）ベンゼン（ｔＣＰ）、４，４’，４”−トリス（カルバゾル−９−イル）トリフェニルアミン（ＴｃＴａ）、４，４’−ビス（カルバゾル−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（ＣＢＤＰ）、４，４’−ビス（カルバゾル−９−イル）−９，９−ジメチル−フルオレン（ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）、４，４’−ビス（カルバゾル−９−イル）−９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾル）フルオレン（ＦＬ−４ＣＢＰ）、４，４’−ビス（カルバゾル−９−イル）−９，９−ジ−トリル−フルオレン（ＤＰＦＬ−ＣＢＰ）、９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾル）フルオレン（ＦＬ−２ＣＢＰ）などが使われうる。

前記ドーパント物質には、ＤＰＡＶＢｉ（４，４’−ビス［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］ビフェニル）、ＡＤＮ（９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン）、ＴＢＡＤＮ（３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン）などが使われうる。

ホスト物質とドーパント物質との混合層で備えられた第２薄膜１６２の場合、ホスト物質とドーパント物質とを二つの蒸着源により同時に蒸着させて混合物として形成する。この時、ドーパントの含有量は薄膜形成材料によって可変的であるが、一般的に薄膜形成材料（ホストとドーパントとの総重量）１００重量部を基準として３ないし２０重量部であることが望ましい。もし、ドーパントの含有量が前記範囲を外れれば、有機発光素子の発光特性が低下しうる。

このように、一般的にホスト物質とドーパント物質との混合物として構成する薄膜層の上下に、ホスト物質のみからなる薄膜層とドーパント物質のみからなる薄膜層とを配する場合、色座標、光効率、駆動電圧、寿命いずれも向上した特性を示すことができる。

図２４は、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置２４００を概略的に示した斜視図であり、図２５は、図２４の薄膜蒸着装置の概略的な側面図であり、図２６は、図２４の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。

図２４、図２５及び図２６を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態に関する薄膜蒸着装置２４００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、第１遮断壁アセンブリー１３０、第２遮断壁アセンブリー１４０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。本実施形態では、第１遮断壁アセンブリー１３０と第２遮断壁アセンブリー１４０との二つの遮断壁アセンブリーが平行に配されるという点で、前述した第１実施形態と区別される。

ここで、図２４ないし図２６には、説明の便宜のためにチャンバを図示していないが、図２４ないし図２６のあらゆる構成は、適宜な真空度が維持されるチャンバ内に配されることが望ましい。これは蒸着物質の直進性を確保するためである。
これらのチャンバ（図示せず）内には被蒸着体である基板１６０が配される。そして、チャンバ（図示せず）内で基板１６０と対向する側には、蒸着物質１１５が収納及び加熱される蒸着源１１０が配される。蒸着源１１０は坩堝１１１と、ヒーター１１２とを備える。

蒸着源１１０の一側、詳細には蒸着源１１０から基板１６０に向かう側には第１ノズル１２０が配される。そして、第１ノズル１２０には、Ｙ軸方向に沿って複数の第１スリット１２１が形成される。

第１ノズル１２０の一側には、第１遮断壁アセンブリー１３０が備えられる。前記第１遮断壁アセンブリー１３０は、複数の第１遮断壁１３１と、第１遮断壁１３１の外側に備えられる第１遮断壁フレーム１３２とを備える。
第１遮断壁アセンブリー１３０の一側には、第２遮断壁アセンブリー１４０が備えられる。前記第２遮断壁アセンブリー１４０は、複数の第２遮断壁１４１と、第２遮断壁１４１の外側に備えられる第２遮断壁フレーム１４２とを備える。

そして、蒸着源１１０と基板１６０との間には、第２ノズル１５０及び第２ノズルフレーム１５５がさらに備えられる。第２ノズルフレーム１５５は、ほぼ窓枠のような格子状に形成され、その内側に第２ノズル１５０が結合される。そして、第２ノズル１５０には、Ｙ軸方向に沿って複数の第２スリット１５１が形成される。

ここで、本実施形態に関する薄膜蒸着装置２４００は、遮断壁アセンブリーが第１遮断壁アセンブリー１３０と第２遮断壁アセンブリー１４０とに分離されていることを一特徴とする。

詳細に、前記複数の第１遮断壁１３１は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に備えられうる。そして、前記複数の第１遮断壁１３１は等間隔で形成できる。また、それぞれの第１遮断壁１３１は、図面から見た時、ＸＺ平面と平行に、言い換えれば、Ｙ軸方向に垂直になるように形成される。

また、前記複数の第２遮断壁１４１は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に備えられうる。そして、前記複数の第２遮断壁１４１は等間隔で形成できる。また、それぞれの第２遮断壁１４１は、図面から見た時、ＸＺ平面と平行に、言い換えれば、Ｙ軸方向に垂直になるように形成される。

このように配された複数の第１遮断壁１３１及び第２遮断壁１４１は、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間を区画する役割を行う。ここで、本実施形態に関する薄膜蒸着装置２４００は、前記第１遮断壁１３１及び第２遮断壁１４１によって、蒸着物質が噴射されるそれぞれの第１スリット１２１別に蒸着空間が分離されることを一特徴とする。

ここで、それぞれの第２遮断壁１４１は、それぞれの第１遮断壁１３１と一対一対応するように配されうる。言い換えれば、それぞれの第２遮断壁１４１は、それぞれの第１遮断壁１３１と整列（ａｌｉｇｎ）されて互いに平行に配されうる。すなわち、互いに対応する第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１とは、互いに同じ平面上に位置するのである。このように、互いに平行に配された第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１とによって、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間が区画されることによって、一つの第１スリット１２１から排出される蒸着物質は、他の第１スリット１２１から排出された蒸着物質と混合されず、第２スリット１５１を通過して基板１６０に蒸着されるのである。言い換えれば、第１遮断壁１３１及び第２遮断壁１４１は、第１スリット１２１を通じて排出される蒸着物質が分散されないように蒸着物質のＹ軸方向の移動経路をガイドする役割を行う。

図面には、第１遮断壁１３１のＹ軸方向の厚さと第２遮断壁１４１のＹ軸方向の厚さとが同一であると図示されているが、本発明の思想はこれに制限されるものではない。すなわち、第２ノズル１５０との精密な整列が要求される第２遮断壁１４１は相対的に薄く形成される一方、精密な整列が要求されない第１遮断壁１３１は相対的に厚く形成されて、その製造を容易にすることも可能であるといえる。

一方、本発明の一実施形態に関する薄膜蒸着装置２４００は、第１遮断壁アセンブリー１３０と第２遮断壁アセンブリー１４０とが互いに一定程度離隔して形成されることを一特徴とする。このように第１遮断壁アセンブリー１３０と第２遮断壁アセンブリー１４０とを互いに離隔させる理由は、次の通りである。

まず、第２遮断壁１４１と第２ノズル１５０とは、互いに精密に整列されなければならない一方、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１とは必ずしも高い精度を必要としない。したがって、高精密制御が必要な部分とそうでない部分とを分離することによって、高精密制御作業が容易になりうる。

また、第２遮断壁１４１と第２ノズル１５０とは、基板１６０に対して精密な位置とギャップとをもって整列されなければならない、すなわち、高精密制御が必要な部分である。したがって、高精度が要求される部分の重さを軽くして制御を容易にするために、精度の制御が不要で重い蒸着源１１０、第１ノズル１２０及び第１遮断壁アセンブリー１３０を、第２遮断壁アセンブリー１４０及び第２ノズル１５０から分離するのである。

次いで、高温状態の蒸着源１１０により第１遮断壁アセンブリー１３０の温度は最大１００℃以上上昇するため、上昇した第１遮断壁アセンブリー１３０の温度が第２遮断壁アセンブリー１４０及び第２ノズル１５０に伝導されないようにするために、第１遮断壁アセンブリー１３０と第２遮断壁アセンブリー１４０とを分離するのである。
次いで、チャンバ（図示せず）内で第２ノズル１５０を分離する場合、第２ノズル１５０と第２遮断壁アセンブリー１４０とを共に分離することが、第２ノズル１５０のみ分離することより容易である。したがって、第２遮断壁アセンブリー１４０を第２ノズル１５０と共にチャンバから分離するためには、第１遮断壁アセンブリー１３０と第２遮断壁アセンブリー１４０とが互いに離隔することが望ましい。

次いで、本発明の薄膜蒸着装置２４００では、第１遮断壁アセンブリー１３０についた蒸着物質を主にリサイクルし、第２遮断壁アセンブリー１４０及び第２ノズル１５０についた蒸着物質はリサイクルしない。したがって、第１遮断壁アセンブリー１３０が第２遮断壁アセンブリー１４０及び第２ノズル１５０と分離されれば、蒸着物質のリサイクル作業が容易になるという効果も得ることができる。

さらに、基板１６０全体の膜均一度を確保するために、補正板（図示せず）をさらに備えることができるが、第１遮断壁アセンブリー１３０が第２遮断壁アセンブリー１４０と分離されれば、非常に補正板（図示せず）を設置しやすくなる。
最後に、一枚の基板を蒸着して次の基板を蒸着する前の状態で、蒸着物質が第２ノズル１５０に蒸着されることを防止してノズルの取り替え周期を長くするためには、仕切り（図示せず）がさらに備えられうる。この時、仕切り（図示せず）は、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間に設置することが容易であり、このために、第１遮断壁アセンブリー１３０と第２遮断壁アセンブリー１４０とが互いに離隔することが有利である。

図２７は、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置２７００を概略的に示した斜視図であり、図２８は、図２７の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。
図２７及び図２８を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態に関する薄膜蒸着装置２７００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、第１遮断壁アセンブリー１３０、第２遮断壁アセンブリー１４０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。本実施形態では、第１遮断壁１３１の厚さが第２遮断壁１４１の厚さより大きく形成されるという点で、前述した実施形態と区別される。

図２８を参照すれば、第１遮断壁１３１の厚さｔ１は第２遮断壁１４１の厚さｔ２より大きく形成されうる。詳細には、第１遮断壁のＹ軸方向への幅ｔ１が、第２遮断壁１４１のＹ軸方向への幅ｔ２より大きく形成されうる。すなわち、第２ノズル１５０との精密な整列が要求される第２遮断壁１４１は相対的に薄く形成される一方、精密な整列が要求されない第１遮断壁１３１は相対的に厚く形成されて、その製造を容易にすることもできるといえる。第１遮断壁１３１の厚さｔ１を第２遮断壁１４１の厚さｔ２より大きく形成することによって、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間の整列を容易に行える。

第２遮断壁１４１の厚さｔ２は、互いに隣接した二つの第２スリット１５１ａ、１５１ｂ間の間隔１５１ｃより小さく形成されうる。すなわち、第２遮断壁１４１のＹ軸方向への幅ｔ２は、互いに隣接した二つの第２スリット１５１ａ、１５１ｂ間の間隔１５１ｃより小さく形成されうる。第２遮断壁１４１それぞれは、互いに隣接する二つの第２スリット１５１ａ、１５１ｂの間に配されうる。望ましくは、第２遮断壁１４１それぞれは、互いに隣接する二つの第２スリット１５１ａ、１５１ｂ間の間隔１５１ｃの中央に配されうる。第２スリットは、蒸着パターンと一対一に対応するので、第２遮断壁１４１が第２スリット１５１に配される場合、蒸着パターンの不良が発生しうる。したがって、本発明では第２遮断壁１４１の厚さｔ２を互いに隣接した二つの第２スリット１５１ａ、１５１ｂ間の間隔１５１ｃより小さく形成して、第２遮断壁１４１と第２ノズル１５０とを精密に整列させる。

また、互いに隣接した二つの第２スリット１５１ａ、１５１ｂ間の間隔１５１ｃは、第２遮断壁１４１のＹ方向への幅ｔ２より大きくて第１遮断壁１３１のＹ軸方向への幅ｔ１より小さく形成でき、これにより、第１遮断壁１３１、第２遮断壁１４１、及び第２ノズル１５０の精密整列が可能である。

図２９は、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置２９００を概略的に示した斜視図であり、図３０は、図２９の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。
図２９及び図３０を参照すれば、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置２９００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリー１３０、第２ノズル１５０及び基板１６０を備える。また、本発明のさらに他の一実施形態による薄膜蒸着装置２９００は、互いに離隔した第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間に形成されたバリア１７０をさらに備えるという点で、前述した実施形態と区別される。

本実施形態で、バリア１７０はＹ方向に所定の幅を備え、Ｚ方向に所定の長さで各第１遮断壁１３１の端部に配される。前述したように、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１とは、多様な理由によって所定間隔分離されなければならないが、分離される間隔はバリア１７０の幅により決定される。

詳細に、蒸着源１１０で気化した蒸着物質は、第１ノズル１２０及び第２ノズル１５０を通過して基板１６０に蒸着される。この時、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間は、第１遮断壁アセンブリー１３０及び第２遮断壁アセンブリー１４０によって区画されているので、理想的には、第１ノズル１２０のそれぞれの第１スリット１２１から噴出した蒸着物質は、第１遮断壁アセンブリー１３０及び第２遮断壁アセンブリー１４０によって、他の第１スリット１２１から噴出した蒸着物質と混合してはならない。しかし、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間が所定間隔ｗ（図３１）で分離されているため、分離された間隔ｗを通じて第１ノズル１２０の第１スリット１２１から噴出した蒸着物質が隣接した他の蒸着空間に移動する可能性がある。

しかし、本実施形態による薄膜蒸着装置２９００は、第１遮断壁１４１の端部に所定の幅を持つバリア１７０を備えているため、第１ノズル１２０のそれぞれの第１スリット１２１から噴出した蒸着物質は、第１遮断壁１３１、バリア１７０及び第２遮断壁１４１によって、他の第１スリットから噴出した蒸着物質と混合されない。これらのバリア１７０の幅ｂは、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間の分離された間隔ｗによって調節できる。例えば、バリア１７０の幅ｂを小さくすれば、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間の分離間隔ｗを小さくすることができる。ただし、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間の分離間隔ｗがあまりにも小さくなれば、基板１６０全体の膜均一度を確保するための補正板（図示せず）などの配置時に第１遮断壁１３１及び第２遮断壁１４１との衝突の恐れがあるため、適当な間隔ｗ以上を維持することが望ましい。

図３１ないし図３３は、図２９の薄膜蒸着装置２９００に配されるバリア１７０、１７１の多様な実施形態を説明するための概略的な平面図である。
図３１を参照すれば、一部バリア１７０は、第１遮断壁１３１の端部に密着して配されているが、他の一部バリア１７１は、第１遮断壁１３１の端部と所定間隔離隔して配される。バリア１７０、１７１は相異なる第１スリット１２１から噴出する蒸着物質を互いに混合させないためのものであるため、必ずしも第１遮断壁１３１の端部に密着して配される必要はない。したがって、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との間のいかなる位置にも配されうる。また、前記図面には図示されていないが、バリアは、第１遮断壁に対向する第２遮断壁の端部に配されることもある。
ここで、第１遮断壁１３１の端部所定間隔離隔したバリア１７１の１／２幅ｂ１は、次の数式３で記述できる。

［数３］
ｂ１＜（ｈ−ｈｗ１）ｔａｎθ＝（ｈ−ｈｗ１）（ｄ−ｄｓ）／２ｈ
ここで、ｈは、第１ノズルと第２ノズルとの距離、ｈｗ１は、第１ノズルとバリアとの距離、ｄは、隣接した遮断壁間の間隔、ｄｓは、第１スリットの幅を表す。
ここで、ｂ１は、バリアの１／２幅を最大にする値であって、一般的に前記バリア１／２幅は、次のような関係式を満たす。
０＜＜バリアの１／２幅＜ｂ１

本発明による薄膜蒸着装置２９００の場合、前述したいろいろな理由によって１次遮断壁１３１と２次遮断壁１４１とが所定間隔離隔して配されなければならない。この時、部品の加工精度、部品間の整列精度及び温度上昇による微細な熱膨張などの要因を考慮する時、２次遮断壁１４１の長さｈ２を無制限縮めることはできないが、基板１６０との高精密整列及び高精密制御が有利になるように、２次遮断壁１４１の長さｈ２をできる限り縮めることが有利である。もし、前述した数式３からバリアの１／２幅の長さを最大にする場合、ｈｗ１＋ｗ２の値をほぼｈと同一にすることで、２次遮断壁１４１の長さｈ２を十分に短く設計できる。

図３２は、バリアが１次遮断壁と分離された多様な場合を示している。
前記図面を参照すれば、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との距離Δｗ１、Δｗ２、Δｗ３が変われば、各バリア１７１、１７２、１７３の１／２幅の長さｂ１、ｂ２、ｂ３が変わる。例えば、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との距離が増加するほど（Δｗ１＜Δｗ２＜Δｗ３）、各バリア１７１、１７２、１７３の１／２幅の長さｂ１、ｂ２、ｂ３も長くなることが分かる（ｂ１＜ｂ２＜ｂ３）。

一方、前記図面に図示されたバリア１７１、１７２、１７３のうち、一部バリア１７３の場合、第２遮断壁１４１の長さｈ２が第１遮断壁１３１の長さｈ１より大きい場合が図示されているが、これは、第１遮断壁１３１と第２遮断壁１４１との距離Δｗ１、Δｗ２、Δｗ３が変われば、各バリア１７１、１７２、１７３の１／２幅の長さｂ１、ｂ２、ｂ３が変わる関係を説明するためのものであり、前述したように、第２遮断壁１４１の長さｈ２はなるべくな小さく設計されることが望ましい。

また、前記図面を参照すれば、バリアの１／２幅の最大近似値が決定されれば、第１遮断壁の端部からバリアまでの最大分離距離Δｍａｘを導出できる。例えば、バリア１７２の１／２幅の最大近似値ｂ２は、第１遮断壁１３１に隣接する第１スロット１２１から放出された蒸着物質の経路が表示された点線ｌ１、ｌ２、ｌ３、ｌ４によって決定され、この時、第１遮断壁１３１の長さｈ１が決定されれば、第１遮断壁１３１の端部からバリア１７３までの最大分離距離Δｍａｘが導出されうる。

図３３は、第１遮断壁と一体に形成されたバリアの多様な形状を概念的に示す平面図である。前記図面を参照すれば、一部の第１遮断壁は、バリア１７４、１７５の幅と同じ幅を持つように設計される。この時、第１ノズル１２０からバリア１７４、１７５までの各距離ｈｗ２、ｈｗ３が、それぞれの第１遮断壁の長さになりうる。

一方、前記図面には一つの薄膜蒸着装置に異なる形状のバリアが配されていると図示されているが、これは本発明を説明するためのものであるので、本発明は前記図面の形状により制限されない。すなわち、薄膜蒸着装置は同じ形状のバリアを備えるか、または異なる形状のバリアを備えることができる。

本発明は図面に図示された実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。

本発明は、薄膜基板の製造分野に好適に用いられる。

１００ 薄膜蒸着装置
１１０ 蒸着源
１１１ 坩堝
１１２ ヒーター
１１５ 蒸着物質
１２０ 第１ノズル
１３０ 遮断壁アセンブリー
１３１ 遮断壁
１３２ 遮断壁フレーム
１５０ 第２ノズル
１５１ 第２スリット
１５５ 第２ノズルフレーム
１６０ 基板

Claims (81)

1. 基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、
   蒸着物質を放射する蒸着源と、
   前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数の第１スリットが形成される第１ノズルと、
   前記第１ノズルと対向するように配され、前記第１方向に沿って複数の第２スリットが形成される第２ノズルと、
   前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間に前記第１方向に沿って配されて、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を複数の蒸着空間に区画する複数の遮断壁を備える遮断壁アセンブリーと、を備える薄膜蒸着装置。
2. 前記複数の遮断壁それぞれは、前記第１方向と実質的に垂直の方向に形成されて、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画することを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
3. 前記複数の遮断壁のうち、互いに隣接した二つの遮断壁の間には、一つ以上の前記第１スリットが配されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
4. 前記複数の遮断壁のうち、互いに隣接した二つの遮断壁間には、複数の前記第２スリットが配されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
5. 前記複数の遮断壁のうち、互いに隣接した二つの遮断壁間に配された前記第１スリットの数より、前記第２スリットの数がさらに多いことを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
6. 前記第１スリットの総数より、前記第２スリットの総数がさらに多いことを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
7. 前記複数の遮断壁は、等間隔で配されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
8. 前記遮断壁と前記第２ノズルとは、所定間隔をおいて離隔して形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
9. 前記遮断壁アセンブリーには、冷却部材がさらに備えられることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
10. 前記冷却部材は、前記遮断壁アセンブリーの外周面から突設された冷却フィンであることを特徴とする請求項９に記載の薄膜蒸着装置。
11. 前記薄膜蒸着装置は、前記第２ノズルと結合して、前記第２ノズルを支持する第２ノズルフレームをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
12. 前記第２ノズルフレームは、前記第２ノズルに所定の引張力を出させることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜蒸着装置。
13. 前記第２ノズルには引張力が加えられ、前記第２ノズルフレームには、前記引張力に対応する圧縮力が加えられた状態で、前記第２ノズルと前記第２ノズルフレームとが結合された後、前記第２ノズルと前記第２ノズルフレームとに平衡をなすように作用する前記引張力と前記圧縮力とを除去して、前記第２ノズルに引張力が加えられることを特徴とする請求項１２に記載の薄膜蒸着装置。
14. 前記第２ノズルフレームの温度は、蒸着過程中に実質的に均一に維持されることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜蒸着装置。
15. 前記第２ノズルフレームには、放熱フィンがさらに備えられることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜蒸着装置。
16. 前記蒸着源と前記第２ノズルフレームとの間には、熱遮蔽板が配されることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜蒸着装置。
17. 前記遮断壁アセンブリーは、前記薄膜蒸着装置から分離自在に形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
18. 前記薄膜蒸着装置は、真空チャンバ内に備えられることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
19. 前記第２ノズルは、前記基板から、所定間隔をおいて離隔して形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
20. 前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記遮断壁アセンブリーは、前記基板に対して相対的に移動可能に形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
21. 前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記遮断壁アセンブリーは、前記基板に対して相対的に移動しつつ、前記基板に前記蒸着物質を蒸着することを特徴とする請求項２０に記載の薄膜蒸着装置。
22. 前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記遮断壁アセンブリーは、前記基板と平行な面に沿って相対的に移動することを特徴とする請求項２０に記載の薄膜蒸着装置。
23. 前記蒸着源で気化した蒸着物質は、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを通過して前記基板に蒸着されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
24. 前記薄膜蒸着装置は、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間に配されて、前記蒸着源から放射される前記蒸着物質のうち少なくとも一部を遮断する補正板をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
25. 前記補正板は、前記各蒸着空間内での薄膜の厚さが実質的に同一に形成されるように備えられることを特徴とする請求項２４に記載の薄膜蒸着装置。
26. 前記補正板は、前記各蒸着空間の中心から遠ざかるほど高さが低く形成されることを特徴とする請求項２４に記載の薄膜蒸着装置。
27. 前記補正板は、円弧またはコサイン曲線の形状に形成されることを特徴とする請求項２６に記載の薄膜蒸着装置。
28. 前記補正板は、前記各蒸着空間の中心での高さが、各蒸着空間の端部での高さより低く形成されることを特徴とする請求項２４に記載の薄膜蒸着装置。
29. 前記補正板は、前記各蒸着空間の中心での前記蒸着物質の遮断量が、前記各蒸着空間の端部での前記蒸着物質の遮断量より多く形成されることを特徴とする請求項２４に記載の薄膜蒸着装置。
30. 前記補正板は、互いに隣接した前記遮断壁間にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項２４に記載の薄膜蒸着装置。
31. 前記補正板は前記各蒸着空間ごとに形成され、
    前記各蒸着空間に配された前記第１スリットから放射される前記蒸着物質の特性によって、前記それぞれの補正板のサイズまたは形状が変更可能なことを特徴とする請求項２４に記載の薄膜蒸着装置。
32. 複数の前記蒸着空間ごとに蒸着される薄膜の厚さが同一になるように、前記それぞれの補正板のサイズまたは形状が変更可能なことを特徴とする請求項３１に記載の薄膜蒸着装置。
33. 前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記遮断壁アセンブリーは、前記基板に対して相対的に移動しつつ蒸着を行い、
    前記複数の遮断壁は、前記薄膜蒸着装置の移動方向に対して傾いて配されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
34. 前記移動方向に対する前記複数の遮断壁の傾斜角度は鋭角であることを特徴とする請求項３３に記載の薄膜蒸着装置。
35. 前記移動方向に対する前記複数の遮断壁の傾斜角度は、ほぼ１゜ないし１０゜であることを特徴とする請求項３３に記載の薄膜蒸着装置。
36. 前記複数の遮断壁は、前記第１方向に傾いて配されることを特徴とする請求項３３に記載の薄膜蒸着装置。
37. 前記複数の遮断壁それぞれの縦端面の方向と前記第１方向とは互いに直交しないことを特徴とする請求項３６に記載の薄膜蒸着装置。
38. 前記複数の遮断壁それぞれの縦端面の方向と前記第１方向との間の角度は、鋭角であることを特徴とする請求項３６に記載の薄膜蒸着装置。
39. 前記複数の遮断壁それぞれの縦端面の方向と前記第１方向との間の角度は、ほぼ８０゜ないしほぼ８９゜であることを特徴とする請求項３８に記載の薄膜蒸着装置。
40. 前記遮断壁の熱を冷却させる放熱部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
41. 前記放熱部材は、前記遮断壁の外部面上に配されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
42. 前記遮断壁は、内部に空洞を備えることを特徴とする請求項４０に記載の薄膜蒸着装置。
43. 前記放熱部材は、前記空洞の内部に配されることを特徴とする請求項４２に記載の薄膜蒸着装置。
44. 前記放熱部材は、前記空洞の内部面に接するように配されることを特徴とする請求項４３に記載の薄膜蒸着装置。
45. 前記放熱部材は、前記第１遮断壁の外部面と内部面とに配されることを特徴とする請求項４２に記載の薄膜蒸着装置。
46. 前記放熱部材は、冷却パイプであることを特徴とする請求項４０に記載の薄膜蒸着装置。
47. 前記蒸着源は、
    ホスト物質を放射する第１蒸着源と、
    前記第１蒸着源と平行に配され、ドーパント物質を放射する第２蒸着源と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
48. 前記第１蒸着源から放射される前記ホスト物質の少なくとも一部と、前記第２蒸着源から放射される前記ドーパント物質の少なくとも一部とが混合されることを特徴とする請求項４７に記載の薄膜蒸着装置。
49. 前記第１蒸着源と前記第２蒸着源との間には、前記第１蒸着源と前記第２蒸着源とから放射される蒸着物質の放射範囲を制限する制限部材がさらに配されることを特徴とする請求項４７に記載の薄膜蒸着装置。
50. 前記制限部材の長さを制御して、前記第１蒸着源から放射される前記ホスト物質と、前記第２蒸着源から放射される前記ドーパント物質との混合量を制御することを特徴とする請求項４９に記載の薄膜蒸着装置。
51. 前記基板上には、前記ホスト物質のみ蒸着されるホスト蒸着領域、前記ホスト物質と前記ドーパント物質とが混合して蒸着される重畳領域、及び前記ドーパント物質のみ蒸着されるドーパント蒸着領域がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項４７に記載の薄膜蒸着装置。
52. 前記第１蒸着源及び前記第２蒸着源が前記基板に対して相対的に移動しつつ、前記基板上には、前記ホスト物質のみで備えられた第１薄膜と、前記ホスト物質と前記ドーパント物質との混合層で備えられた第２薄膜と、前記ドーパント物質のみで備えられた第３薄膜とが積層されることを特徴とする請求項４７に記載の薄膜蒸着装置。
53. 前記第１ノズルには、前記第１方向に沿って複数の第１スリットが２行に形成されていることを特徴とする請求項４７に記載の薄膜蒸着装置。
54. 前記遮断壁アセンブリーは、複数の第１遮断壁を備える第１遮断壁アセンブリーと、複数の第２遮断壁を備える第２遮断壁アセンブリーとを備えることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
55. 前記複数の第１遮断壁及び前記複数の第２遮断壁それぞれは、前記第１方向と実質的に垂直である第２方向に形成されて、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を複数の蒸着空間に区画することを特徴とする請求項５４に記載の薄膜蒸着装置。
56. 前記複数の第１遮断壁及び前記複数の第２遮断壁それぞれは、互いに対応するように配されることを特徴とする請求項５４に記載の薄膜蒸着装置。
57. 前記互いに対応する第１遮断壁及び第２遮断壁は、実質的に同じ平面上に位置するように配されることを特徴とする請求項５６に記載の薄膜蒸着装置。
58. 基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、
    蒸着源と、
    前記蒸着源の一側に互いに対向するように配され、一方向に沿って複数のスリットがそれぞれ形成される第１ノズルと第２ノズルと、
    前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間に配される複数の第１遮断壁を備える第１遮断壁アセンブリーと、
    前記第１遮断壁と前記第２ノズルとの間に配される複数の第２遮断壁を備える第２遮断壁アセンブリーと、を備え、
    前記第２ノズルは、前記基板と所定間隔をおいて離隔するように形成され、
    前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記第１遮断壁アセンブリー及び前記第２遮断壁アセンブリーは、前記基板に対して相対的に移動可能に形成されることを特徴とする薄膜蒸着装置。
59. 前記複数の第１遮断壁及び前記複数の第２遮断壁それぞれは、前記一方向と実質的に垂直である方向に形成されて、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画することを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
60. 前記複数の第１遮断壁及び前記複数の第２遮断壁それぞれは、互いに対応するように配されることを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
61. 前記互いに対応する第１遮断壁及び第２遮断壁は、実質的に同じ平面上に位置するように配されることを特徴とする請求項６０に記載の薄膜蒸着装置。
62. 前記複数の第１遮断壁及び前記複数の第２遮断壁は、等間隔で配されることを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
63. 前記第１遮断壁と前記第２遮断壁とは、所定間隔をおいて離隔するように形成されることを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
64. 前記第２遮断壁と前記第２ノズルとは、所定間隔をおいて離隔するように形成されることを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
65. 前記第１ノズルには、前記一方向に沿って複数の第１スリットが形成され、
    前記第２ノズルには、前記一方向に沿って複数の第２スリットが形成されることを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
66. 前記複数の第１遮断壁及び前記複数の第２遮断壁は、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画するように、前記一方向に沿って配されることを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
67. 前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記第１遮断壁アセンブリー及び前記第２遮断壁アセンブリーは、前記基板に対して相対的に移動しつつ前記基板に前記蒸着物質を蒸着することを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
68. 前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記第１遮断壁アセンブリー及び前記第２遮断壁アセンブリーは、前記基板と平行な面に沿って相対的に移動することを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
69. 前記第１遮断壁の前記一方向への幅は、前記第２遮断壁の前記一方向への幅より大きく形成されることを特徴とする請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
70. 前記第２遮断壁の前記一方向への幅は、互いに隣接した二つの前記第２スリット間の間隔より小さなことを特徴とする請求項６９に記載の薄膜蒸着装置。
71. 互いに隣接した二つの前記第２スリット間の間隔は、前記第２遮断壁の前記一方向への幅より大きく、前記第１遮断壁の前記一方向への幅より小さなことを特徴とする請求項６９に記載の薄膜蒸着装置。
72. 前記第２遮断壁それぞれは、互いに隣接した二つの前記第２スリット間に配されることを特徴とする請求項６９に記載の薄膜蒸着装置。
73. 前記第２遮断壁それぞれは、互いに隣接した二つの前記第２スリット間の中央に配されることを特徴とする請求項７２に記載の薄膜蒸着装置。
74. 前記一方向に沿って、前記第１遮断壁と前記第２遮断壁との間に配されたバリアを備える請求項５８に記載の薄膜蒸着装置。
75. 前記バリアは、第２遮断壁に対向する前記第１遮断壁の端部に配されることを特徴とする請求項７４に記載の薄膜蒸着装置。
76. 前記バリアの幅は、前記第１遮断壁の長さに比例することを特徴とする請求項７４に記載の薄膜蒸着装置。
77. 前記バリアは、前記第１遮断壁に対向する前記第２遮断壁の端部に配されることを特徴とする請求項７４に記載の薄膜蒸着装置。
78. 前記バリアは、前記第１遮断壁及び第２遮断壁と所定間隔離隔して配されることを特徴とする請求項７４に記載の薄膜蒸着装置。
79. 前記バリアの幅は、前記第１遮断壁及び第２遮断壁の分離間隔に比例することを特徴とする請求項７８に記載の薄膜蒸着装置。
80. 前記バリアは、前記第１遮断壁と実質的に垂直に配されることを特徴とする請求項７４に記載の薄膜蒸着装置。
81. 前記バリアは、前記第１遮断壁と一体に形成されることを特徴とする請求項７４に記載の薄膜蒸着装置。

Images