KR100477546B1 - Method for organic material deposition and the apparatus adopting the same - Google Patents

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Abstract

유기물질을 증착하는 방법 및 이를 적용한 장치를 개시한다. 개시된 방법은: 기판과 마스크를 진공 증착챔버 내에 장착한 상태에서, 상기 증착챔버의 외부에서 상기 기판에 증착될 유기물 소스를 증발시켜 유기물 증기를 얻고 이를 이송 가스과 함께 혼합하여 증착챔버로 이송하여 기판에 대한 유기물 증착을 진행한다. 증발된 유기물질을 기판 전체에 균일하게 분사하여 종래 방법인 기판을 회전시키거나 증발보트(Boat)를 기판 주위를 스캔(Scan)하지 않아도 기판에 균일하게 유기박막을 증착함으로서 회전 및 스캔에 필요한 각종 부품을 필요로 하지 않아 장치의 크기를 소형화할 수 있다.A method of depositing an organic material and an apparatus using the same are disclosed. The disclosed method comprises: with a substrate and a mask mounted in a vacuum deposition chamber, evaporating the organic material source to be deposited on the substrate outside the deposition chamber to obtain organic vapor and mixing it with a transfer gas to transfer it to the deposition chamber. The organic material deposition is performed. Evaporated organic materials are uniformly sprayed on the entire substrate to rotate the substrate or to deposit organic thin films uniformly on the substrate without scanning the evaporation boat around the substrate. No parts are required, making the device smaller in size.

Description

유기물질 증착방법 및 이를 적용한 장치{Method for organic material deposition and the apparatus adopting the same}Organic material deposition method and apparatus applying the same {Method for organic material deposition and the apparatus adopting the same}

본 발명은 유기물질 증착방법 및 이를 적용한 장치에 관한 것으로서, 상세히는 디스플레이 장치의 유기발광소자(organic light emitting device, OLED)의 발광재료인 유기화합물, 유기금속화합물, 고분자등의 유기물질을 기상증기 증착하는 방법 및 이를 적용한 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for depositing an organic material and a device to which the same is applied. In detail, the present invention relates to an organic material, an organic metal compound, a polymer, and a light emitting material of an organic light emitting device (OLED). It relates to a deposition method and a deposition apparatus using the same.

최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 부피와 무게를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 있고, 이러한 평판표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD) 전계방출표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기 및 무기 전자발광소자(Electroluminescence Device : ELD) 등이 있다. Recently, there are various flat panel display devices that can reduce volume and weight, which are disadvantages of cathode ray tubes, and such flat panel display devices are liquid crystal displays (LCDs) and field emission displays (FEDs). ), Plasma display panels (PDPs), organic and inorganic electroluminescent devices (ELDs), and the like.

도 1은 전계에 의해 발광하는 유기 발광물질층(Emitting Material Layer, EML)을 적용한 유기발광소자(organic light emitting device, OLED)의 전형적인 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a typical structure of an organic light emitting device (OLED) using an organic light emitting material layer (EML) emitting light by an electric field.

도 1을 참조하면, 유기발광소자는 기판(1) 상에 투명전극(2)이 형성되고, 그 위에 최상부에 위치하는 금속전극(8), 금속전극(8) 및 투명전극(2)사이에 형성되는 발광층(5)과, 발광층(5) 및 금속전극(8)의 사이에 형성되는 전자 주입층(7) 및 전자 수송층(6), 발광층(5) 및 투명전극(2)의 사이에 형성되는 정공 주입층(3) 및 정공 수송층(4)을 포함한다.Referring to FIG. 1, in the organic light emitting diode, a transparent electrode 2 is formed on a substrate 1, and is disposed between the metal electrode 8, the metal electrode 8, and the transparent electrode 2 positioned on the top thereof. Formed between the light emitting layer 5 to be formed and the electron injection layer 7 and the electron transport layer 6, the light emitting layer 5, and the transparent electrode 2 formed between the light emitting layer 5 and the metal electrode 8. A hole injection layer 3 and a hole transport layer 4.

상기 금속전극(8)은 알미늄 등으로 형성된다. 이 금속전극은 기판 상에 형성되는 게이트 구동회로에 연결된다. 이 구동회로는 액티브 매트릭스 타입의 경우 스위칭 소자를 포함하며, 금속전극(8) 이 형성되기 전에 기판(1) 표면에 먼저 형성되어 있게 된다. 상기 투명전극(2)은 ITO(Indium-Tin-Oxide)등의 투명 전도성 물질로 형성된다. 이 투명전극(2)에는 데이터 구동회로로부터 신호가 인가된다. 금속전극(8)에서 주사펄스가 공급되고 투명전극(2)에서 데이터가 인가되면 투명전극(2)으로부터 생성된 정공(hole)은 금속 전극(8)쪽으로 가속되고, 금속전극(8)으로부터 생성된 전자는 투명 전극(2)쪽으로 가속된다. 전자 주입층(7)은 금속전극(8)으로부터 공급되는 전자(electron)를 전자 수송층(6)으로 공급한다. 전자 수송층(6)은 전자 주입층(7)으로부터 공급된 전자를 가속시켜 발광층(5)으로 공급한다. 정공 주입층(3)은 투명전극(2)으로부터 공급되는 정공을 정공 수송층(4)으로 공급한다. 정공 수송층(4)을 통해 공급된 정공과 전자 수송층(6)을 통해 공급된 전자는 발광층(5)의 중심부에서 충돌한다. 이때 발광층(5)에서는 전자와 정공이 재결합(recombination)함으로써 가시광선의 빛이 발생하게 된다. 이러한 가시광선은 투명전극을 통하여 외부로 나오게 되어 소정의 영상을 표시하게 된다.The metal electrode 8 is made of aluminum or the like. This metal electrode is connected to a gate driving circuit formed on the substrate. This drive circuit includes a switching element in the case of an active matrix type, and is formed first on the surface of the substrate 1 before the metal electrode 8 is formed. The transparent electrode 2 is formed of a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO). A signal is applied to the transparent electrode 2 from the data driver circuit. When the scanning pulse is supplied from the metal electrode 8 and the data is applied from the transparent electrode 2, holes generated from the transparent electrode 2 are accelerated toward the metal electrode 8 and generated from the metal electrode 8. The electrons are accelerated toward the transparent electrode 2. The electron injection layer 7 supplies electrons supplied from the metal electrode 8 to the electron transport layer 6. The electron transport layer 6 accelerates and supplies electrons supplied from the electron injection layer 7 to the light emitting layer 5. The hole injection layer 3 supplies holes supplied from the transparent electrode 2 to the hole transport layer 4. Holes supplied through the hole transport layer 4 and electrons supplied through the electron transport layer 6 collide at the center of the light emitting layer 5. In this case, in the light emitting layer 5, light of visible light is generated by recombination of electrons and holes. The visible light comes out through the transparent electrode to display a predetermined image.

도 2는 OLED 제작 공정 중 상기 발광층을 형성하기 위한 종래의 유기물질 증착 장치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a conventional organic material deposition apparatus for forming the light emitting layer during the OLED manufacturing process.

도 2를 참조하면, 진공챔버(10)의 하부에 적색, 녹색과 청색의 발광 유기물질과 이를 저장하는 증착물질 용기 및 가열장치 등을 갖는 증착 소스(11a)(11b)가 마련되고, 그 위에 증착 대상인 기판(12)이 위치한다.Referring to FIG. 2, a deposition source 11a and 11b having red, green, and blue light emitting organic materials, a deposition material container for storing the same, and a heating device are provided below the vacuum chamber 10. The substrate 12 to be deposited is located.

상기 기판(12)은 기판홀더(12a)에 의해 지지되며, 그 하부에는 증착패턴을 가지는 메탈마스크(13)가 위치한다. 상기 기판(12) 위에는 전자기력에 의해 상기 기판(12)과 메탈마스크(13)를 밀착시킨 상태에서 클램핑하는 자석시스템(14)이 마련된다. 상기 자석시트템(14)은 회전지지봉(14a)에 결합된다. 상기 기판홀더(12a) 및 메탈마스크(13)는 지지체(16)에 의해 지지된다. 한편, 상기 챔버(10)의 상부에는 상기 메탈마스크(13)와 기판(12)간의 정렬을 모니터링하는 카메라(15)가 위치한다.The substrate 12 is supported by the substrate holder 12a, and a metal mask 13 having a deposition pattern is positioned below the substrate 12. The magnet system 14 is provided on the substrate 12 to clamp the substrate 12 and the metal mask 13 in close contact with each other by electromagnetic force. The magnet seat system 14 is coupled to the rotary support rod (14a). The substrate holder 12a and the metal mask 13 are supported by the support 16. Meanwhile, a camera 15 for monitoring the alignment between the metal mask 13 and the substrate 12 is positioned above the chamber 10.

상기 진공챔버(10)의 내부는 외부로부터 이물질 유입을 방지함과 아울러 유기물질의 접착력을 향상시키기 위하여 진공배기장치(미도시)에 의해 진공상태를 유지한다. 상기 증착 소스들에는 적색, 녹색 및 청색의 발광 유기물질이 저장되고, 적색, 녹색 및 청색의 주재료(host material) 외에 발색재료(dopant material)가 각각 저장된다. 이러한 증착 소스(11a, 11b)는 증착시 소정의 온도로 가열되어 주재료와 발색재료를 증발시킨다. 메탈 마스크(13)는 기판(12) 상에 일정한 패턴으로 발광물질이 증착 되도록 하는 역할을 하게 된다. 이를 위하여 메탈 마스크(13)에는 일정한 패턴으로 다수의 홀들이 형성되어 있다. 이 같은 홀들은 증착 소스로부터 증기상태로 공급되는 발광 유기물질을 선택적으로 통과시켜 기판(12)으로 공급한다. 이때 진공챔버(10)의 상부에 설치된 카메라(15)를 통해 기판(12)에 증착 될 부분과 메탈마스크(13)의 홀을 정확히 일치시킨 상태에서 상기 메탈 마스크(13)를 상기 기판(12)에 전자기력을 발생하는 전자석에 의해 밀착시킨다.The inside of the vacuum chamber 10 maintains a vacuum state by a vacuum exhaust device (not shown) in order to prevent foreign substances from entering from the outside and improve adhesion of organic materials. The deposition sources store red, green, and blue light emitting organic materials, and dopant materials are stored in addition to the red, green, and blue host materials. These deposition sources 11a and 11b are heated to a predetermined temperature during deposition to evaporate the main material and the coloring material. The metal mask 13 serves to deposit the light emitting material in a predetermined pattern on the substrate 12. To this end, a plurality of holes are formed in the metal mask 13 in a predetermined pattern. These holes selectively pass through the light emitting organic material supplied in a vapor state from the deposition source to supply the substrate 12. At this time, the metal mask 13 is placed on the substrate 12 in a state where the portion of the metal mask 13 and the portion to be deposited on the substrate 12 are exactly aligned with the camera 15 installed on the upper portion of the vacuum chamber 10. It is in close contact with an electromagnet generating electromagnetic force.

증착 과정을 좀더 상세히 설명하면 먼저 진공 챔버(10) 외부로부터 기판(12)이 기판 홀더(12a)로 공급된다. 기판 홀더(12a)에 기판이 장착되면 작업자는 카메라(15)를 이용하여 기판(12)과 메탈마스크(13)를 일치시킨 후 상호 밀착시킨다. 이때 진공 챔버(10) 내부는 진공상태를 유지한다. 증착소스(11a, 11b)에 저장된 주재료와 발색재료를 가열시켜 증발시킴으로써 기판(12)에 대한 발광 유기 물질의 증착을 시작한다.In more detail, the deposition process is first supplied to the substrate holder 12a from the outside of the vacuum chamber 10. When the substrate is mounted on the substrate holder 12a, the workers may use the camera 15 to match the substrate 12 and the metal mask 13 and then closely contact each other. At this time, the inside of the vacuum chamber 10 maintains a vacuum state. The deposition of the light emitting organic material on the substrate 12 is started by heating and evaporating the main material and the coloring material stored in the deposition sources 11a and 11b.

증발된 발광 유기 물질들은 메탈마스크(13)의 홀들을 경유하여 일정한 패턴으로 기판(12) 상에 증착된다. 이러한 증착 방식은 증착 소스로 부터 공급되는 유기물질이 한 점에서 증발되어 날아가기 때문에 기판(12)의 크기가 커질수록 균일한 두께로 증착하기 어렵다. 또한 이러한 방식은 낮은 증착 물질의 사용 효율, 주재료와 발색재료의 혼합비율 제어의 어려움으로 대면적의 기판에서는 그 사용이 제한되어 고품질의 판넬을 저가에 생산하기 매우 어렵다.Evaporated luminescent organic materials are deposited on the substrate 12 in a predetermined pattern via the holes of the metal mask 13. In this deposition method, since the organic material supplied from the deposition source is evaporated and blown away at one point, it is difficult to deposit a uniform thickness as the size of the substrate 12 increases. In addition, this method is difficult to produce high quality panels at low cost due to limited use efficiency of low deposition materials and difficulty in controlling the mixing ratio of the main material and the coloring material.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 제 1 의 목적은 대면적의 기판에 유기 물질을 균일하게 증착시킬 수 있는 유기 물질 증착 방법과 이를 적용한 장치를 제공하는데 있다. The present invention has been made to overcome the above problems, and a first object of the present invention is to provide an organic material deposition method capable of uniformly depositing an organic material on a large area substrate and an apparatus using the same.

본 발명의 제 2 의 목적은 유기물질의 주재료와 발색재료의 혼합비율을 제어가 용이하게 유기물질을 하며 증착시킬 수 있는 유기 물질 증착 방법 및 이를 적용한 장치를 제공하는 것이다.It is a second object of the present invention to provide an organic material deposition method capable of depositing an organic material and depositing the mixing ratio of a main material and a coloring material of an organic material, and an apparatus using the same.

본 발명의 제 4 의 목적은 유기물질의 증착 속도를 빠르게 할 수 있는 유기 물질 증착 방법 및 이를 적용한 장치를 제공하는 것이다.A fourth object of the present invention is to provide an organic material deposition method capable of increasing the deposition rate of organic materials and an apparatus using the same.

본 발명의 제 5 의 목적은 유기 물질의 사용효율을 극대화할 수 있는 유기 물질 증착 방법 및 이를 적용한 장치를 제공하는 것이다.A fifth object of the present invention is to provide an organic material deposition method and an apparatus using the same which can maximize the use efficiency of the organic material.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면,According to the present invention to achieve the above object,

일측에 배기부가 마련된 증착챔버와;A deposition chamber provided with an exhaust unit at one side;

상기 증착챔버 내에 마련되어 유기물의 증착대상인 기판 및 이를 마스킹하는 메탈마스크를 장착하는 기판홀더와;A substrate holder provided in the deposition chamber to mount a substrate to be deposited with an organic material and a metal mask for masking the substrate;

상기 기판에 대면하여 외부로 부터의 유기물 증기를 상기 기판으로 공급하는 매니폴드와;A manifold for supplying organic vapor from the outside facing the substrate to the substrate;

상기 증착챔버의 외부에 마련되며, 상기 유기물 증기를 발생하는 유기물 증기 발생부와;An organic vapor generating unit provided outside the deposition chamber and generating the organic vapor;

상기 증기 발생부로 부터의 증기를 상기 매니폴드로 이송하는 증기 이송부와;A steam transfer unit for transferring steam from the steam generator to the manifold;

상기 증기발생부에 캐리어가스를 공급하는 캐리어 가스 공급부를; 구비하는 유기물질 증착장치가 제공된다.A carrier gas supply unit supplying a carrier gas to the steam generator; Provided is an organic material deposition apparatus.

상기 본 발명의 증착장치의 한실시예에 따르면, 상기 기판의 평면이 수평방향을 향할 수 있도록 상기 기판 홀더가 수평방향으로 배치되고, 상기 매니폴드는 유기물 증기를 수평방향으로 분사하여 상기 기판의 표면으로 공급되도록 한다.According to one embodiment of the deposition apparatus of the present invention, the substrate holder is arranged in a horizontal direction so that the plane of the substrate can face in the horizontal direction, the manifold is sprayed organic vapor in the horizontal direction to the surface of the substrate To be supplied.

상기 유기물 증기 발생부는 유기물 소스가 저장되는 캐니스터와 캐니스터를 가열하는 가열장치와 캐니스터 내에 마련되며 유기물 소스를 필터링하는 필터를 구비하며, 증기 이송부의 주위에 증기 이송부를 가열하여 증기 이송부를 통하여 이송되는 유기물 증기의 응결을 방지한다.The organic vapor generating unit includes a canister in which the organic source is stored, a heating device for heating the canister, a filter provided in the canister, and a filter for filtering the organic material source. Prevents condensation of steam.

한편, 상기 매니폴드는 유입된 유기물 증기를 다단으로 확산 공급하기 위한 복수의 증기 유동공간을 가지며, 증기 유동공간의 사이에는 증기 확산판이 마련된다.On the other hand, the manifold has a plurality of vapor flow space for diffusing and supplying the introduced organic vapor in multiple stages, the vapor diffusion plate is provided between the vapor flow space.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 기판홀더는 냉각수를 공급하기 위하여 냉각수 공급부가 연결되며, 상기 기판홀더에는 상기 기판을 메탈마스크와 함께 기판홀더의 표면에 밀착시키기 위한 자석시스템이 마련되며, 상기 증착챔버는 100℃ 이상 가열되고, 캐리어 가스로는 질소 또는 알곤 가스를 사용한다. 그리고 보다 효과적인 유기물 증기의 공급을 위하여, 매니폴더는 증기 진행방향으로 점차 확대되는 크기를 가지는 증기유동공간을 갖는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the substrate holder is connected to the cooling water supply unit for supplying the cooling water, the substrate holder is provided with a magnet system for in close contact with the surface of the substrate holder with the metal mask, The deposition chamber is heated to 100 ° C. or higher, and nitrogen or argon gas is used as the carrier gas. And for more efficient supply of organic vapor, the manifold has a vapor flow space having a size that gradually expands in the steam traveling direction.

또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유기물 증착방법은:In addition, the organic material deposition method according to the present invention to achieve the above object:

유기물질 증착 대상인 기판과 이를 마스킹하는 마스크를 증착챔버 내에 장착하는 제 1 단계;A first step of mounting a substrate, which is an organic material deposition target, and a mask for masking the same, in a deposition chamber;

상기 증착챔버를 배기하는 제 2 단계;Exhausting the deposition chamber;

상기 증착챔버의 외부에서 상기 기판에 증착될 유기물 소스를 증발시켜 유기물 증기를 발생하는 제 3 단계;A third step of generating an organic vapor by evaporating an organic source to be deposited on the substrate outside the deposition chamber;

상기 유기물 증기와 이송 가스를 혼합하여 상기 증착챔버로 이송하는 제 4 단계;A fourth step of mixing the organic vapor and a transfer gas to the deposition chamber;

상기 유기물 증기와 이송가스 혼합체를 혼합 분산하여 상기 기판의 표면의 전면적으로 상기 유기물 증기를 공급하는 제 5 단계;를 포함한다.And mixing and dispersing the organic vapor and the transport gas mixture to supply the organic vapor to the entire surface of the substrate.

본 발명에 따른 유기물 증착방법의 바람직한 실시예에 의하면, 효과적인 유기물 증착을 위하여 상기 기판의 평면이 수평방향을 향하도록 상기 기판을 배치하고, 상기 유기물 증기를 수평방향으로 진행시켜 상기 기판에 접촉시키며, 상기 이송가스를 상기 유기물 소스를 증발시키는 과정에서 같이 공급하여 상호 혼합한다.According to a preferred embodiment of the organic material deposition method according to the present invention, for effective organic material deposition, the substrate is disposed so that the plane of the substrate is in the horizontal direction, the organic vapor is advanced in the horizontal direction to contact the substrate, The transfer gas is supplied and mixed together in the process of evaporating the organic material source.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 상기 이송 가스를 가열하고, 가열된 이송 가스를 상기 유기물 증기와 혼합하며, 상기 이송 가스로는 질소 또는 알곤 가스를 적용한다. 또한, 본 발명에 의해 유기물을 증착함에 있어서, 상기 기판을 냉각시키는 상태에서 상기 유기물의 증착을 진행한다. 상기 유기물 증기는 복수의 유기물 물질로 이루어지며, 상기 유기물질들은 별도로 마련된 가열장치에 의해 증발된 후 상호 혼합하도록 하며, 혼합된 상기 유기물 증기와 이송 가스를 상기 증착챔버로 이송하는 과정에서 가열한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the transfer gas is heated, the heated transfer gas is mixed with the organic vapor, and nitrogen or argon gas is applied as the transfer gas. In addition, in depositing an organic material according to the present invention, the organic material is deposited while the substrate is cooled. The organic vapor is composed of a plurality of organic materials, the organic materials are evaporated by a separate heating device to be mixed with each other, and heated in the process of transferring the mixed organic vapor and the transfer gas to the deposition chamber.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 제시된 도면들을 참조하면서 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 유기 물질 증착 방법이 유기 물질 증착 장치의 전체적인 구성도이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 is an overall configuration diagram of an organic material deposition apparatus of the organic material deposition method according to the present invention.

본 발명의 증착 장치는 크게 기판에 대한 증착이 이루어 지는 증착부(100), 상기 증착챔버 내부를 배기하는 진공 배기부(200), 유기물질의 증기 발생부(300), 증기 발생부(300)로 부터의 증기를 증착 챔버로 이송하는 증기 이송부(400), 상기 증기 발생부(300)로 이송 가스를 공급하는 이송가스 공급부(500)를 구비한다.The deposition apparatus of the present invention includes a deposition unit 100 in which deposition on a substrate is largely performed, a vacuum exhaust unit 200 exhausting the inside of the deposition chamber, a steam generator 300, and a steam generator 300 of organic materials. Steam transfer unit 400 for transferring the steam from the vapor deposition chamber, and the transfer gas supply unit 500 for supplying the transfer gas to the steam generating unit 300.

상기 증착부(100)는 일측에 기판 등이 출입하는 게이트 밸브(109)가 마련된 증착 챔버(108)와 기판(101)을 메탈마스크(104)와 함께 홀딩하는 기판 홀더(102), 상기 기판(101)으로 유기물 증기를 공급하는 매니폴더(103) 및 상기 기판(101)의 증착 영역을 한정하는 메탈마스크(104)를 구비한다. 상기 매니폴드(103)는 증기 수송부(400)에 연결되는 것으로 상기 기판(101) 전체적으로 골고루 확산된 유기물 증기를 공급한다. The deposition unit 100 may include a substrate holder 102 and a substrate that hold the deposition chamber 108 and the substrate 101 together with the metal mask 104 provided with a gate valve 109 through which a substrate and the like enter and exit at one side. A manifold 103 for supplying organic vapor to the 101 and a metal mask 104 defining a deposition region of the substrate 101 are provided. The manifold 103 is connected to the vapor transport unit 400 to supply organic vapor evenly spread throughout the substrate 101.

상기 기판 홀더(102)에는 자석시스템(105)이 마련되어 상기 기판홀더(102)에 상기 자석시스템(105)의 자기력에 의해 상기 메탈마스크(104)를 홀딩함으로써 이들 사이의 기판(101)이 기판홀더(102)에 같이 장착한다. 한편, 매니폴더(103)의 주위에 매니폴더(103) 내부를 유동하는 유기물 증기가 매니폴더(103)의 내부에 응결되는 것을 방지하는 가열장치(600)가 마련된다. 이 가열장치(600)는 상기 매니폴더(103) 뿐 아니라 증착 챔버의 벽체 전술한 유기물질의 증기 발생부(300), 증기 이송부(400) 등 유기물의 응결에 의한 유기물의 부착이 방지되어야 할 부분에 마련된다.The substrate holder 102 is provided with a magnet system 105 to hold the metal mask 104 by the magnetic force of the magnet system 105 to the substrate holder 102 so that the substrate 101 therebetween becomes a substrate holder. It is attached to (102) together. On the other hand, a heating device 600 is provided around the manifold 103 to prevent organic vapor flowing in the manifold 103 from condensing inside the manifold 103. The heating device 600 is not only the manifold 103 but also the wall of the deposition chamber, where the organic matters due to the condensation of organic matters such as the vapor generating unit 300 and the vapor transfer unit 400 of the organic material described above should be prevented. To be prepared.

이 기판 홀더(102)의 하부에는 이를 지지하는 지지체(106)가 마련되는데, 여기에는 기판 홀더(102)를 냉각시키기 위한 냉각수 공급장치(107)가 연결된다. 따라서, 상기 기판홀더(102) 내에는 냉각수가 순환할 수 있는 경로가 마련되어 있어야 한다. 냉각수에 의해 냉각된 기판 홀더(102)는 기판(101)으로부터 흡열을 행하여 기판(101)에 증착되는 유기물 증기를 응고시킨다. 상기 매니폴더(103)는 공급된 유기물 증기를 내부에서 고루 확산하여 공급하는 것으로서 기판(102) 전체에 유기물 증기를 확산 공급한다. 상기 증기 발생부(300)는 소스 물질이 저장되는 두 개의 캐니스터(canister, 301, 302)를 구비하며 각 캐니스터(301, 302)의 주위에는 캐니스터(301, 302) 내의 소스 물질을 가열 증발시키기 위한 가열장치(601)가 마련된다. 도 3에서 V1 ~ V9은 캐리어 가스, 유기물 증기를 단속하는 밸브들이다. 상기 캐니스터(301, 302)에는 수송 가스 공급부(500)에 연결되어 수송 가스가 캐니스터(301, 302)로 공급된 후 캐니스터(301, 302) 내에 발생된 유기물 증기를 상기 증착부(100)의 매니폴더(103)로 수송한다. 캐니스터(301, 302)와 증착부(100)의 사이에는 유기물 증기 및 이를 수송하는 수송가스가 유동하는 유기물 증기 이송관(401)이 마련되고 이의 주위에 내부에 수송되는 증기의 응결을 방지하기 위한 가열장치(600)가 마련된다. 상기 수송가스 공급부(500)는 밸브(V6, V7)이 마련된 바이패스경로를 통해 상기 증착부(100)의 증착챔버(108)를 배기하는 배기부(200)에도 연결된 일부 수송 가스가 배기부(200)로 바이패스될 수 있도록 한다. A lower portion of the substrate holder 102 is provided with a support 106 for supporting it, and a cooling water supply device 107 for cooling the substrate holder 102 is connected thereto. Therefore, a path through which cooling water can be circulated must be provided in the substrate holder 102. The substrate holder 102 cooled by the cooling water absorbs heat from the substrate 101 to solidify the organic vapor deposited on the substrate 101. The manifold 103 diffuses and supplies the supplied organic vapors evenly therein, and diffuses and supplies the organic vapors to the entire substrate 102. The steam generator 300 includes two canisters 301 and 302 in which the source materials are stored, and around the canisters 301 and 302 for evaporating the source material in the canisters 301 and 302. A heating device 601 is provided. In FIG. 3, V1 to V9 are valves for controlling the carrier gas and the organic vapor. The canisters 301 and 302 are connected to the transport gas supply unit 500 so that the transport gas is supplied to the canisters 301 and 302, and the organic vapor generated in the canisters 301 and 302 is then managed by the manifold of the deposition unit 100. It transports to the folder 103. Between the canisters 301 and 302 and the deposition unit 100, an organic vapor transport pipe 401 through which organic vapor and a transport gas transporting the organic vapor flows is provided, and for preventing condensation of vapor transported therein. The heating device 600 is provided. The transport gas supply unit 500 is connected to the exhaust unit 200 for exhausting the deposition chamber 108 of the deposition unit 100 through a bypass path provided with valves V6 and V7, and the exhaust unit ( 200 can be bypassed.

도 4a 는 유기물질을 증발시키는 증기 발생부의 한 실시예를 보이며, 도 4b는 그 다른 실시예를 개략적으로 보인다.FIG. 4A shows one embodiment of a steam generator for evaporating organic material, and FIG. 4B schematically shows another embodiment.

도 4a를 참조하면, 캐니스터(301, 302)의 하부에 유기물 소스가 수용되고 캐리어 가스 주입관(303)의 하단이 캐니스터(301, 302)의 바닥에 까지 연장되어 있다. 가스 주입관(303)에는 가스 유량조절기(305) 및 가스의 유동을 단속하는 밸브(V4, V5), (V2, V3)가 마련된다. 그리고 캐니스터(301, 302)의 상부에는 밸브(V2, V3)가 마련된 유기물 증기 수송관(401)이 연결되어 있다. 상기 캐니스터(301, 302)의 내부 상방에는 유기물 증기를 필터링하는 필터(304)가 마련된다.Referring to FIG. 4A, an organic source is accommodated in the lower portions of the canisters 301 and 302, and a lower end of the carrier gas injection tube 303 extends to the bottom of the canisters 301 and 302. The gas injection pipe 303 is provided with a gas flow regulator 305 and valves V4 and V5 and V2 and V3 for controlling the flow of gas. The organic vapor transport pipe 401 provided with the valves V2 and V3 is connected to the upper portions of the canisters 301 and 302. A filter 304 for filtering organic vapor is provided above the canisters 301 and 302.

도 4b에 도시된 캐니스터(301a)의 경우는 그 양쪽에 캐리어 가스 주입관(303)과 유기물 증기 수송관(401)이 각각 연결되어 있고, 캐니스터(301a)의 내부 중앙에 유기물 소스가 마련되고 그 양측에 필터(304,304)가 마련된 구조를 가진다. 그리고 캐니스터(301b)의 내부 일측에 캐리어 가스를 위한 확산공간(312)이 마련되며, 도 4a의 캐니스터(301a)에도 상기 확산공간이 마련될 수 있다.In the case of the canister 301a shown in FIG. 4B, the carrier gas injection pipe 303 and the organic vapor transport pipe 401 are respectively connected to both sides thereof, and an organic material source is provided at the inner center of the canister 301a. Filters 304 and 304 are provided on both sides. A diffusion space 312 for a carrier gas may be provided at one side of the canister 301b, and the diffusion space may be provided at the canister 301a of FIG. 4A.

도 5a 및 도 5b 는 증착 챔버(108) 내부에서 마련되는 매니폴드(103a, 103a')의 실시예들의 개략적 단면 구조를 보인다. 도 5a에 도시된 매니폴더(103a)는 직선적으로 직경이 확대되는 나팔형 증기유동공간(103b)을 가지며, 그 내부에 다수의 증기 통과공이 형성되는 2 매의 증기 확산판(103c, 103d)가 마련되어 있다. 그리고 증기유동공간(103b)의 내벽(103e)에는 가열장치(600)가 마련되어 있다. 도 5b에 도시된 매니폴드(103b)는 증기유동공간(103b')이 곡선적으로 확대되는 직경을 가지는 점이 다르고, 나머지 부분은 대동소이하다.5A and 5B show schematic cross-sectional structures of embodiments of manifolds 103a and 103a 'provided inside the deposition chamber 108. FIGS. The manifold 103a shown in FIG. 5A has a trumpet-shaped vapor flow space 103b that linearly expands in diameter, and has two vapor diffusion plates 103c and 103d having a plurality of vapor passage holes formed therein. It is prepared. A heating device 600 is provided on the inner wall 103e of the steam flow space 103b. The manifold 103b shown in FIG. 5B differs in that the steam flow space 103b 'has a diameter that is curved and enlarged, and the rest of the manifold 103b is about the same.

도 3을 참조하면서, 본 발명에 따른 유기물질 증착방법의 실시예를 상세히 설명한다.Referring to Figure 3, an embodiment of the organic material deposition method according to the present invention will be described in detail.

증착 챔버(108)의 내부를 진공펌프 등을 구비하는 진공 배기부(200)에 의한 지속적으로 배기시켜 진공상태를 유지한다. 유기물의 증착시 증착 챔버(108)의 내벽 등에 대한 유기물의 증착을 방지하기 위하여 증착 챔버(108)를 예를 들어 약 150℃의 온도로 가열한다.The interior of the deposition chamber 108 is continuously exhausted by the vacuum exhaust unit 200 having a vacuum pump or the like to maintain a vacuum state. The deposition chamber 108 is heated to a temperature of about 150 ° C., for example, to prevent deposition of organic matter on the inner wall of the deposition chamber 108 and the like during deposition of the organic material.

증착 물질인 유기물질의 주재료와 발색재료를 캐니스터(Canister) 수용시킨 후 이를 캐니스터(301a, 301b)에 마련된 가열장치(601)에 의해 소정온도로 가열하여 캐니스터 내의 유기물 소스를 가열, 증발시킨다.After receiving the canister of the main material and the coloring material of the organic material as the deposition material, it is heated by a heating device 601 provided in the canisters 301a and 301b to heat and evaporate the organic material source in the canister.

캐니스터(301a, 301b)가 유기물질의 증발온도 이상으로 가열되면 이를 수송하기 위한 캐리어 기체(Carrier gas)를 캐니스터(301a, 301b)에 공급하여 캐리어가스가 유기물 소스를 최대한 접촉한 후 이에 의해 증발된 유기물 증기가 증착 챔버로 공급되도록 한다. 이때에 캐니스터(301a, 301b)에 설치되어 있는 필터에 의해 분말입자를 필터링하고 증기만이 증착 챔버(108)로 공급되게 한다. 이때에, 캐리어 가스와 유기물 소스가 충분히 접촉될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 필터의 통과크기는 0.03 ~ 0.1㎛의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이때 캐리어 가스와 소스물질간의 접촉면적을 크게 하기 위해 캐리어 가스가 캐니스터(301a, 301b) 내에서 균일한 분압을 갖도록 하기 위한 확산공간(312)에서 충분히 확산된다.When the canisters 301a and 301b are heated above the evaporation temperature of the organic material, a carrier gas for transporting the canisters 301a and 301b is supplied to the canisters 301a and 301b so that the carrier gas contacts the organic source as much as possible and then evaporates. Allow organic vapor to be supplied to the deposition chamber. At this time, the powder particles are filtered by a filter installed in the canisters 301a and 301b and only steam is supplied to the deposition chamber 108. At this time, it is preferable to allow the carrier gas and the organic material source to be sufficiently contacted. The passing size of the filter is preferably set in the range of 0.03 ~ 0.1㎛. At this time, in order to increase the contact area between the carrier gas and the source material, the carrier gas is sufficiently diffused in the diffusion space 312 so as to have a uniform partial pressure in the canisters 301a and 301b.

또한 캐니스터를 통과한 캐리어가스나 유기물 소스의 증기만 통과하고 고체의 다중의 필터에 의해 유기물 소스 입자는 통과하지 못하게 된다. 이와 같은 구조는 낮은 온도에서도 충분한 소스의 증기가 발생되도록 하는 역할을 하게 되며 고체의 유기물 소스 입자가 직접 증착 챔버에 공급될 수 있는 가능성을 배제하기 위한 것이다.In addition, only the carrier gas or the vapor of the organic source passing through the canister passes, and the organic source particles are not allowed to pass through the multiple filters of the solid. Such a structure serves to generate a sufficient source of vapor even at low temperatures and to rule out the possibility that solid organic source particles can be directly supplied to the deposition chamber.

이와 같이 캐리어 가스를 사용하여 유기물소스의 증기화를 촉진하고, 분자량이 큰 유기물을 효과적으로 캐니스터에서 증착 챔버(108)로 효과적인 수송을 하게 된다. 이때 캐리어가스는 캐니스터의 온도와 같거나 높은 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 별도의 캐리어 가스를 가열하기 위한 기체가열시스템을 구비하는 것이 바람직하나 캐리어가스의 수송관(401)을 길게 하거나 나선형으로 말아서 충분히 가열될 수 있는 시간을 갖게 하는 것도 가능하다. 또한 캐리어 가스나 유기물 소스의 증기가 통과하는 모든 관에는 유기물 소스가 응축하여 달라붙지 않도록 가열장치(600)에 의해 충분히 가열하는 것이 바람직하다. 수송관(401)의 가열온도는 캐니스터의 온도보다 같거나 더 높은 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 이때 주재료와 발색재료를 동시에 사용하고자 할 때는 각 유기물 소스를 가열하는 온도와 캐리어 가스의 유량을 조절하면 첨가제인 발색재료의 양을 정확히 제어할 수 있게 된다.As such, the use of a carrier gas promotes vaporization of the organic material source, and effectively transports a large molecular weight organic material from the canister to the deposition chamber 108. At this time, the carrier gas is preferably heated to the same or higher temperature of the canister. For this purpose, it is preferable to have a gas heating system for heating a separate carrier gas, but it is also possible to make the transport pipe 401 of the carrier gas long or spirally rolled to have a sufficient time for heating. In addition, it is preferable that all the tubes through which the carrier gas or the vapor of the organic source passes through are heated sufficiently by the heating device 600 so that the organic source does not condense and stick. The heating temperature of the transport pipe 401 is preferably heated to a temperature equal to or higher than the temperature of the canister. In this case, when using the main material and the coloring material at the same time, by controlling the temperature of heating each organic source and the flow rate of the carrier gas, it is possible to accurately control the amount of the coloring material as an additive.

유기물 소스의 증기가 캐리어 가스에 의해 이동되어 분배 매니폴드(103)에 도착하면 기판(101)에 균일하게 분사될 수 있도록 2중 또는 그 이상의 확산공간 및 확산판을 통해 유기물 소스의 증기가 잘 혼합되고 균일한 분사가 이루어 지게 된다. 다중의 확산판에 의해 구획된 공간의 각각에서 유기물 소스가 충분히 확산 혼합된 후 기판(101)으로 공급되게 된다. 상기 매니폴드 내의 유동공간의 형상은 도 5a, 5b의 형상 외의 다른 다양한 형태를 가질 수 있다. 이때 매니폴드(103)은 가열장치(600)에 의해 수송관(401)의 온도와 같거나 더 높은 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 직접 매니폴드의 내부에 직접 열선을 감아서 가열하거나, 열교환 시스템에서 일정온도의 매체를 사용하여 순환시키거나, 램프 히터를 사용하여 가열하는 것이 바람직하다.When the vapor of the organic source is moved by the carrier gas and arrives at the distribution manifold 103, the vapor of the organic source is well mixed through the double or more diffusion spaces and the diffusion plate so that the vapor is uniformly sprayed onto the substrate 101. And uniform spraying is achieved. In each of the spaces partitioned by multiple diffusion plates, the organic source is sufficiently diffused and mixed and then supplied to the substrate 101. The shape of the flow space in the manifold may have various shapes other than those of FIGS. 5A and 5B. At this time, the manifold 103 is preferably heated to a temperature equal to or higher than the temperature of the transport pipe 401 by the heating device 600. For this purpose, it is preferable to wind the heating wire directly inside the manifold, to circulate using a medium of a constant temperature in a heat exchange system, or to heat using a lamp heater.

매니폴드(103)에서 균일하게 분사된 유기물 증기는 기판(101)에 증착되게 되는데, 이때 기판(101)을 충분히 냉각하여 유기물 증기가 승화되어 기판에 증착될 수 있게 하고 유기물 증기에 의해 메탈 마스크의 열팽창을 막을 수 있도록 각 유기물 소스의 증기압보다 낮은 온도로 냉각되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 50℃ 이하의 온도로 제어하는 것이 바람직하다.The organic vapors uniformly injected from the manifold 103 are deposited on the substrate 101, where the substrate 101 is sufficiently cooled to allow the organic vapors to sublime and be deposited on the substrate, It is desirable to cool to a temperature lower than the vapor pressure of each organic source to prevent thermal expansion. More preferably, the temperature is controlled to 50 ° C or lower.

두 가지의 유기물을 이용하여 박막을 증착하는 경우에는 증착 챔버(108)를 소정의 온도(약 150℃)로 가열하여 소정의 진공상태(10 Torr 이하)를 유지한다. 또한 캐리어 가스는 유기물 주재료의 증발온도 이상으로 가열하여 유지하고, 유기물 발색재료도 증발온도 이상으로 가열하여 유기물 소스의 양이 충분하도록 유지 시킨다. 이때 주재료와 발색물질의 증발 온도가 다른 경우 다른 온도로 캐니스터나 캐리어 가스의 온도가 다르게 제어되어야 함은 당연하다. 준비된 캐리어가스는 유량조절기를 통해 바이패스 시킴으로써 유량 조절기가 안정한 상태를 유지하도록 한다. 기판 홀더의 온도는 상온의 냉각수를 순환시켜 상온을 유지할 수 있도록 제어한다. 기판이 게이트 밸브를 통해 기판 홀더 위에 위치하면 상하 이동 핀에 의해 기판 홀더에 안착된다. 기판 홀더에 안착되면 메탈 마스크와의 정확한 정렬을 위해 카메라를 통해 정렬라인을 보면서 정확히 일치시킨 후 메탈마스크를 기판 위에 겹치도록 안착시킨다. 이때 자석시스템(105)을 작동하여 메탈마스크에 완전히 밀착시켜 증착시 메탈마스크와 기판 사이의 틈에 유기물이 증착되지 않도록 한다. 또한 분배 매니폴더는 증기 도입관 보다 같거나 높은 온도로 가열하여 매니폴더 전체가 균일한 온도를 유지하도록 한다. 이상의 과정을 통해 기판에 유기물을 증착시키기 위한 준비단계가 완료된다. 이제 바이패스 되던 캐리어가스를 밸브(V6, V7)에 의해 차단하고 밸브 V2, V3, V4, V5를 개방하여 유기물 소스를 통과시킨 후 매니폴드를 통해 기판(101)에 분사되도록 한다. 원하는 시간동안 유기물 소스 증기가 준비되도록 한 후 밸브 캐니스터 전후의 모든 밸브 V2, V3, V4, V5를 차단하고 V6, V7을 개방하여 바이패스 경로를 통해 수송 가스를 배기구 측으로 바이패스시킨다. 증착이 완료된 후 자석시스템을 작동하여 메탈 마스크를 기판에서 떼어낸 후 메탈 마스크를 위로 작동시켜 메탈 마스크를 완전히 기판에서 제거한다. 메탈마스크가 제거되면 기판을 상승시켜 로봇(도시되지 않음)에 의해 기판을 이동시킨다. 이하 반복되는 과정을 통해 유기막을 증착시키면 된다.In the case of depositing a thin film using two organic materials, the deposition chamber 108 is heated to a predetermined temperature (about 150 ° C.) to maintain a predetermined vacuum state (10 Torr or less). In addition, the carrier gas is heated and maintained above the evaporation temperature of the organic main material, and the organic color developing material is also heated above the evaporation temperature to maintain a sufficient amount of the organic source. At this time, if the evaporation temperature of the main material and the coloring material is different, it is natural that the temperature of the canister or carrier gas should be controlled differently. The prepared carrier gas is bypassed through the flow regulator to keep the flow regulator stable. The temperature of the substrate holder is controlled to maintain the room temperature by circulating the cooling water at room temperature. When the substrate is positioned over the substrate holder through the gate valve, the substrate is seated on the substrate holder by the vertical pin. When placed on the substrate holder, the alignment line is exactly matched through the camera for accurate alignment with the metal mask, and then the metal mask is placed to overlap the substrate. At this time, the magnet system 105 is operated to be in close contact with the metal mask so that organic matter is not deposited in the gap between the metal mask and the substrate during deposition. In addition, the distribution manifold is heated to the same or higher temperature than the steam inlet tube so that the entire manifold is kept at a uniform temperature. Through the above process, the preparation step for depositing the organic material on the substrate is completed. Now, the carrier gas that has been bypassed is blocked by the valves V6 and V7, and the valves V2, V3, V4 and V5 are opened to pass through the organic material source, and then injected into the substrate 101 through the manifold. After allowing the organic source vapors to be ready for the desired time, shut off all valves V2, V3, V4 and V5 before and after the valve canister and open V6 and V7 to bypass the transport gas through the bypass path to the exhaust side. After deposition is complete, the magnet system is operated to remove the metal mask from the substrate, and then the metal mask is moved upward to completely remove the metal mask from the substrate. When the metal mask is removed, the substrate is raised to move the substrate by a robot (not shown). The organic layer may be deposited through a repeated process.

도 3에 도시된 바와 같이 유기물 증기가 수직하방으로 공급되는 수직 증착 방식을 취할 수 도 있고, 한편으로는 기판의 표면이 수평방향을 향하도록, 즉 유기물 증기가 수평방향으로 유동하는 수평 증착방식을 취할 수 있다.As shown in FIG. 3, a vertical deposition method in which the organic vapor is supplied vertically may be taken. Meanwhile, a horizontal deposition method in which the surface of the substrate faces the horizontal direction, that is, the organic vapor flows in the horizontal direction may be employed. Can be taken.

상기한 수평 증착 방식은 도 6에 개략적으로 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 기판(101) 및 이에 대응하는 메탈마스크(104)의 평면이 수평을 향하도록 설치된다. 이러한 배치에 대응하여 매니폴드(103)로 역시 증기 분사판이 상기 메탈마스크(104) 및 기판(101)을 대면하도록 수평방향으로 설치된다.The horizontal deposition method is schematically illustrated in FIG. 6. Referring to FIG. 6, the plane of the substrate 101 and the metal mask 104 corresponding thereto is installed to be horizontal. Corresponding to this arrangement, the manifold 103 is also installed in the horizontal direction so that the steam jet plate faces the metal mask 104 and the substrate 101.

이러한 구조는 기판(101) 및 메탈마스크(104)의 평면이 수평방향을 향하게 함으로써 도 3에 도시된 바와 같은 수직방향으로 배치되었을 때에 나타나는 중력에 기판 및 메탈마스크 등의 처짐을 효과적으로 방지할 수 있다.Such a structure can effectively prevent sagging of the substrate, the metal mask, and the like due to gravity caused when the planes of the substrate 101 and the metal mask 104 face the horizontal direction, as shown in FIG. 3. .

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 유기물 증기가 종래와 같이 일점에서 확산 분배되는 것이 아니고 매니폴드에서 충분히 확산된 후 기판 전면에 대해 골고루 공급될 수 있게 된다. 이것은 유기물 증기를 증착 챔버의 외부에서 생성하고 이를 증착 챔버 내의 매니폴드로 공급하도록 하는 구조에 의해 가능하게 된다.As described above, according to the present invention, the organic vapor is not diffusely distributed at one point as in the related art, but can be uniformly supplied to the entire surface of the substrate after being sufficiently diffused in the manifold. This is made possible by the structure that allows organic vapors to be generated outside of the deposition chamber and supplied to the manifold within the deposition chamber.

이러한 방법은 대면적의 기판에 대한 효과적인 유기물 증착을 가능하게 한다. 이러한 가능성은 현재 휴대용전화기의 표시창과 같이 소형의 디스플레이 장치로 주로 사용되는 현용의 유기 EL소자를 일반적인 컴퓨터, 텔레비전 등의 대형의 표시장치로의 발전을 돕는다. 또한 유기물 증기를 발생하는 캐니스터를 도입하고, 그리고 이 내부에서 캐리어가스가 유기물 원료소스을 통과하는 면적을 극대화하여 낮은 온도에서도 충분한 양의 유기물 증기를 얻을 수 있게 된다.This method enables effective organic deposition on large area substrates. This possibility helps the development of current organic EL devices, which are mainly used as small display devices such as display windows of portable telephones, to large display devices such as computers and televisions. In addition, a canister generating organic vapor is introduced, and a sufficient amount of organic vapor can be obtained even at a low temperature by maximizing the area where the carrier gas passes through the organic raw material source therein.

또한 캐니스터에 메쉬 또는 기타 재료의 필터를 설치하여 캐리어가스가 유기물 원료소스의 통과하여 분말 형태의 원료소스가 매니폴드에 직접 공급될 수 있는 가능성을 원천적으로 봉쇄하여 양질의 유기박막을 증착할수 있는 방법을 제공한다.In addition, by installing a filter of mesh or other material in the canister, a method of depositing a high-quality organic thin film by fundamentally blocking the possibility that the carrier gas passes through the organic raw material source and the powder raw material source can be directly supplied to the manifold. To provide.

또한 매니폴더의 구조가 2중 또는 그 이상의 구조로 증기가 혼합 분산되도록 함으로써 기판에 분사되는 유기물 증기가 균일하게 분포되게 되고 따라서 균일한 두께의 유기물 박막을 형성할 수 있게 된다.In addition, the structure of the manifold allows the vapor to be mixed and dispersed in a double or more structure to uniformly distribute the organic vapor injected onto the substrate, thereby forming an organic thin film having a uniform thickness.

또한, 본 발명은 기판홀더를 냉각시킴으로써 기판에 도달한 모든 유기물 증기가 승화하여 증착되도록 함으로써 유기물 원료의 효율을 극대화한다.In addition, the present invention maximizes the efficiency of the organic material by cooling the substrate holder to allow all organic vapors that reach the substrate to be sublimed and deposited.

또한 캐니스터에서 증발된 증기의 양을 별도의 가스유량 조절기에 의한 캐리어 가스의 조절에 의해 제어하기 때문에 주원료뿐만 아니라 발색재료의 양도 정확히 제어할 수 있고, 특히 캐리어 가스의 양에 의해 유기물 증기량을 제어하기 때문에 유기 박막의 증착 속도를 빠르게 할 수 있다.In addition, since the amount of vapor evaporated from the canister is controlled by the control of the carrier gas by a separate gas flow controller, it is possible to precisely control not only the main raw material but also the coloring material, and in particular, the amount of organic vapor by the amount of carrier gas. Therefore, the deposition rate of the organic thin film can be increased.

증착챔버를 가열하도록 되어 있기 때문에 증착챔버의 내벽에 유기박막의 증착을 최소화하고 따라서 증착챔버의 세정주기를 연장시킬 수 있다.Since the deposition chamber is heated, the deposition of the organic thin film on the inner wall of the deposition chamber can be minimized and thus the cleaning cycle of the deposition chamber can be extended.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 유기물 박막 증착 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 않고 이하의 특허 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변경 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. What has been described above is only one embodiment for carrying out the organic thin film deposition apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment is beyond the gist of the invention claimed in the following claims. Without departing from the art, any person having ordinary skill in the art may understand that changes can be made.

도 1은 일반적인 유기 EL 소자의 적층구조를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing a laminated structure of a general organic EL device.

도 2는 기판에 유기물질을 증착하는 종래 증착장치의 개략적 구성도.2 is a schematic configuration diagram of a conventional deposition apparatus for depositing an organic material on a substrate.

도 3은 본 발명에 따른 유기물질 증착장치의 한 실시예를 보인 개략적 구성도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing an embodiment of an organic material deposition apparatus according to the present invention.

도 4a, 4b는 본 발명에 따른 유기물질 증착장치에 적용되는 것으로 유기물질 증발을 위한 캐니스터의 실시예를 각각 도시한다.4A and 4B show an embodiment of a canister for evaporating organic materials, which is applied to an organic material deposition apparatus according to the present invention.

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 유기물질 증착장치에 적용되는 것으로 유기물 증기를 기판에 공급(분사)하는 매니폴드의 실시예를 각각 도시한다.5A and 5B show an embodiment of a manifold for supplying (injecting) organic vapor to a substrate, which is applied to an organic material deposition apparatus according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 유기물질 증착장치의 다른 실시예의 증착부의 개략적 구성을 보인다.6 shows a schematic configuration of a deposition unit of another embodiment of an organic material deposition apparatus according to the present invention.

Claims (19)

일측에 배기부가 마련된 증착챔버와;A deposition chamber provided with an exhaust unit at one side; 상기 증착챔버 내에 마련되어 유기물의 증착대상인 기판 및 이를 마스킹하는 메탈마스크를 장착하는 기판홀더와;A substrate holder provided in the deposition chamber to mount a substrate to be deposited with an organic material and a metal mask for masking the substrate; 상기 기판에 대면하여 외부로 부터의 유기물 증기를 상기 기판으로 공급하는 것으로, 유입된 유기물 증기를 다단으로 확산 공급하기 위한 복수의 증기 유동공간을 가지며, 증기 유동공간의 사이에는 증기 확산판이 마련되어 있는 매니폴드와;The organic vapor is supplied from the outside facing the substrate to the substrate, and has a plurality of vapor flow spaces for diffusing and supplying the introduced organic vapors in multiple stages, and a vapor diffusion plate is provided between the vapor flow spaces. Folds; 상기 증착챔버의 외부에 마련되며, 상기 유기물 증기를 발생하는 유기물 증기 발생부와;An organic vapor generating unit provided outside the deposition chamber and generating the organic vapor; 상기 증기 발생부로 부터의 증기를 상기 매니폴드로 이송하는 증기 이송부와;A steam transfer unit for transferring steam from the steam generator to the manifold; 상기 증기발생부에 캐리어가스를 공급하는 캐리어 가스 공급부를; 구비하는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.A carrier gas supply unit supplying a carrier gas to the steam generator; Organic material deposition apparatus characterized in that it comprises. 제 1 항에 있어서, 상기 기판의 평면이 수평방향을 향할 수 있도록 상기 기판 홀더가 수평방향으로 배치되고, 상기 매니폴드는 유기물 증기를 수평방향으로 분사하여 상기 기판의 표면으로 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.The substrate holder of claim 1, wherein the substrate holder is disposed in a horizontal direction such that the plane of the substrate faces a horizontal direction, and the manifold is configured to supply organic vapor to the surface of the substrate by spraying organic vapors in a horizontal direction. Organic material vapor deposition apparatus. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기물 증기 발생부는 유기물 소스가 저장되는 캐니스터와 캐니스터를 가열하는 가열장치와 캐니스터 내에 마련되며 유기물 소스를 필터링하는 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.The organic material vapor generating unit comprises a canister in which the organic material source is stored, a heating device for heating the canister, and a filter provided in the canister and filtering the organic material source. 제 3 항에 있어서, 상기 캐니스터의 내부 중앙에 유기물 소스가 마련되고 그 양측에 필터가 마련되며, 내부 일측에 캐리어 가스가 일측필터를 통과하기전 확산되는 확산공간이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.The organic material of claim 3, wherein an organic material source is provided at an inner center of the canister, a filter is provided at both sides thereof, and a diffusion space is provided at one inner side of the carrier gas before the carrier gas passes through the one filter. Vapor deposition apparatus. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 증기 이송부의 주위에 증기 이송부를 가열하여 증기 이송부를 통하여 이송되는 유기물 증기의 응결을 방지하는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착 장치.Organic vapor deposition apparatus characterized in that to prevent the condensation of the organic vapor conveyed through the steam transport by heating the steam transport around the steam transport. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판홀더는 냉각수를 공급하기 위하여 냉각수 공급부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.The substrate holder is an organic material deposition apparatus, characterized in that the cooling water supply is connected to supply the cooling water. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판홀더에는 상기 기판을 메탈마스크와 함께 기판홀더의 표면에 밀착시키기 위한 자석시스템이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.The substrate holder is provided with a magnet system for adhering the substrate in close contact with the surface of the substrate holder with a metal mask. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 증착챔버는 100℃ 이상 가열되는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.The deposition chamber is an organic material deposition apparatus, characterized in that heated to more than 100 ℃. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 캐리어가스는 질소 또는 알곤 가스 인 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.Carrier gas is an organic material deposition apparatus, characterized in that nitrogen or argon gas. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 매니폴더는 증기 진행방향으로 점차 확대되는 크기를 가지는 증기유동공간을 가지는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착장치.The manifold is an organic material deposition apparatus, characterized in that it has a vapor flow space having a size that gradually expands in the steam traveling direction. 유기물질 증착 대상인 기판과 이를 마스킹하는 마스크를 증착챔버 내에 장착하는 제 1 단계;A first step of mounting a substrate, which is an organic material deposition target, and a mask for masking the same, in a deposition chamber; 상기 증착챔버를 배기하는 제 2 단계;Exhausting the deposition chamber; 상기 증착챔버의 외부에서 상기 기판에 증착될 유기물 소스를 증발시켜 유기물 증기를 발생하는 제 3 단계;A third step of generating an organic vapor by evaporating an organic source to be deposited on the substrate outside the deposition chamber; 상기 유기물 증기와 이송 가스를 혼합하여 상기 증착챔버로 이송하는 제 4 단계;A fourth step of mixing the organic vapor and a transfer gas to the deposition chamber; 상기 유기물 증기와 이송가스 혼합체를 혼합 분산하여 상기 기판의 표면의 전면적으로 상기 유기물 증기를 공급하는 제 5 단계;를 포함하는 유기물질 증착방법.And mixing and dispersing the organic vapor and the transport gas mixture to supply the organic vapor to the entire surface of the substrate. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 기판의 평면이 수평방향을 향하도록 상기 기판을 배치하고, 상기 유기물 증기를 수평방향으로 진행시켜 상기 기판에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착방법.Placing the substrate such that the plane of the substrate faces a horizontal direction, and advancing the organic vapor in a horizontal direction to contact the substrate. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 이송가스를 상기 유기물 소스를 증발시키는 과정에서 같이 공급하여 상호 혼합하는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착방법. Organic material deposition method characterized in that the feed gas is supplied together in the process of evaporating the organic material is mixed with each other. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 이송 가스를 가열하고, 가열된 이송 가스를 상기 유기물 증기와 혼합하는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착방법.Heating the conveying gas and mixing the heated conveying gas with the organic vapor; 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 이송 가스로 질소 또는 알곤 가스를 적용하는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착방법.Organic material deposition method characterized in that for applying the nitrogen gas or argon gas as the transfer gas. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 기판을 냉각시키는 상태에서 상기 유기물의 증착을 진행하는 것을 특징으로 하는 유기물질 증착방법.And depositing the organic material while cooling the substrate. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 유기물 증기는 복수의 유기물 물질로 이루어지며,The organic vapor is composed of a plurality of organic materials, 상기 유기물질들은 별도로 마련된 가열장치에 의해 증발된 후 상호 혼합하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착방법.The organic material deposition method characterized in that the organic material is mixed with each other after being evaporated by a separate heating device. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 혼합된 상기 유기물 증기와 이송 가스를 상기 증착챔버로 이송하는 과정에서 가열하는 것을 특징으로 하는 유기물 증착방법.And heating the mixed organic vapor and the transfer gas to the deposition chamber.
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