KR100477747B1 - 증착장치 및 증착장치용 차단부재의 설계방법 - Google Patents

증착장치 및 증착장치용 차단부재의 설계방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 진공챔버 내부에 회전 가능하게 설치되는 기판과; 상기 기판의 하부에 설치되고 증착재료를 가열하여 증발시키는 증발원과; 상기 기판의 회전중심으로부터 반경방향으로 갈수록 길어지는 상기 기판의 각 트랙마다 상기 증발재료에 노출되지 않도록 차단하는 차단각도가 서로 다르도록 상기 기판과 증발원 사이에 설치되는 차단부재;를 구비하는 증착장치 및 이러한 증착장치에 사용되는 증착장치용 차단부재의 설계방법이 개시된다. 개시된 증착장치에 의하면, 기판에 증착되는 막 두께의 균일도가 최적이 되도록 할 수 있고 증착재료의 소모를 대폭 줄여 증착 효율을 극대화할 수 있으며 기판과 증착포트 간의 거리를 줄임으로써 증착설비의 소형화가 가능하다. 또한, 개시된 증착장치용 차단부재의 설계방법에 의하면, 기판에 증착되는 박막의 두께를 균일화 할 수 있는 최적 형상의 차단부재를 시행착오의 과정 없이 설계할 수 있다.

Description

증착장치 및 증착장치용 차단부재의 설계방법{A vacuum evaporation apparatus and design method of shield member for vacuum evaporation apparatus}
본 발명은 증착장치 및 증착장치용 차단부재의 설계방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 증착되는 막 두께의 균일도가 최적이 되는 증착장치 및 기판에 증착되는 막 두께의 균일화를 위해 최적의 형상을 갖는 차단부재를 설계하는 방법에 관한 것이다.
평판소자의 기판 표면에 박막을 형성하는 방법으로는 인쇄나 회전도포 방법이 사용되고 있으나, 하부층의 굴곡여부에 무관하게 균일한 두께를 형성하는 방법으로 증착방법이 주로 사용된다.
증착방법은 진공증착과 분위기 증착방법으로 대별되는데, 일반적으로는 진공증착을 증착이라고 호칭하며, 분위기 증착방법은 주로 이온 스퍼터링(ion sputtering)이나 플라즈마(plasma) 스퍼터링으로 호칭되고 있다.
한편, 최근에 디스플레이용 소자 중 유기 전계 발광(Electro luminescent ;EL) 소자가 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시소자로써 주목받고 있다. 이러한 유기 EL 소자는 일반적으로 기판 상부에 소정패턴의 양극층이 형성되어 있고, 이 양극층 상부에는 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 등이 적층되어 이루어진 유기층이 형성되어 있으며, 상기 유기층의 상면에는 상기 양극층과 직교하는 방향으로 소정패턴의 음극층이 형성되어 있다.
상기 유기 EL 소자와 같이, 박막층을 적층한 구조의 소자에서는 통상적으로 진공증착법에 의해 각층의 막이 형성되는데, 이와 같은 일반적인 증착장치의 일례를 나타낸 개략적 단면도가 도 1에는 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 일반적인 증착장치는, 진공챔버(30)의 내부에 설치되는 기판(10)과, 이 기판(10)의 하면에 설치되며 박막을 형성하기 위한 소정의 패턴이 형성된 마스크(11)와, 상기 기판(10)의 하부에 설치되고 증착재료(23)를 가열하여 증발시키는 증발원(20)을 구비한다. 상기 증착장치에 의한 진공증착법은 유기물 등의 증착재료(23)를 증착포트(22)에 충진시킨 다음, 히터코일(21) 에 전류를 인가하여 상기 증착포트(22)를 가열함으로써 증발재료(23)를 증발시키고 이렇게 증발된 증발재료(23)가 기판(10) 표면에서 응축되어 부착되는 방식이다.
그런데, 기판(10)에 증착되는 막은 균일한 두께를 가져야만 표시소자가 균일한 휘도 특성을 나타낼 수 있기 때문에, 증착재료(23)를 기판(10)에 증착할 때 기판(10)에 증착되는 막의 균일화는 중요한 요소 중 하나이다.
따라서, 종래에는 기판(10)에 증착되는 막 두께의 균일도를 높이기 위해, 기판(10)을 회전시키고 증발원(20)과 기판(10)과의 거리를 최대화하는 방법을 사용하였다.
그러나 증발원(20)과 기판(10)의 거리를 최대화하는 것은 증착설비가 대형화되어 설비의 제작상에 문제가 있고 증착효율이 떨어지며 증발되는 증발재료(23)의 특성변화를 야기할 수 있다는 문제점이 있었다.
또한, 증발원(20)과 기판(10)간의 거리를 축소하기 위하여 다수의 증발원(20)을 사용할 수 있은 데, 이 경우에는 증발원(20) 사이의 온도 제어가 어렵고 증착설비가 복잡해져서 대형화된다는 문제점을 내포하고 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증착효율을 극대화하며, 기판에 증착되는 막 두께의 균일도가 최적이 되도록 증발재료를 증착시키는 증착장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 기판에 증착되는 막 두께의 균일화를 위해 최적의 형상을 갖는 차단부재의 설계방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 증착장치는, 진공챔버 내부에 회전 가능하게 설치되는 기판과;
상기 기판의 하부에 설치되고 증착재료를 가열하여 증발시키는 증발원과;
상기 기판의 회전중심으로부터 반경방향으로 갈수록 길어지는 상기 기판의 각 트랙마다 상기 증발재료에 노출되지 않도록 차단하는 차단각도가 서로 다르도록 상기 기판과 증발원 사이에 설치되는 차단부재;를 구비한다.
상기 차단부재의 양 측단은 각각 제1,2복합곡률을 갖도록 형성되는 것이 바람직한데,
상기 제1,2복합곡률은 do가 상기 기판의 회전중심에서의 상기 기판의 막두께이고, d는 상기 기판의 회전중심으로부터 거리가 r인 위치에서의 상기 기판의 막두께이고, h는 증발원으로부터 상기 기판으로의 수직거리이고, s는 상기 기판의 회전중심으로부터 편심된 상기 증발원의 편심거리이고, n은 상기 증발원이 이상적인 방사법칙을 따를 때는 1이고 이상적인 방사법칙을 따르지 않는 경우에는 실험적으로 구해지는 실험지수라고 할 때,
수학식 에 의해, 상기 기판의 각 위치에서 증착되는 막 두께(d)가 요구되는 목표 막두께와 동일하게 될 때의 제1,2경계각(α1)(α2)을 산정하고,
hf는 상기 증발원으로부터 차단부재로의 수직거리이고, 는 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 각각 대응하는 상기 차단부재의 위치벡터라 할 때,
수학식 에 의해, 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 대응하는 상기 차단부재 위치벡터의 종점들을 연속적으로 연결하여 형성될 수 있다.
여기서, 상기 목표 막두께는 상기 차단부재가 없을 때 상기 기판에 증착되는 최소 막두께와 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2복합곡률은 상기 차단부재의 양단을 연결하는 가상선에 대해 서로 대칭이고, 상기 차단부재는 상기 기판의 회전중심에 대해 상기 증발원과 반대방향에 배치된 것이 바람직하며, 상기 제1경계각(α1)과 제2경계각(α2)은 서로 크기가 같고 부호가 다르도록 산정할 수 있다.
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여기서도, 상기 목표 막두께는 상기 차단부재가 없을 때 상기 기판에 증착되는 최소 막두께와 동일한 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 기판상에 증착될 목표 막두께를 설정하는 단계와;
do가 상기 기판의 회전중심에서의 상기 기판의 막두께이고, d는 상기 기판의 회전중심으로부터 거리가 r인 위치에서의 상기 기판의 막두께이고, h는 증발원으로부터 상기 기판으로의 수직거리이고, s는 상기 기판의 회전중심으로부터 편심된 상기 증발원의 편심거리이고, n은 상기 증발원이 이상적인 방사법칙을 따를 때는 1이고 이상적인 방사법칙을 따르지 않는 경우에는 실험적으로 구해지는 실험지수라고 할 때, 수학식
에 의해, 상기 기판의 각 위치에 따라 증착되는 막 두께가 상기 목표 막두께와 동일하게 될 때의 제1,2경계각(α1)(α2)을 산정하는 단계와;
hf는 상기 증발원으로부터 차단부재로의 수직거리이고, 는 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 각각 대응하는 상기 차단부재의 위치벡터라 할 때, 수학식
에 의해, 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 대응하는 상기 차단부재 위치벡터의 종점들을 연속적으로 연결하여 상기 차단부재의 형상을 결정하는 단계;를 포함하는 증착장치용 차단부재의 설계방법이 제공된다.
여기서, 상기 목표 막두께는 상기 차단부재가 없을 때 상기 기판에 증착되는 최소 막두께와 동일하게 설정하는 것이 바람직하며, 상기 제1경계각(α1)과 제2경계각(α2)은 서로 크기가 같고 부호가 다르도록 산정할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증착장치를 나타낸 개략적 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 차단부재를 나타낸 사시도이다. 다만, 여기서는 유기 EL 소자의 기판에 유기막을 형성하기 위한 증착장치를 예로 들어 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 증착장치는, 진공챔버(130) 내부에 회전 가능하게 설치되는 기판(110)과, 이 기판(110)의 하부에 기판(110)의 회전중심으로부터 편심되게 설치되고 히터코일(121)에 전류를 인가함으로써 증착포트(122)에 충진된 증착재료(123)를 가열하여 증발시키는 증발원(120)과, 상기 기판(110)과 증발원(120) 사이에 설치된 차단부재(140)를 구비한다. 여기서, 미설명된 참조부호 111은 소정의 패턴이 형성된 마스크를 나타낸다.
상기 차단부재(140)는 상기 기판(110)의 회전중심으로부터 반경방향으로 갈수록 길어지는 기판(110)의 각 트랙마다 상기 증발재료(123)에 노출되지 않도록 차단하는 각도가 서로 다르도록 차단한다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110)의 각 트랙마다 상기 증발재료(123)를 차단하는 각도가 서로 다르도록 하기 위해, 상기 차단부재(140)의 양 측단은 제1,2복합곡률(141,142)을 갖도록 형성된다.
이하, 상기 차단부재(140)의 양 측단이 갖는 제1,2복합곡률(141,142)의 형상을 설계하기 위한 방법을 첨부도면을 참조하여 설명하도록 한다.
상기 기판(110)의 각 위치에서 증착되는 막 두께는 다음의 수학식 1에 의해 정해진다. 하기 수학식 1은, 1983년 McGraw Hill Co.에 의해 출판되고, LeonⅠ. Maissel and Reinhard Glang에 의해 저술된 "Handbook of Thin Film Technology"의 내용을 기본으로 하여 도출한 식이다.
여기서, do는 기판(110)의 회전중심에서 기판(110) 상에 증착된 막두께이고, d는 기판(110)의 회전중심으로부터 거리가 r인 위치에서 기판(110) 상에 증착된 막두께이며, h는 증발원(120)에서 기판(110)까지의 수직거리이고, s는 기판(110)의 회전중심으로부터 편심된 증발원(120)의 편심거리이고, n은 증발원(120)이 이상적인 방사법칙(cosine law of emission)을 따를 때 1의 값을 가지고, 이상적인 방사법칙 따르지 않을 때에는 실험적으로 구해지는 실험지수를 나타낸다. 그리고, α1은 기판(110)의 각 트랙이 차단부재(140)에 의해 차단되기 시작하는 제1경계각이고, α2는 기판(110)의 각 트랙이 차단부재(140)에 의해 차단되지 않고 노출되기 시작하는 제2경계각을 나타낸다. 다시 말하면, 기판(110)의 각 트랙이 차단부재(140)에 의해 차단되는 각(이하 "차단각"이라 한다.)은 α2 - α1가 된다.
상기 차단부재(140)의 설계 방법을 설명하기 이전에, 먼저 차단부재(140)가 없을 때, 즉 차단각이 0°일 때, 기판(110)의 각 위치에서 증착되는 막의 두께를 살펴보도록 한다.
도 4는 차단부재(140)가 없을 때, 상기 수학식 1에 따라 기판의 각 위치에서 증착되는 막의 두께를 나타낸 그래프이다.
기판(110)에 증착되는 막 두께는, 도시된 바와 같이, 기판(110)의 회전중심으로부터 편심된 증발원(120)의 편심거리(s)와 증발원(120)에서 기판(110)까지의 수직거리(h)의 비(s/h) 및 기판(110)의 회전중심으로부터 막이 증착되는 위까지의 거리(r)와 증발원(120)에서 기판(110)까지의 수직거리(h)의 비(r/h)에 따라 그 양상은 달라진다. 대략 s/h가 0.7보다 작을 때에는 기판(110)의 회전 중심에서 기판(110)의 막 두께가 가장 두껍고, 회전 중심으로부터 멀어질수록 점점 얇아진다. 반대로, 대략 s/h가 1.0보다 크면 기판(110)의 회전중심에서 막두께가 제일 얇고, 회전 중심으로부터 멀어질수록 점점 두꺼워진다.
따라서, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(110)과 증발원(120) 사이에 차단부재(140)를 설치하여 기판(110)의 모든 위치에서의 막두께(d)가 차단부재(140)가 없을 때의 최소 막두께와 동일하도록 기판(110)을 차단한다면, 기판(110)의 모든 위치에서의 막두께가 차단부재(140)가 없을 때의 최소 막두께와 동일하도록 균일화될 수 있다.
먼저 제1,2복합곡률(141,142)의 형상을 설계하기 위해, 차단부재(140)가 없을 때 기판(110)의 최소 막두께와 동일하게 기판(110)의 목표 막두께를 설정한다.
목표 막두께가 설정되면, 상기 수학식 1로부터 상기 기판(110)의 각 위치에서 증착되는 막 두께가 상기 목표 막두께와 동일하게 되는 제1,2경계각(α1)(α2)을 산정한다. 여기서, 차단부재(140)가 없을 때의 최소 막두께가 표시소자의 성능상 요구되는 목표 막두께와 동일하도록 증착온도, 증착시간 및 기판(110)의 회전속도 등과 같은 증착조건들을 설정한다면 증착재료(123)의 소모를 최소화할 수 있다.
다음으로, 하기의 수학식 2에 의해, 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 대응하는 차단부재(140)의 위치벡터(, )를 구한 후, 이러한 위치벡(, )의 종점들을 연속적으로 연결하여 차단부재(140)의 양 측부가 갖는 제1,2복합곡률(141)(142)의 형상을 결정한다.
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여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, hf는 상기 증발원(120)으로부터 상기 차단부재(140)까지의 수직거리이고, 는 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 각각 대응하는 상기 차단부재의 위치벡터를 나타낸다.
한편, 상기 차단부재(140)를 설계하고 제작할 때 편의를 제공하기 위해서, 상기 제1,2복합곡률(141)(142)은 차단부재(140)의 양단을 연결하는 가상선에 대해 서로 대칭인 것이 바람직하다. 또한, 기판(110)에 층착되는 증착재료(123)의 증착효율을 극대화하고 쉐도우 이팩트(shadow effect)를 줄이기 위해, 상기 차단부재(140)는 기판(110)의 회전중심에 대해 증발원(120)과 반대방향에 배치된 것이 바람직하다.
이를 위해 상기 수학식 1에서, 제1경계각(α1)과 제2경계각(α2)을 서로 크기가 같고 부호가 다르도록 산정함으로써, 상기 제1,2복합곡률(141)(142)이 서로 대칭이고 차단부재(140)가 기판(110)의 회전중심에 대해 증발원(120)과 반대방향에 배치되도록 할 수 있다.
이하, 상기 제1,2복합곡률(141)(142)이 서로 대칭이고 차단부재(140)가 기판(110)의 회전중심에 대해 증발원(120)과 반대방향에 배치되도록 차단부재(140)를 설계하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
상기 기판(110)의 각 위치에서 증착되는 막 두께는 다음의 수학식 3에 의해 정해진다. 여기서, 수학식 1과 동일 기호는 동일한 의미를 나타내므로 반복적인 설명은 생략한다.
여기서, -α는 기판(110)의 각 트랙이 차단부재(140)에 의해 차단되기 시작하는 제1경계각이고 +α는 기판(110)의 각 트랙이 차단부재(140)에 의해 차단되지 않고 노출되기 시작하는 제2경계각을 나타낸다. 다시 말하면, 기판(110)의 각 트랙이 차단부재(140)에 의해 차단되는 차단각은 2α가 된다.
먼저 제1,2복합곡률(141,142)의 형상을 설계하기 위해, 차단부재(140)가 없을 때 기판(110)의 최소 막두께와 동일하게 기판(110)의 목표 막두께가 설정한다.
목표 막두께가 설정되면, 상기 수학식 3으로부터 상기 기판(110)의 각 위치에서 증착되는 막 두께(d)가 상기 목표 막두께와 동일하게 되는 제1,2경계각(-α)(+α)을 산정한다. 여기서도, 차단부재(140)가 없을 때의 최소 막두께와 표시소자의 성능상 요구되는 목표 막두께가 동일하도록 증착조건들을 설정한다면 증착재료(123)의 소모를 최소화할 수 있다.
다음으로, 하기의 수학식 4에 의해 상기 제1,2경계각(-α)(+α)에 대응하는 차단부재(140)의 위치벡터(, )를 구한 후, 이러한 위치벡터(, )의 종점들을 연속적으로 연결하여 차단부재(140)의 양 측부가 갖는 제1,2복합곡률(141)(142)의 형상을 결정한다. 여기서, 수학식 2와 동일 기호는 동일한 의미를 나타내므로 반복적인 설명은 생략한다.
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삭제
여기서, 는 상기 제1,2경계각(-α)(+α)에 대응하는 상기 차단부재의 위치벡터를 나타낸다.
도 7은 상술한 바와 같은 설계방법에 의해 형상이 결정된 차단부재(140)의 일례를 도시한 평면도이다. 여기서, 제1경계각(α1)과 제2경계각(α2)은 서로 크기가 같고 부호가 다르도록 산정하였으며, 증착조건들은 다음과 같이 한정하였다.
증발원의 편심거리(s) ; 260 mm,
증발원으로부터 기판까지의 수직거리(h); 340mm,
증발원으로부터 차단부재까지의 수직거리(hf)); 300 mm
상기 증착조건에 따라 설계된 차단부재(140)는, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 회전중심으로부터 반경방향으로 갈수록 길어지는 상기 기판(110)의 각 트랙마다 상기 증발재료(123)에 노출되지 않도록 차단하는 각도가 서로 다르도록 차단하고 있다. 이를 위해, 상기 차단부재(140)의 양 측단은 제1,2복합곡률(141,142)을 갖고 있는데, 상기 복합곡률(141,142)은 차단부재(140)의 양단을 연결하는 가상선에 대해 서로 대칭이다. 또한, 상기 차단부재(140)는 기판(110)의 회전중심에 대해 증발원(120)과 반대방향에 배치되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 증착장치 및 증착장치용 차단부재의 설계방법에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 시행착오 없이 최적 형상을 갖는 차단부재를 설계할 수 있으므로, 증착되는 박막 두께의 균일도가 최적이 되도록 할 수 있다.
둘째, 기판과 증발원 사이의 거리를 최대화하지 않고도 박막 두께의 균일도를 달성할 수 있기 때문에, 증착재료의 소모를 대폭 줄여 증착 효율을 극대화할 수 있다.
셋째, 기판과 증발원 사이의 거리를 줄임으로써 증착설비의 소형화가 가능하다.
넷째, 이상적인 방사법칙을 따르지 않는 증발원이라도 실험을 통하여 실험지수(n)를 결정함으로써 최적의 차단부재를 설계할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 증착장치의 일례를 나타낸 개략적 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 증착장치를 나타낸 개략적 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 차단부재를 나타낸 사시도,
도 4는 차단부재가 없을 때 기판의 각 위치에 따라 증착되는 막의 두께를 나타낸 그래프,
도 5는 도 2에 도시된 차단부재의 작용상태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 2에 도시된 차단부재의 설계방법을 설명하기 위해 나타낸 도면,
도 7은 차단부재의 설계예를 도시한 도면이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
110...기판 111...마스크
120...증발원 121...히터코일
122...증착포트 123...증착재료
130...진공챔버 140...차단부재
141,142...제1,2복합곡률

Claims (11)

  1. 진공챔버 내부에 회전 가능하게 설치되는 기판과;
    상기 기판의 하부에 설치되고 증착재료를 가열하여 증발시키는 증발원과;
    상기 기판의 회전중심으로부터 반경방향으로 갈수록 길어지는 상기 기판의 각 트랙마다 상기 증발재료에 노출되지 않도록 차단하는 각도가 서로 다르도록 상기 기판과 증발원 사이에 설치되는 차단부재;를 구비하고,
    상기 차단부재의 양 측단은 각각 제1,2복합곡률을 갖도록 형성되며,
    상기 제1,2복합곡률은, do가 상기 기판의 회전중심에서의 상기 기판의 막두께이고, d는 상기 기판의 회전중심으로부터 거리가 r인 위치에서의 상기 기판의 막두께이고, h는 증발원으로부터 상기 기판으로의 수직거리이고, s는 상기 기판의 회전중심으로부터 편심된 상기 증발원의 편심거리이고, n은 상기 증발원이 이상적인 방사법칙을 따를 때는 1이고 이상적인 방사법칙을 따르지 않는 경우에는 실험적으로 구해지는 실험지수라고 할 때, 수학식
    에 의해, 상기 기판의 각 위치에서 증착되는 막 두께(d)가 요구되는 목표 막두께와 동일하게 될 때의 제1,2경계각(α1)(α2)을 산정하고,
    hf는 상기 증발원으로부터 차단부재로의 수직거리이고, 는 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 각각 대응하는 상기 차단부재의 위치벡터라 할 때, 수학식
    에 의해, 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 대응하는 상기 차단부재 위치벡터의 종점들을 연속적으로 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 목표 막두께는, 상기 차단부재가 없을 때 상기 기판에 증착되는 최소 막두께와 실질상 동일한 것을 특징으로 하는 증착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2복합곡률은 상기 차단부재의 양단을 연결하는 가상선에 대해 서로 대칭인 것을 특징으로 하는 증착장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차단부재는 상기 기판의 회전중심에 대해 상기 증발원과 반대방향에 배치된 것을 특징으로 하는 증착장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1경계각(α1)과 제2경계각(α2)은 서로 크기가 같고 부호가 다르도록 산정하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 목표 막두께는, 상기 차단부재가 없을 때 상기 기판에 증착되는 최소 막두께와 실질상 동일한 것을 특징으로 하는 증착장치.
  9. 기판상에 증착될 목표 막두께를 설정하는 단계와;
    do가 상기 기판의 회전중심에서의 상기 기판의 막두께이고, d는 상기 기판의 회전중심으로부터 거리가 r인 위치에서의 상기 기판의 막두께이고, h는 증발원으로부터 상기 기판으로의 수직거리이고, s는 상기 기판의 회전중심으로부터 편심된 상기 증발원의 편심거리이고, n은 상기 증발원이 이상적인 방사법칙을 따를 때는 1이고 이상적인 방사법칙을 따르지 않는 경우에는 실험적으로 구해지는 실험지수라고 할 때, 수학식
    에 의해, 상기 기판의 각 위치에서 증착되는 막 두께(d)가 요구되는 목표 막두께와 동일하게 될 때의 제1,2경계각(α1)(α2)을 산정하는 단계와;
    hf는 상기 증발원으로부터 차단부재로의 수직거리이고, 는 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 각각 대응하는 상기 차단부재의 위치벡터라 할 때, 수학식
    에 의해, 상기 제1,2경계각(α1)(α2)에 대응하는 상기 차단부재 위치벡터의 종점들을 연속적으로 연결하여 상기 차단부재의 형상을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치용 차단부재의 설계방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 목표 막두께는, 상기 차단부재가 없을 때 상기 기판에 증착되는 최소 막두께와 실질상 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 증착장치용 차단부재의 설계방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1경계각(α1)과 제2경계각(α2)은 서로 크기가 같고 부호가 다르도록 산정하는 것을 특징으로 하는 증착장치용 차단부재의 설계방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100656818B1 (ko) * 2005-04-06 2006-12-20 엘지전자 주식회사 유기 전계 발광층 형성용 마스크
KR100964224B1 (ko) 2008-02-28 2010-06-17 삼성모바일디스플레이주식회사 증착 장치 및 박막 형성 방법
CN116145087A (zh) * 2023-02-28 2023-05-23 固安翌光科技有限公司 一种蒸镀装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6320468A (ja) * 1986-07-14 1988-01-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> 蒸着装置
JPH03104865A (ja) * 1989-09-16 1991-05-01 Toshiba Corp 蒸着装置
JP2000114201A (ja) * 1998-10-07 2000-04-21 Sony Corp 蒸着装置
JP2000265261A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Sony Corp 真空蒸着装置
JP2001131731A (ja) * 1999-11-02 2001-05-15 Anelva Corp 薄膜形成装置
KR20020088960A (ko) * 2001-05-22 2002-11-29 주식회사 엘리아테크 Oeld패널 제작용 유기막 증착장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6320468A (ja) * 1986-07-14 1988-01-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> 蒸着装置
JPH03104865A (ja) * 1989-09-16 1991-05-01 Toshiba Corp 蒸着装置
JP2000114201A (ja) * 1998-10-07 2000-04-21 Sony Corp 蒸着装置
JP2000265261A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Sony Corp 真空蒸着装置
JP2001131731A (ja) * 1999-11-02 2001-05-15 Anelva Corp 薄膜形成装置
KR20020088960A (ko) * 2001-05-22 2002-11-29 주식회사 엘리아테크 Oeld패널 제작용 유기막 증착장치

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