KR100495751B1 - Method and apparatus for coating a substrate in a vacuum - Google Patents

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Abstract

실질적으로 종방향의 배출 요소를 갖는 재료원이 기판과 재료원 사이의 도달 거리를 증가시키지 않고 기판의 표면을 도포하는 실질적으로 종방향인 증착 배출 플롬을 형성하기 위해서 사용되는 진공 상태에서 기판의 표면에 증착 물질을 도포하는 방법 및 장치가 개시된다.The surface of the substrate in a vacuum state where a material source having a substantially longitudinal discharge element is used to form a substantially longitudinal deposition discharge plume that applies the surface of the substrate without increasing the reach between the substrate and the material source. A method and apparatus for applying a deposition material to a substrate is disclosed.

Description

진공 상태에서의 기판 도포 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COATING A SUBSTRATE IN A VACUUM}Substrate coating method and apparatus therefor in a vacuum state {METHOD AND APPARATUS FOR COATING A SUBSTRATE IN A VACUUM}

본 발명은 도포제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 상태에서 증착 물질을 사용하여 기판을 도포하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coating agent, and more particularly, to a method and apparatus for applying a substrate using a deposition material in a vacuum state.

일반적으로, 증착 물질을 사용한 기판의 도포는 기화된 증착 물질이 그 기화된 증착 물질의 온도보다 낮은 온도인 기판에 응축되도록 진공 상태에서의 증착 물질의 기화와 관련되어 있다.Generally, application of a substrate using a deposition material involves vaporization of the deposition material in a vacuum such that the vaporized deposition material condenses on the substrate at a temperature lower than the temperature of the vaporized deposition material.

유기성 장치들(organic-based devices)의 제조에 있어서, 얇고 편평한 필름형의 기판은 기판의 적어도 하나의 면에 보통은 유기성의 화학적인 도포 공정으로 도포된다. 기판의 재료는 유리 또는 플라스틱/중합체를 재질로 하여 형성될 수 있으며, 전형적으로는 평평한 구조를 이룬다. 그러나, 곡선형으로 구부러지거나 평평하지 않은 표면으로 이루어질 수도 있다. 일반적으로, 현재 기판 재료의 기술적 능력의 한계 때문에 도포되어지는 기판의 크기는 수 평방 인치로 제한되어 있는 실정이다.In the manufacture of organic-based devices, a thin, flat film-like substrate is applied to at least one side of the substrate, usually by an organic chemical application process. The material of the substrate may be formed from glass or plastic / polymer and typically has a flat structure. However, it may also consist of curved surfaces that are not curved or flat. In general, the size of the substrate to be applied is limited to several square inches due to the limitation of the technical capability of the current substrate material.

유기성 발광 소자 (organic-based LED devices), 유기성 레이저 (organic-based lasers), 유기성 광기전력 패널 (organic-based photo-voltaic panels), 및 유기성 집적 회로 (organic-based integrated circuits)와 같은 대부분의 유기성 장치들의 제조 공정 동안, 전형적으로는 도 1에 도시된 바와 같은 점광원 도가니(point source crucible; A) 또는 변형 점광원 도가니를 사용하여 진공 상태에서 화학제들 및 증착 물질들이 기판에 도포된다. 화학제들이 가열되면, 그 화학제들은 기화하여, 코사인 형태(cosine-shaped)의 방출 플룸 모양으로 배출공(B)을 통하여 점광원 도가니(A)로부터 방출된다. 그러면, 기판(D)은 일 평면(E)이 점광원 도가니(A)와 마주보도록 고정 위치에 지지되거나, 또는 방출 플룸(C)내에서 회전된다. 기화된 화학제의 일정량이 기판(D)의 일 평면(E)에 증착되어, 하나의 막을 형성한다.Most organics such as organic-based LED devices, organic-based lasers, organic-based photo-voltaic panels, and organic-based integrated circuits During the manufacturing process of the devices, chemicals and deposition materials are applied to the substrate in a vacuum using a point source crucible (A) or a modified point source crucible, typically as shown in FIG. 1. When the chemicals are heated, they are vaporized and emitted from the point light source crucible A through the discharge hole B in the form of a cosine-shaped emission plume. Then, the substrate D is supported at a fixed position such that one plane E faces the point light source crucible A, or is rotated in the emission plume C. A certain amount of vaporized chemical is deposited on one plane E of the substrate D to form one film.

경우에 따라서는, 변형된 점광원들은 균일하지 않은 가우스 플럭스 분포(gaussian flux distribution)를 형성하기 위하여 사용되기도 한다. 변형 점광원들의 예로는 마티스 타입 보트들(R.D. Mathis-type boats), 크누센 셀들(Knudsen cells), 유도로 광원들(induction furnace sources)이 있다. 그러나, 점광원 도가니 또는 변형 점광원 도가니의 일반적인 단점은 그 디자인에 있다. 화학제의 증발률을 제어하는 능력은 재료의 온도 및 낮은 열용량(heat capacities)과 낮은 열전도도(heat conductivity)를 갖는 열구배에 대한 섬세하고 정확한 제어와 관련되어 있다. 점광원/가우스 재료원들은 전형적으로 복사 반사기, 절연체 및 1,000℃ 내지 2,000℃의 고온에서 금속과 염류가 높은 증발률을 갖도록 하는 배플을 사용한다. 그러나, 이러한 재료원들은 100℃ 내지 600℃의 저온에서는 유기성 화학제를 증발시키기에는 부적합하다. 많은 유기성 화학제에 가해지는 과도한 열은 재료원으로부터 화학제를 내뿜어, 기판에 성장되어 있는 막을 파괴하고, 이를 청소하고 재장전하기 위해서 사용이 정지되는 진공 시스템을 필요로 한다. 또 다른 문제점은 기화된 화학제들이 점광원 또는 변형 점광원들의 도가니들의 배출구에 빈번히 응축된다는 것이다. 기화된 화학제들의 응축은 배출구들을 변형시키거나 폐색시키기 시작하여, 화학제들은 도가니의 가열된 내부로 다시 낙하하여 기판으로 분출한다. 분출 결함(spit defects)을 갖는 필름들은 높은 표면 거칠기(surface roughness)의 값을 나타내며 또한 전체 증착층들에 대해서 핀홀 결함(pinhole defects)을 나타낼 수 있기 때문에, 이러한 분출은 화학 필름의 균질 분포를 파괴시킨다. 또한, 광원 구멍 응축은 유동 분출 분포를 변경함으로써 증착된 필름의 균일성을 하락시킨다.In some cases, modified point light sources may be used to form a non-uniform Gaussian flux distribution. Examples of modified point light sources are R.D. Mathis-type boats, Knudsen cells, and induction furnace sources. However, a general disadvantage of point light source crucibles or modified point light source crucibles lies in their design. The ability to control the evaporation rate of chemicals is related to the precise and precise control of the thermal gradient of the material's temperature and low heat capacities and low heat conductivity. Point light sources / Gaussian material sources typically use radiation reflectors, insulators and baffles that allow metals and salts to have high evaporation rates at high temperatures of 1,000 ° C. to 2,000 ° C. However, these material sources are not suitable for evaporating organic chemicals at low temperatures of 100 ° C to 600 ° C. Excessive heat applied to many organic chemicals requires a vacuum system to flush chemicals from the material source, destroy the film grown on the substrate, and discontinue use to clean and reload it. Another problem is that vaporized chemicals are frequently condensed at the outlet of crucibles of point sources or modified point sources. Condensation of the vaporized chemicals begins to deform or occlude the outlets, which then fall back into the heated interior of the crucible and eject into the substrate. These films destroy the homogeneous distribution of the chemical film because films with spit defects exhibit high surface roughness values and can also exhibit pinhole defects for the entire deposited layers. Let's do it. In addition, light source hole condensation reduces the uniformity of the deposited film by changing the flow jet distribution.

점광원 및 변형 점광원 도가니들의 또 다른 단점은 플럭스 균일성(flux uniformity)의 어떠한 축(axis)도 발견될 수 없다는 것이다. 점광원 및 변형 점광원 도가니들은 플럭스 각도가 적게 유지될 경우에만 상대적으로 균일한 필름을 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플럭스 각도 α,β,γ는 점광원 도가니의 배출구로부터 연장된 수직축(N)으로부터 도 1에 도시된 코사인-형태의 기둥(C)의 가장자리의 배출구까지 측정된다. 도 2에 도시된 각도 α와 같이 플럭스 각도를 적게 유지시키는 유일한 방법은 점광원 도가니(A)와 참조 번호 D1, D2, 및 D3로 각각 나타내어지는 기판들과 같은 기판의 일 평면(E) 사이의 분리 거리(separation distance) 또는 도달 거리(throw distance)를 크게 증가시키는 것이다. 예를 들면, 기판(D2)이 완전히 도포되기 위해서는 플럭스 각도(α)를 일정하게 유지하면서 기판(D3)의 위치로 이동할 필요가 있다. 이러한 이동은 도달 거리를 TD2에서 TD3로 증가시킨다. 이와 유사하게, 기판(D3)이 기판(D1)의 위치로 즉, 도달 거리 TD3에서 TD1로, 이동하면, 기판(D3)의 극히 일부만이 도포되며 더구나 도포된 증착층은 균일성에 있어서 떨어진다. 막 균일성(film uniformity)은 반도체 가공된 장치들과 같은 광적(photonic) 또는 전자적(electronic) 적용에 사용되는 유기성 층들의 매우 중요한 특징이다. 그러므로, 유기성 필름들이 95%의 균일성 또는 그 이상의 균일성을 유지하지 못하면 이러한 장치들을 적절하게 사용될 수 없다.Another disadvantage of point light source and strain point light source crucibles is that no axis of flux uniformity can be found. Point light sources and modified point light source crucibles form relatively uniform films only when the flux angle is kept small. As shown in FIG. 2, the flux angles α, β, γ are measured from the vertical axis N extending from the outlet of the point light source crucible to the outlet of the edge of the cosine-shaped column C shown in FIG. 1. The only way to keep the flux angle low, such as the angle α shown in FIG. 2, is between the point light source crucible A and one plane E of the substrate, such as the substrates indicated by reference numerals D1, D2, and D3, respectively. It is to greatly increase the separation distance or throw distance. For example, in order to completely apply the substrate D2, it is necessary to move to the position of the substrate D3 while keeping the flux angle α constant. This movement increases the reach from TD2 to TD3. Similarly, when the substrate D3 moves to the position of the substrate D1, that is, from the distance TD3 to TD1, only a part of the substrate D3 is applied, and further, the deposited layer falls in uniformity. Film uniformity is a very important feature of organic layers used in photonic or electronic applications such as semiconductor fabricated devices. Therefore, these devices cannot be used properly unless the organic films do not maintain 95% or more uniformity.

95% 또는 그 이상의 균일한 필름을 형성하기 위한 도달 거리는 예견될 수 있다. 예를 들어, 이러한 균일성 요건이 6-인치 스퀘어 기판에 적용되려면, 약 2.5피트의 도달 거리가 요구될 수 있다. 이에 비해서, 24-인치 평방 기판은 약 9.5 피트의 도달 거리를 필요로 한다. 막 성장률은 도가니와 기판 사이의 거리의 제곱에 반비례하기 때문에, 도달 거리의 이러한 증가는 생산 공정을 발전을 방해한다.Reach for forming 95% or more uniform film can be predicted. For example, to apply this uniformity requirement to a 6-inch square substrate, a reach of about 2.5 feet may be required. In comparison, 24-inch square substrates require a reach of about 9.5 feet. Since the film growth rate is inversely proportional to the square of the distance between the crucible and the substrate, this increase in reach hinders the development of the production process.

유기성 재료들의 막 성장률은 전형적으로 초당 옹스트롬(Angstrom)으로 표현된다. 예를 들면, 12-인치 기판을 95%의 균질막과 1,000 옹스트롬의 두께로 도포하기 위해서는 1피트 또는 그 이하의 도달 거리가 바람직하다. 이러한 1피트의 도달 거리로는 그 화학 증착율은 약 55초의 도포 시간에 해당하는, 초당 18 옹스트롬이 된다. 역으로, 9.5 피트의 도달 거리로는 그 증착율이 초당 2 옹스트롬으로, 1.5시간이 증착시간으로 소요된다.The film growth rate of organic materials is typically expressed in Angstroms per second. For example, a 1 foot or less reach is desirable to apply a 12-inch substrate to a thickness of 95% homogeneous film and 1,000 angstroms. With this one foot reach, the chemical vapor deposition rate is 18 angstroms per second, corresponding to a coating time of about 55 seconds. Conversely, with a reach of 9.5 feet, the deposition rate is 2 Angstroms per second, and 1.5 hours is the deposition time.

막 성장율의 증가와 더불어, 도달 거리의 증가도 생산비를 크게 증가시킨다. 첫째, 증가된 도달 거리를 수용하기에 충분하도록 진공 채임버(vacuum chamber)의 크기가 증가되어야 하기 때문에, 보다 강력한 진공 펌프 뿐만 아니라 보다 큰 진공 채임버가 필요하다. 둘째, 도달 거리의 증가는 증착 효율을 감소시키기 때문에, 고가의 화학제가 상당히 낭비된다. 셋째, 기판에 도달하지 못한 기화된 유기제는 진공 채임버의 내벽에 증착되기 때문에, 진공 채임버가 생산 설비로부터 제거되어 더 자주 손질되어야 한다. 유기성 액체 전자 표시기(organic liquid electronic displays)들을 생산하는데 사용되는 것들과 같은 몇몇의 화학제들은 값이 고가일 뿐만 아니라 독성이 있기 때문에, 이러한 손질은 비용이 많이 든다. 점광원 또는 변형 점광원 도가니들은 1 내지 10 제곱 센티미터의 화학제만을 보유하기 때문에 그 비용은 더욱 증가한다. 그러므로, 진공 채임버가 대기 상태로 돌아와서, 진공 채임버가 손질되고, 도가니가 다시 채워지며, 진공 채임버가 다시 진공 상태가 되기 전에, 단지 몇 개의 기판만이 도포될 수 있다.In addition to the increase in the film growth rate, the increase in the reach also greatly increases the production cost. First, larger vacuum chambers as well as more powerful vacuum pumps are needed because the size of the vacuum chamber must be increased to accommodate the increased reach. Second, because the increased reach reduces the deposition efficiency, expensive chemicals are significantly wasted. Third, since vaporized organics that do not reach the substrate are deposited on the inner wall of the vacuum chamber, the vacuum chamber must be removed from the production facility and cleaned more often. This treatment is expensive because some chemicals, such as those used to produce organic liquid electronic displays, are not only expensive but also toxic. The point is further increased because point source or modified point source crucibles contain only 1 to 10 square centimeters of chemical. Therefore, only a few substrates can be applied before the vacuum chamber returns to the standby state, the vacuum chamber is trimmed, the crucible is refilled, and the vacuum chamber is vacuum again.

그러므로, 본 발명의 목적은 기판의 너비가 증가함에 따른 도달 거리의 증가 없이 크기가 더 커진 기판의 도포가 가능한 진공 상태에서 기판을 도포하는 방법 및 그 장치를 제조하여, 도포과정 동안 기판에 더 많은 증착 물질이 도포되고, 적재 휴지시간(loading downtime)을 줄이며, 손질시간(cleaning time)을 줄이도록 하는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to manufacture a method and apparatus for applying a substrate in a vacuum that allows the application of a larger substrate without increasing the reach as the width of the substrate increases, thereby making it possible to produce more substrates during the application process. The deposition material is applied, reducing the loading downtime, and reducing the cleaning time.

도 1은 종래의 1점광원 도가니(single point source crucible)의 측면도이다.1 is a side view of a conventional single point source crucible.

도 2는 도가니에 근접하여 위치하는 순차적으로 커진 기판들을 갖는 도 1에 도시된 종래의 1점광원 도가니의 측면도이다.FIG. 2 is a side view of the conventional one point light source crucible shown in FIG. 1 with sequentially enlarged substrates located proximate to the crucible.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 재료원(material source)의 절개 사시도이다.3 is a cutaway perspective view of a material source according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 재료원의 횡단면도이다.4 is a cross-sectional view of the material source shown in FIG. 3.

도 5는 도 3에 도시된 재료원의 종단면도이다.5 is a longitudinal sectional view of the material source shown in FIG. 3.

도 6은 도 3 내지 도 5에 도시된 재료원의 실질적으로 종방향의 구성요소를 따라 동축으로 연장된 방출 플룸(emission plume)의 상부 사시도이다.FIG. 6 is a top perspective view of an emission plume extending coaxially along substantially longitudinal components of the material source shown in FIGS.

도 7은 도 5에 도시된 재료원 두개가 진공 채임버 내부에 배치되어 있는 상태를 나타내는 상면도이다.FIG. 7 is a top view illustrating a state in which two material sources shown in FIG. 5 are disposed in a vacuum chamber.

도 8은 도 5 내지 도 7에 도시된 재료원 네개가 진공 채임버 내부에 오프셋각으로 배치되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a state in which four material sources illustrated in FIGS. 5 to 7 are disposed at offset angles in a vacuum chamber.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 복수 개의 재료원들의 상면도이다.9 is a top view of a plurality of material sources according to a second embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 재료원의 사시도이다.10 is a perspective view of a material source according to a third embodiment of the present invention.

도 11은 그 외면에 근접하여 위치하는 저항 가열체(resistive heating element)를 갖는 제 1 도관의 사시도이다.11 is a perspective view of a first conduit having a resistive heating element positioned proximate its outer surface.

도 12는 도 10 및 도 11에 도시된 제 1 도관 및 제 1 도관의 내부에 배치되는 제 2 도관의 횡단면도이다.12 is a cross-sectional view of the first conduit and the second conduit disposed in the first conduit shown in FIGS. 10 and 11.

도 13은 도 10에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 재료원의 종단면도이다.FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a material source according to the third embodiment of the present invention shown in FIG.

종래 기술들과 관련된 문제점들을 해결하기 위해서, 본 발명은 증착 물질로 기판을 도포하는 진공 증착 시스템을 포함한다. 본 발명의 진공 증착 시스템은 진공 채임버, 진공 채임버 내부에 배치되는 재료원을 포함한다. 재료원은 실질적으로 종방향의 배출 요소를 갖고 내부 캐버티와 내부 캐버티에 유동적으로 연결되는 배출구를 정의하며 종축을 따라 연장되는 몸체를 갖는다. 열원이 재료원의 몸체에 근접하여 배치된다.To solve the problems associated with the prior arts, the present invention includes a vacuum deposition system for applying a substrate with a deposition material. The vacuum deposition system of the present invention includes a vacuum chamber and a material source disposed inside the vacuum chamber. The material source has a substantially longitudinal discharge element and defines an interior cavity and an outlet fluidly connected to the interior cavity and has a body extending along the longitudinal axis. The heat source is disposed in close proximity to the body of the material source.

몸체의 종축에 평행하여 측정되는 너비를 갖는 기판이 진공 채임버 내부에 배치되며, 기판의 너비가 증가함에 따라 기판의 일면과 배출구 사이에서 측정되는 도달 거리는 일정하게 유지된다. 바람직하게는, 재료원의 몸체의 실질적 종방향 요소가 기판의 너비와 동일하거나 기판의 너비보다 적다.A substrate having a width measured parallel to the longitudinal axis of the body is placed inside the vacuum chamber, and as the width of the substrate increases, the distance measured between one side of the substrate and the outlet is kept constant. Preferably, the substantially longitudinal element of the body of the material source is equal to or less than the width of the substrate.

재료원은 종방향으로 연장된 한 쌍의 종단벽과 한 쌍의 횡단벽을 갖는 열개된 구유 형태의 몸체를 포함할 수 있고, 종단벽 및 횡단벽은 몸체의 내부 캐버티를 정의한다. 재료원의 몸체는 배출구에 근접하여 배치된 상단부와 밑면을 정의하며, 열원은 몸체의 밑면보다는 몸체의 상단부에 배치되는 다수의 가열체를 갖는 히팅 코일(heating coil)이다. 배출구는 몸체의 실질적 종방향의 배출 요소를 따라 계속적으로 연장될 수 있고, 리브들이 재료원의 몸체에 의해 정의되는 내부 캐버티에 위치할 수 있다.The material source may comprise a ten-trough shaped body having a pair of longitudinally extending endwalls and a pair of transverse walls, the longitudinal and transverse walls defining the interior cavity of the body. The body of the material source defines a top and a bottom disposed close to the outlet, and the heat source is a heating coil having a plurality of heating elements disposed at the top of the body rather than the bottom of the body. The outlet may extend continuously along the substantially longitudinal outlet element of the body and the ribs may be located in an interior cavity defined by the body of the material source.

재료원은 내부 캐버티 및 내부 캐버티에 유동적으로 연결된 제 1 배출구를 정의하는 제 1 도관을 더 포함할 수 있고, 몸체는 제 1 도관의 내부 캐버티에 수용된 제 2 도관일 수 있다. 제 1 도관에 의해 정의되는 제 1 배출구는 제 2 도관에 의해 정의되는 배출구와 함께 배열되거나, 아니면, 제 1 도관에 의해 정의되는 제 1 배출구는 제 2 도관에 의해 정의되는 배출구와 비일치하는 구조로 배열될 수 있다.The material source may further comprise a first conduit defining an inner cavity and a first outlet fluidly connected to the inner cavity, and the body may be a second conduit received in the inner cavity of the first conduit. The first outlet defined by the first conduit is arranged with the outlet defined by the second conduit, or the first outlet defined by the first conduit is inconsistent with the outlet defined by the second conduit Can be arranged as.

몸체의 타입과는 상관없이, 공정 제어 장치가 재료원의 몸체에 연결될 수 있다.Regardless of the type of body, a process control device can be connected to the body of the material source.

재료원과 진공 채임버를 사용하여 기판을 도포하는 방법은:To apply a substrate using a material source and a vacuum chamber:

a. 종축을 따라 연장되며, 실질적으로 종방향의 배출 요소를 갖고, 내부 캐버티와 내부 캐버티에 유동적으로 연결되는 배출구를 정의하는 몸체를 갖는 재료원을 진공 채임버 내에 배치시키는 단계;a. Disposing a material source in the vacuum chamber having a body extending along the longitudinal axis, the body having a substantially longitudinal discharge element and defining an outlet that is fluidly connected to the inner cavity;

b. 진공 채임버 내에 기판을 재료원의 몸체에 의해 정의되는 배출구와 마주보도록 배치시키는 단계;b. Placing the substrate in the vacuum chamber facing the outlet defined by the body of the material source;

c. 증착 물질을 재료원의 몸체에 의해 정의되는 내부 캐버티 내에 적재하는 단계;c. Loading the deposition material into an interior cavity defined by the body of the material source;

d. 진공 상태를 형성하도록 진공 채임버를 진공으로 만드는 단계;d. Vacuuming the vacuum chamber to form a vacuum state;

e. 재료원의 몸체의 내부 캐버티내의 증착 물질을 가열하는 단계;e. Heating the deposition material in the interior cavity of the body of material source;

f. 몸체의 실질적 종방향 요소를 따라 기화된 증착 물질을 배출하는 단계; 및f. Discharging the vaporized deposition material along the substantially longitudinal element of the body; And

g. 기판을 기화된 증착 물질을 통하여 이동시키는 단계를 포함한다.g. Moving the substrate through the vaporized deposition material.

기판은 기화된 증착 물질을 통하여 일정한 속도로 이동될 수 있다. 기판의 도포가 완료되면, 기판들은 다른 공정으로 이동되거나, 아니면, 진공 채임버가 열리고, 도포된 기판들이 제거되고, 새로운 기판들이 추가되고, 진공 채임버가 다시 진공 상태가 되어, 앞서 설명된 과정들을 반복한다.The substrate can be moved at a constant rate through the vaporized deposition material. Once the application of the substrate is complete, the substrates are moved to another process, or the vacuum chamber is opened, the applied substrates are removed, new substrates are added, and the vacuum chamber is again vacuumed, the process described above. Repeat them.

진공 상태에서 기판의 표면에 증착 물질을 도포하기 위해 사용되는 재료원의 한 타입은 점광원 도가니와 변형 도가니 또는 그 조합으로 이루어지며, 각각 내부 캐버티와 내부 캐버티에 유동적으로 연결되는 적어도 하나의 배출구를 정의하는 두 개의 몸체, 및 두 개의 몸체 각각에 근접하여 배치되는 가열체를 포함한다. 두 개의 몸체들이 공통의 종축을 따라 배열되어 하나의 실질적인 종방향의 배출 요소를 형성한다. 공정 제어 장치가 재료원의 두 개의 몸체 중 하나에 연결될 수 있고, 두 개의 몸체의 내부 캐버티는 유기성 화학제 및 유기성 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 증착 물질을 수용하도록 형성된다.One type of material source used to apply a deposition material to the surface of a substrate in a vacuum is a point light source crucible and a variant crucible or a combination thereof, each of which comprises at least one fluidly connected to the inner cavity and the inner cavity. Two bodies defining an outlet, and heating elements disposed proximate each of the two bodies. The two bodies are arranged along a common longitudinal axis to form one substantially longitudinal discharge element. The process control device may be connected to one of the two bodies of the material source, wherein the interior cavities of the two bodies are formed to receive a deposition material selected from the group consisting of organic chemicals and organic compounds.

진공 상태에서 기판의 표면에 증착 물질을 도포하기 위해 사용되는 재료원의 또 다른 하나의 타입은 종축을 따라 연장되며, 실질적으로 종방향의 배출 요소를 갖고, 내부 캐버티와 내부 캐버티에 유동적으로 연결되는 배출구를 정의하는 몸체, 및 재료원의 몸체에 근접하여 배치되는 열원을 포함한다. 배출구는 몸체의 실질적 종방향 배출 요소를 따라 계속적으로 연장될 수 있고, 리브들이 재료원의 몸체에 의해 정의되는 내부 캐버티에 위치할 수 있다. 재료원은 종방향으로 연장된 한 쌍의 종단벽과 한 쌍의 횡단벽을 갖는 열개된 구유 형태인 몸체를 포함하며, 종단벽 및 횡단벽은 몸체의 내부 캐버티를 정의한다.Another type of material source used to apply deposition material to the surface of a substrate in a vacuum state extends along the longitudinal axis, has a substantially longitudinal discharge element, and flows fluidly into the inner cavity and the inner cavity. A body defining an outlet to be connected, and a heat source disposed proximate the body of the material source. The outlet can extend continuously along the substantially longitudinal discharge element of the body, and the ribs can be located in an interior cavity defined by the body of the material source. The source of material includes a body in the form of an elongated trough with a pair of longitudinally extending longitudinal walls and a pair of transverse walls, the longitudinal walls and the transverse walls defining the interior cavity of the body.

재료원은 또한 내부 캐버티 및 내부 캐버티에 유동적으로 연결된 제 1 배출구를 정의하는 제 1 도관을 더 포함할 수 있고, 이 때, 몸체는 제 1 도관의 내부 캐버티에 수용된 제 2 도관이다. 열원은 제 1 도관 또는 제 2 도관에 근접하여 배치되며, 열전도 전기 절연체로 이루어진 제 1 층, 전도 물질로 이루어진 제 2 층, 및 열전도 전기 절연체로 이루어진 제 3층을 포함한다. 제 1 도관에 의해 정의되는 제 1 배출구는 제 2 도관에 의해 정의되는 배출구와 배열되거나 제 2 도관에 의해 정의되는 배출구와 비일치하는 구조로 배열될 수 있다.The material source may also further comprise a first conduit defining an interior cavity and a first outlet fluidly connected to the interior cavity, wherein the body is a second conduit received in the interior cavity of the first conduit. The heat source is disposed proximate the first conduit or the second conduit and includes a first layer of thermally conductive electrical insulator, a second layer of conductive material, and a third layer of thermally conductive electrical insulator. The first outlet defined by the first conduit may be arranged in a configuration which is arranged with the outlet defined by the second conduit or which is inconsistent with the outlet defined by the second conduit.

도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 재료원의 제 1 실시예를 도시한다. 도 3은 유기성 화학제, 유기 화합물 또는 다른 적합한 물질들과 같은 증착 물질(14)들을 증발시키기 위한 구유 도가니(12) 타입의 재료원(10)을 도시하고 있다. 구유 도가니(12)는 종축(L)에 대하여 연장된 상부가 열개된 몸체(16)를 포함한다. 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체(16)는 한 쌍의 마주보는 종단벽(18), 한 쌍의 마주보는 횡단벽(20), 및 밑면(22)으로 구성되며, 모든 구성요소들은 일체로 형성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종단벽(18) 및 횡단벽(20)은 바람직하게는 동일한 너비를 갖는다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 종단벽(18)은 바람직하게는 횡단벽(20)의 길이(EL)보다 긴 길이(SL)를 갖는다. 종단벽(18)은 횡단벽(20)의 길이(EL)보다 긴 길이(SL)로 연장되기 때문에, 몸체(16)는 종단 길이(SL)와 거의 비슷한 실질적으로 종방향인 구성요소 및 횡단 길이(EL)와 거의 비슷하고 종방향 구성요소보다는 작은 횡방향 구성요소를 갖는다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 12-인치 평방 기판(24)을 도포하기 위한 15-인치 길이의 종단벽(18)의 사용에서처럼, 구유 도가니(12)의 종단벽(18)은 도포되고자 하는 기판(24)보다 긴 것이 바람직하다.3 to 8 show a first embodiment of a material source according to the invention. FIG. 3 illustrates a source crucible 12 type of material 10 for evaporating deposition materials 14, such as organic chemicals, organic compounds, or other suitable materials. The trough crucible 12 includes a body 16 with an open top extending about the longitudinal axis L. As shown in FIGS. 3 and 6, the body 16 consists of a pair of opposing end walls 18, a pair of opposing transverse walls 20, and a base 22, with all components They are formed integrally. As shown in FIG. 3, the end wall 18 and the transverse wall 20 preferably have the same width. However, as shown in FIG. 7, the end wall 18 preferably has a length SL longer than the length EL of the transverse wall 20. Since the end wall 18 extends to a length SL longer than the length EL of the transverse wall 20, the body 16 has a substantially longitudinal component and cross length substantially similar to the end length SL. It is almost the same as (EL) and has a transverse component smaller than the longitudinal component. Also, as shown in FIG. 7, as in the use of a 15-inch long endwall 18 for applying a 12-inch square substrate 24, the endwall 18 of the trough crucible 12 is intended to be applied. It is preferable that it is longer than the board | substrate 24 to make.

도 3 및 도 4를 참조하면, 몸체(16)의 종단벽(18), 횡단벽(20), 및 밑면(22)은 내부 캐버티(26)와 배출공(27)을 정의한다. 또한, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같은 몸체(16)의 밑면(22)은 내부 캐버티(26) 및 밑면의 제 1 면(30)에 근접하여 위치하며 바람직하게는 종단벽(18) 사이에 형성되는 리브(28)들을 정의한다. 구유 도가니(12)의 수직 플럭스의 조준 및 증착 물질(14)의 구유 도가니(12)로의 적재를 돕기 위해서, 리브(28)는 기계가공(machining)과 같은 방법에 의해서 몸체(16)에 일체로 형성된다. 도 6 및 도 6에 도시된 바와 같이, 증착 물질(14)가 약 50 평방 센티미터 내지 100 평방 센티미터의 바람직한 부하로 적재되었을 때에도 구유 도가니(12) 전체가 축(L2) 주위를 약간 회전하도록 리브(28)는 유기 물질과 같은 증착 물질(14)를 보유한다. 몸체(16) 및 리브(28)는 열 전도 물질, 바람직하게는, 균일한 열분배(heat distribution)를 형성하는 물질로부터 형성된다. 세라믹이 바람직하다. 그러나, 금속 또는 다른 적당한 물질들도 사용될 수 있다. 몸체(16)의 내구성과 성능을 강화시키기 위해서 다양한 도포 방법이 몸체(16)에 적용된다.3 and 4, the longitudinal wall 18, the transverse wall 20, and the bottom surface 22 of the body 16 define an interior cavity 26 and an outlet hole 27. In addition, the underside 22 of the body 16 as shown in FIGS. 5 and 7 is located proximate to the interior cavity 26 and the first side 30 of the underside and preferably the termination wall 18. The ribs 28 formed therebetween are defined. To assist in aiming the vertical flux of the trough crucible 12 and loading the deposition material 14 into the trough crucible 12, the ribs 28 are integral to the body 16 by methods such as machining. Is formed. As shown in FIGS. 6 and 6, the entire trough crucible 12 rotates slightly around the axis L2 even when the deposition material 14 is loaded at a desired load of about 50 square centimeters to 100 square centimeters. 28 holds a deposition material 14, such as an organic material. Body 16 and rib 28 are formed from a heat conducting material, preferably a material that forms a uniform heat distribution. Ceramic is preferred. However, metals or other suitable materials may also be used. Various application methods are applied to the body 16 to enhance the durability and performance of the body 16.

도 8에 도시된 바와 같이, 구유 도가니(12)는 종축(L) 주위를 약간 회전할 수 있다. 이러한 구조 덕택에, 유기성 화학제들과 같은 서로 다른 증착 물질(14)로 각각 적재되는 복수 개의 구유 도가니(12)들이 형성되어 보통의 증착축(32)을 따라 기화된 화학제들이 방출될 수 있도록 한다. 서로 다른 기화 증착 물질(14)들이 혼합구역(34)에서 혼합되어 기판(24)으로 더 균일하게 분포될 수 있다. 증착 물질(14)들을 혼합 구역(34)으로 도입하고 증착 물질(14)들의 기판(14)으로의 통행을 제한하기 위해서 개구(36)가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 8, the trough crucible 12 may rotate slightly around the longitudinal axis L. FIG. Thanks to this structure, a plurality of trough crucibles 12, each loaded with different deposition materials 14, such as organic chemicals, are formed so that vaporized chemicals can be released along the normal deposition axis 32. do. Different vapor deposition materials 14 may be mixed in the mixing zone 34 and distributed more evenly to the substrate 24. An opening 36 may be formed to introduce the deposition materials 14 into the mixing zone 34 and to restrict the passage of the deposition materials 14 to the substrate 14.

도 3 내지 도 4 및 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 가열체(38)들이 몸체(16)에, 바람직하게는, 종단벽(18)의 외면에 근접하여 배치된다. 가열체(38)들이 더욱 집중되는 경우에는, 가열체(38)들이 배출구(27)에 근접한 각각의 종단벽(18)의 상부 가장자리(40)에 근접하여 배치된다. 각 종단벽(18)의 배출구(27)에 근접하는 가열체(38)들의 집중 배치는 기화 증착 물질(14)들의 재결정화를 막도록 도와준다. 이와 유사하게, 구유 도가니(12)의 밑면(22)에 저온을 갖는 수직 온도 구배를 도입함으로써, 밑면(22) 근처에서 생기는 이럽션(eruption)으로부터 분출(spitting)이 감소한다. 가열체(38)들은 바람직하게는 표면 실장되지만, 삽입되거나 종단벽(18)에 근접하여 배치될 수도 있다. 아니면, 가열 램프(도시되지 않음), 구유 도가니(12)의 종단벽(18)으로부터 일정 거리 떨어져서 위치하는 가열체(38), 또는 인덕션(induction)에 의해서 열이 공급될 수도 있다.As shown in FIGS. 3-4 and 7-8, the heating bodies 38 are arranged in the body 16, preferably close to the outer surface of the end wall 18. If the heating bodies 38 are more concentrated, the heating elements 38 are arranged close to the upper edge 40 of each end wall 18 proximate the outlet 27. The concentrated arrangement of heaters 38 proximate the outlet 27 of each end wall 18 helps to prevent recrystallization of the vapor deposition materials 14. Similarly, by introducing a vertical temperature gradient with a low temperature to the underside 22 of the trough crucible 12, spitting from the eruption that occurs near the underside 22 is reduced. The heating bodies 38 are preferably surface mounted, but may be inserted or disposed in close proximity to the termination wall 18. Alternatively, heat may be supplied by a heating lamp (not shown), a heating body 38 positioned a certain distance away from the termination wall 18 of the trough crucible 12, or induction.

도 3에 도시된 바와 같이, 전원 공급 리드(42)들이 가열체(38)들에 연결되어 있다. 열전대 온도 감지 프로브(thermocouple temperature sensing probe; 44)는 구유 도가니(12), 바람직하게는, 밑면(22)에 근접하여 배치된다. 열전대 온도 감지 프로브(44)는 감지 장치 및 도포 공정을 조절하는 다른 공정 제어 장치(45)에 연결된다.As shown in FIG. 3, the power supply leads 42 are connected to the heating elements 38. A thermocouple temperature sensing probe 44 is disposed in close proximity to the trough crucible 12, preferably the base 22. The thermocouple temperature sensing probe 44 is connected to a sensing device and another process control device 45 that regulates the application process.

적절한 전원 제어에 의해서, 증착 물질(14)들의 온도는 사전 설정된 값들로 경사질 수 있다. 석영 크리스털 마이크로발란스(quartz crystal microbalance)와 같은 적절한 증착 물질(14) 배출 모니터링에 의해서, 증착 물질(14)는 미리 설정된 증착율 또는 배출율로 조절될 수 있다. 보다 고성능의 출력 제어기(power controller) 및 크리스털 센서(crystal sensor)의 사용으로, 가스 제거를 위해서 미리 프로그램된 열적 루틴(thermal routine)들이 설정될 수 있으며, 진공 상태는 구유 도가니(12) 타입의 재료원(10)의 보다 신속한 턴어라운드(turnaround)를 위한 증착 물질(14) 부하를 준비할 수 있다.By proper power control, the temperature of the deposition materials 14 can be tilted to preset values. By appropriate deposition material 14 emission monitoring, such as quartz crystal microbalance, the deposition material 14 can be adjusted to a predetermined deposition rate or emission rate. With the use of higher performance power controllers and crystal sensors, preprogrammed thermal routines can be set for degassing, and the vacuum is a trough crucible type 12 material. A load of deposition material 14 may be prepared for faster turnaround of the circle 10.

도 9에 도시된 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에서는, 재료원(10')은 진공 채임버(48)내에 선형 배열로 종축(L')을 따라 배열된 복수 개의 점광원 도가니(46)를 포함하여, 선형 배열의 총 길이(LA)와 거의 동일한 실질적으로 종방향인 배출 요소를 형성시킨다. 제 1 실시예의 재료원(10)과 동일하게, 제 2 실시예는 재료원의 횡방향 구성 요소보다 큰 실질적 종방향 배출 요소를 갖는 재료원(10')을 제공한다. 각각의 점광원 도가니(46)는 배출구(27'), 가열체(38'), 전원 공급 리드(42'), 열전대 온도 감지 프로브(44')를 형성하는 몸체(16')를 갖는다. 선형 배열 패턴은 도 3 내지 도 8에 도시된 구유 도가니(12)의 선형 출력을 크게 모사할 수 있어서, 몇 몇 인치 이상의 너비(W2)를 갖는 기판(24)들을 도포하는데 유용하다. 그러나, 혜택들은 분출(spitting)과 분리된 전원 공급(power supply), 온도 디스플레이(temperature display), 크리스털 헤드(crystal head), 피드백(feedback), 제어 루프(control loop)를 위한 다수의 요건들과 같이 알려진 결함들에 의해 누그러진다.In a second embodiment of the present invention as shown in FIG. 9, the material source 10 ′ is a plurality of point light source crucibles 46 arranged along the longitudinal axis L ′ in a linear arrangement within the vacuum chamber 48. To form a substantially longitudinal discharge element that is approximately equal to the total length LA of the linear arrangement. Similar to the material source 10 of the first embodiment, the second embodiment provides a material source 10 'having a substantially longitudinal discharge element that is larger than the transverse component of the material source. Each point light source crucible 46 has a body 16 'forming an outlet 27', a heating body 38 ', a power supply lead 42', and a thermocouple temperature sensing probe 44 '. The linear arrangement pattern can largely mimic the linear output of the trough crucible 12 shown in FIGS. 3-8, which is useful for applying substrates 24 having a width W2 of several inches or more. However, the benefits include a number of requirements for power supply, temperature display, crystal head, feedback, and control loop, separate from spitting. Softened by known defects.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 재료원(10'')이 도 10 내지 도 13에 도시된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제 3 실시예의 재료원(10'')은 제 1 도관(56) 또는 선택 열 차폐체(optional heat shield; 94)에 의해 부분적으로 도포되는 실질적으로 공동(hollow)의 다른 구조물을 포함한다. 제 1 도관(56)은 적어도 하나의 배출구(27'')를 정의하는 두 개의 서로 마주보는 단부(58, 60)를 갖는다. 제 1 도관(56)은 포스트(post; 62) 또는 그와 유사한 고정 지지체 또는 밑면(64)에 부착되는 하드웨어에 의해서 지지된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 그리드 패턴(grid pattern)과 같은 저항 가열체(74)가 제 1 도관(56)의 외면(76)에 근접하여 배치된다.A material source 10 ″ according to a third embodiment of the invention is shown in FIGS. 10-13. As shown in FIG. 10, the material source 10 ″ of the third embodiment is a substantially hollow portion partially applied by the first conduit 56 or an optional heat shield 94. Other structures. The first conduit 56 has two mutually opposite ends 58, 60 defining at least one outlet 27 ″. The first conduit 56 is supported by hardware attached to a post 62 or similar fixed support or base 64. As shown in FIG. 11, a resistance heater 74, such as a grid pattern, is disposed proximate to the outer surface 76 of the first conduit 56.

도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 도관(66) 또는 배출구에 유동적으로 연결된 내부 캐버티(inner cavity) 를 정의하는 다른 구조는 제 1 도관(56)에 의해 정의되는 내부 캐버티(68)에 정착된다. 유기성 또는 다른 화학제와 같은 증착 물질(14)를 수신하기 위한 구조의 제 2 도관(66)을 제 2 배출구(27''')에 유동적으로 연결된 제 2 내부 캐버티(70)를 정의한다. 제 1 도관(56) 및 제 2 도관(66)은 세라믹 또는 다른 적당한 재질로 형성된다. 제 1 도관(56)의 중심축(C1)을 제 2 도관(66)의 중심축(C2)에 일치시키거나 편심되어 배치될 수 있다. 제 2 배출구(27''')는 제 1 도관(56)에 의해 정의되는 배출구(27'')와 함께 배열되거나, 또는 배출구들(27'', 27''')은 제 2 도관(66)과 기판(24)에 의해 수신되는 증착 물질(14)들 사이에 가시 경로(sight path; SP)의 라인을 표시하지 않는 제 1 도관(56) 및 제 2 도관(66)에 의해 정의되는 배출구(27'', 27''')를 갖는 비일치하는 배열 구조로 배열될 수도 있다. 제 1 도관(56) 및 제 2 도관(66)의 배열을 돕기 위해서, 석영 또는 기타 적합한 물질로 이루어진 선택 고정 로드(72)들이 제 1 도관(56)의 마주 보는 단부(58, 60)들 사이에 연장될 수도 있다. 다수의 화학제들의 배출을 위해서, 제 1 도관(56) 내에 제 2 도관(66)이 추가적으로 수용될 수 있다.As shown in FIG. 12, another structure defining an inner cavity fluidly connected to the second conduit 66 or outlet is provided in the inner cavity 68 defined by the first conduit 56. Settles down. A second inner cavity 70 is defined that fluidly connects a second conduit 66 to a second outlet 27 '' 'to receive a deposition material 14, such as an organic or other chemical. The first conduit 56 and the second conduit 66 are formed of ceramic or other suitable material. The central axis C1 of the first conduit 56 may be aligned or eccentric with the central axis C2 of the second conduit 66. The second outlet 27 '' 'is arranged with the outlet 27' 'defined by the first conduit 56, or the outlets 27' ', 27' '' are arranged in the second conduit 66 And an outlet defined by the first conduit 56 and the second conduit 66 which do not indicate a line of sight path SP between the deposition material 14 received by the substrate 24 It may be arranged in a mismatched arrangement having (27 '', 27 '' '). To aid in the arrangement of the first conduit 56 and the second conduit 66, optional fixed rods 72 of quartz or other suitable material are placed between the opposing ends 58, 60 of the first conduit 56. May extend to. For the discharge of multiple chemicals, a second conduit 66 may additionally be received in the first conduit 56.

도 13은 그리드 타입의 저항 가열체(74)가 또 다른 저항 가열체(74')로 대체된 본 발명의 제 3 실시예를 상세히 도시한다. 저항 가열체(74')는 알루미늄과 같은 열전도 전기 절연체로 이루어진 제 1 층(78), NiCr 또는 다른 적절한 전도 물질로 이루어진 제 2 저항층(80), 및 열전도 전기 절연체로 이루어진 제 3 층(78')을 포함한다. 상기한 바와 같이, 열 차폐체(94) 및 절연 버튼(96)이 열전도 전기 절연체로 이루어진 제 3층에 근접하여 배치될 수 있다.Fig. 13 shows in detail the third embodiment of the present invention in which the grid-type resistive heating body 74 is replaced by another resistive heating body 74 '. The resistive heating body 74 'includes a first layer 78 made of a thermally conductive electrical insulator such as aluminum, a second resistive layer 80 made of NiCr or other suitable conductive material, and a third layer 78 made of a thermally conductive electrical insulator. Include '). As described above, the heat shield 94 and the insulation button 96 may be disposed in proximity to the third layer made of the thermally conductive electrical insulator.

도 13을 참조하면, 제 1 및 제 2 도관(56, 66)은 함께 자리잡는다. 제 1 도관(56)의 마주 보는 단부 중 일 단부(58)는 제 2 도관(66)의 탈착가능하도록 부착되어 있는 제 2 도관(66)의 단부(84)에 탈착가능하도록 부착되어 있다. 부싱(bushing; 90)들에 의해 둘러싸인 로드(88)는 제 1 도관(56)의 일 단부(58) 및 그에 해당하는 제 2 도관(66)의 일 단부(84)를 통해 연장된다. 부싱(90')들에 의해 둘러싸인 로드(88)는 제 1 도관(56)의 마주 보는 다른 단부(60) 및 그에 해당하는 제 2 도관(66)의 마주 보는 다른 단부(86)를 통해 연장된다. 제 2 로드(88')는 밑면(64)에 연결된 노치가 형성된 지지암(92)에 의해 지지된다. 열 차폐체(92) 및 열 차폐체(92)를 배치하기 위해 사용되는 절연 버튼(94)은 이미 설명된 바 있다.Referring to FIG. 13, the first and second conduits 56, 66 are co-located. One end 58 of the opposite ends of the first conduit 56 is detachably attached to an end 84 of the second conduit 66 that is detachably attached to the second conduit 66. A rod 88 surrounded by bushings 90 extends through one end 58 of the first conduit 56 and one end 84 of the corresponding second conduit 66. A rod 88 surrounded by bushings 90 ′ extends through the other end 60 of the first conduit 56 and the other end 86 of the corresponding second conduit 66. . The second rod 88 ′ is supported by a notched support arm 92 connected to the base 64. The heat shield 92 and the insulation button 94 used to place the heat shield 92 have already been described.

적어도 하나의 전극(98)이 제 3 실시예의 재료원(10'')의 밑면(64)을 통해 연장되고, 세라믹 또는 다른 적합한 물질과 같은 절연 물질(100)에 의해서 밑면(64)으로부터 전기적으로 절연된다. 전극(98)은 전원 리드(42)에 의해 저항 가열체(74'')에 연결된다. 전기 접촉 클램프(102)들이 제 1 도관(56)을 전극(98)에 탈착가능하도록 부착시킨다.At least one electrode 98 extends through the bottom 64 of the material source 10 '' of the third embodiment and is electrically from the bottom 64 by an insulating material 100, such as a ceramic or other suitable material. Insulated. The electrode 98 is connected to the resistance heater 74 ″ by the power supply lead 42. Electrical contact clamps 102 detachably attach first conduit 56 to electrode 98.

본 발명의 어느 하나의 실시예에 따른 재료원이 기판(24)을 도포하기 위해 사용될 수 있다. 구유 도가니(12) 또는 공동의 도관(56'')을 갖는 재료원(10, 10'')이 바람직하다. 명확함을 위해서, 이하, 제 1실시예만이 설명된다.A material source according to any one embodiment of the present invention can be used to apply the substrate 24. Preference is given to material sources 10, 10 ″ having trough crucibles 12 or cavity conduits 56 ″. For clarity, only the first embodiment is described below.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 도포 과정은 증착 물질(14)를 재료원(10)에 위치시키는 것에서부터 시작하여, 하나 또는 그 이상의 재료원(10) 또는 그 이상의 기판(24)을 진공 채임버(48)에 위치시킨다. 재료원(10)들은 서로 평행하도록 위치시켜야 한다. 여기서, 각 기판(24)의 기판축(50)은 평행하는 재료원들(10)의 종축(L)에 대략 직각으로 위치한다.As shown in FIGS. 7 and 8, the application process begins with placing the deposition material 14 in the material source 10, thereby removing one or more material sources 10 or more substrates 24. It is located in the vacuum chamber 48. The material sources 10 should be positioned parallel to each other. Here, the substrate axis 50 of each substrate 24 is located approximately perpendicular to the longitudinal axis L of the parallel material sources 10.

재료원(10), 진공 채임버(48), 및 원하는 량만큼의 증착 물질(14)의 가스를 제거하는 단계가 선택적으로 추가된다. 예를 들어, 구유 도가니(12)로의 증착 물질(14)의 적재는 일반적으로 70 평방 센티미터 내지 100 평방 센티미터이나, 그러나 재료원(10)의 크기에 따라 증가되거나 감소될 수 있다.Degassing the material source 10, the vacuum chamber 48, and the desired amount of deposition material 14 is optionally added. For example, the loading of the deposition material 14 into the trough crucible 12 is generally between 70 square centimeters and 100 square centimeters, but may increase or decrease depending on the size of the material source 10.

다음 단계는 원하는 진공 압력으로, 바람직하게는 1×10(-3) Torr로, 통상적으로는 9×10(-6) Torr 또는 다른 적합한 진공 압력으로 진공 채임버(48)를 진공 상태로 만드는 것이다. 일단 적합한 진공이 형성되면, 다음 단계는 증착 물질(14)가 기화되고 기화된 증착 물질(14)의 플롬(52)을 방출할 때까지, 하나 또는 그 이상의 재료원(10)에 적재된 증착 물질(14)를 가열한다. 일단, 기화가 시작되면, 다음 단계는 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 선형 형태의 플롬(52)을 통하여 기판(24)을 일정한 속력(v)으로 이동시킨다. 일반적으로, 막 증착 특성(film deposition characteristics)은 90% 보다 큰 막 균일성을 갖는 10 이상의 초당 옹스트롱의 성장율(growth rate)이다. 기판(24)은 바람직하게는 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor; 도시되지 않음)를 갖는 적절한 이동 장치에 의해 이동될 수 있다.The next step is to vacuum the vacuum chamber 48 to the desired vacuum pressure, preferably 1 × 10 (-3) Torr, typically 9 × 10 (-6) Torr or other suitable vacuum pressure. . Once a suitable vacuum has been established, the next step is to deposit the vapor deposited material 14 into the one or more material sources 10 until the vaporized and released vapor 52 of vaporized vapor deposited material 14. (14) is heated. Once vaporization begins, the next step is to move the substrate 24 at a constant speed v through the linear form 52, as shown in FIG. 7 or 8. Generally, film deposition characteristics are a growth rate of at least 10 angstroms per second with film uniformity greater than 90%. The substrate 24 may be moved by a suitable moving device, preferably with an overhead conveyor (not shown).

본 발명의 제 3 실시예에 따른 재료원(10'')의 기작에 있어서는, 증착 물질(14)가 제 2 도관(66)에 적재되고, 제 1 도관(56)의 내면(82)으로부터 방사열 전이(radioactive heat transfer)에 의해서 가열된다. 증착 물질(14)는 기화되어, 제 2 도관(66)에 의해 정의되는 배출구 또는 개구(27'')와 제 1도관(56)에 의해 정의되는 배출구(27''') 또는 개구들을 통과하여, 진공 채임버(48)로 향한다. 제 2 도관(66)에 의해 정의되는 배출구(27''')는 제 1 및 제 2 도관(56, 66)에 의해 정의되는 배출구(27''', 27'')와 일치하거나, 또는 제 1 및 제 2 도관(56, 66)의 배출구(27''', 27'')가 증착 물질(14)와 기판(24) 사이에 가시 경로(SP)의 라인을 나타내지 않도록 비일치되는 구조로 배열될 수 있다.In the mechanism of the material source 10 '' according to the third embodiment of the present invention, the deposition material 14 is loaded into the second conduit 66, and radiant heat from the inner surface 82 of the first conduit 56. Heated by radioactive heat transfer. The deposition material 14 is vaporized to pass through an outlet or opening 27 '' defined by the second conduit 66 and an outlet 27 '' 'or opening defined by the first conduit 56 Head to the vacuum chamber 48. The outlet 27 '' 'defined by the second conduit 66 coincides with, or is formed by, the outlet 27' '', 27 '' defined by the first and second conduits 56, 66. The outlets 27 '' ', 27' 'of the first and second conduits 56, 66 are mismatched such that they do not exhibit a line of visible path SP between the deposition material 14 and the substrate 24. Can be arranged.

도 7 및 도 8에 도시되어 있지만 본 발명의 모든 실시예들에 일반적으로 적용되어지는 바와 같이, 재료원(10)의 선형 설계는 기판(24)이 기화 증착 물질(14)의 플롬(52)들을 통과함에 따라, 기판(24)의 가장자리(54)로의 막 균일성을 보장하도록 도와준다. 그러나, 구유 도가니(12) 또는 공동의 도관 타입의 재료원(10)이 사용되는 경우에, 종방향(SL)의 종단벽(18) 또는 도관을 기판(24)의 너비(W2)보다 길게 형성함으로써, 막 균일성이 최고로 성취된다. 이는 재료원(10)의 횡단벽(20)으로부터 방출을 후원하는데 이용되는 집적 가우스 플럭스 배출 각도들의 수 감소 때문이다. 다양한 배출구 또는 개구 치수들의 사용이 이러한 효과를 상쇄시키고, 재료원의 방출에 대해 더 균일한 방출을 하도록 이용될 수 있다.As shown in FIGS. 7 and 8 but as is generally applied to all embodiments of the present invention, the linear design of the material source 10 allows the substrate 24 to have a floe 52 of the vaporization deposition material 14. As they pass through, they help to ensure film uniformity to the edge 54 of the substrate 24. However, when the trough crucible 12 or the cavity conduit type material source 10 is used, the longitudinal wall 18 or the conduit in the longitudinal direction SL is formed longer than the width W2 of the substrate 24. By this, the film uniformity is best achieved. This is due to the reduction in the number of integrated Gaussian flux discharge angles used to support the emission from the transverse wall 20 of the material source 10. The use of various outlet or aperture dimensions can be used to offset this effect and to make the release more uniform with respect to the release of the material source.

본 발명은 크기가 큰 기판(24)들이 증착 물질(14)로 도포되도록 한다. 증착 물질(14)의 낭비, 잠재적인 위험 물질로의 노출, 더 큰 진공 채임버(48)에 대한 요구, 도포 시간, 및 도포 과정에 들어가는 비용을 줄임과 동시에 이러한 결과가 이루어지게 된다. 본 발명은 점광원 또는 변형 점광원에 의해서 생산되는 플롬보다 더 긴 재료원의 종방향 구성 요소에 대해 일반적으로 선형인 기화 플롬을 본 발명은 제공하기 때문에, 점광원 또는 그와 결합된 코사인 분포 플롬에서 관찰되어 지는 비균일성이 제거되거나 또는 상당히 감소된다. 더욱이, 95%의 균일성 수준을 성취하기 위해서 도달 거리를 수 피트로 증가시키기보다는, 도포되어지는 기판의 측면의 표면적의 크기에 상관없이, 도달 거리가 1 피트 이하가 되도록 할 수 있다.The present invention allows large substrates 24 to be applied with the deposition material 14. This result is achieved while reducing the waste of deposition material 14, exposure to potentially hazardous materials, the need for a larger vacuum chamber 48, application time, and the cost of the application process. Since the present invention provides a generally linear vaporized plume for longitudinal components of a material source longer than the one produced by a point source or a modified point source, the point light source or cosine distribution plots associated therewith The nonuniformity observed in N is eliminated or significantly reduced. Moreover, rather than increasing the reach to several feet to achieve a level of uniformity of 95%, the reach can be less than one foot, regardless of the size of the surface area of the side of the substrate being applied.

본 발명의 또 다른 특징은 대다수의 가우스 배출 각도들이 일정한 속도로 재료원 또는 재료원들을 통과하는 기판들의 증착을 위해 사용될 수 있다는 것이다. 이는 진공 채임버의 내면을 불필요하게 도포시키기보다는, 기판에 직접 증착되는 화학제의 퍼센트를 크게 증가시킨다. 이는 휴지 시간을 줄이고, 도포되어지는 각 기판에 대한 유기성 화학제 비용을 크게 줄인다. 이와 관련하여 얻어지는 혜택은 재료원이 1점광원 또는 변형 점광원보다 더 긴 종방향 구조를 갖기 때문에, 더 많은 화학제들이 재료원에 적재될 수 있고, 그로 인해, 상업적 이용으로의 휴지 시간을 줄여 광원이 재료원의 재충진 기간 사이에 더 많은 기판들을 도포할 수 있도록 한다.Another feature of the present invention is that the majority of Gaussian exit angles can be used for deposition of a material source or substrates passing through the material sources at a constant rate. This greatly increases the percentage of chemicals deposited directly on the substrate, rather than unnecessarily applying the inner surface of the vacuum chamber. This reduces downtime and significantly reduces the cost of organic chemicals for each substrate to be applied. The benefit obtained in this regard is that because the material source has a longer longitudinal structure than the single point or modified point light source, more chemicals can be loaded into the material source, thereby reducing downtime to commercial use. It allows the light source to apply more substrates between refill periods of material source.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but by the appended claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and alteration are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims.

재료원이 표준 격벽(standard feedthrough)과 전원 연결부를 갖기 때문에, 유연성(flexibility) 또한 향상된다. 선형의 스푸터(sputter) 재료원들을 수용할 수 있는 진공 시스템이라면 어떠한 시스템이라도 그 위치에서 재료원과 재연결될 수 있다. 6-인치 내지 12-인치의 원형 스푸터 재료원에 연결되는 진공 시스템들은 그와 동일하거나 유사한 크기의 재료원을 더 수용할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 유기 증착 능력을 획득하기 위해서 새로운 진공 시스템들이 제조될 필요를 덜어줄 수 있다. 또한, 재료원은 제한적인 채임버 크기 내에 뱅크식(in banks) 또는 어레이식(in arrays)으로 배치될 수 있다. 몇몇의 재료원들은 하나의 재료원이 증착 물질을 다 써버렸을 때, 다음의 재료원이 이용되도록 진공 시스템 내에 준비될 수 있다. 더욱이, 낮은 열구배와 도가니 작동 온도 때문에, 재료의 분출(spitting)은 구유 도가니 타입 또는 도관 타입의 재료원으로부터 실질적으로 일어난다.Flexibility is also improved because the material source has standard feedthroughs and power connections. Any system can be reconnected to the material source at that location as long as it is a vacuum system that can accommodate linear sputter material sources. Vacuum systems connected to 6-inch to 12-inch circular sputter material sources can further accommodate material sources of the same or similar size. Therefore, it is possible to reduce the need for new vacuum systems to be manufactured in order to obtain the organic deposition capability of the present invention. In addition, the material sources may be arranged in banks or in arrays within a limited chamber size. Several material sources can be prepared in a vacuum system so that when one material source runs out of deposition material, the next material source is used. Moreover, because of the low thermal gradients and crucible operating temperatures, the spitting of the material substantially occurs from the trough crucible type or conduit type material source.

Claims (49)

진공 상태의(evacuated) 진공 채임버;An evacuated vacuum chamber; (i) 실질적으로 종축을 따라 연장되고 내부 캐버티를 정의하고 밑면을 가지며, 내부 캐버티에 유동적으로 연결되는 적어도 하나의 실질적으로 종방향의 배출구를 갖는 몸체;(i) a body extending substantially along the longitudinal axis, defining an interior cavity and having a bottom, and having at least one substantially longitudinal outlet fluidly connected to the interior cavity; (ⅱ) 몸체 내에서 이의 내부 벽으로부터 이격되어 배치되고, 몸체의 종축에 실질적으로 평행한 축으로 연장되고 적어도 하나의 실질적으로 종방향의 배출구를 가지며, 그 외부 표면상에 등각의(conformal) 전기 회로를 포함하고, 이 회로는 전기 절연성 유전 물질 및 전기 전도성 금속 물질의 교호 층을 포함하는 가열체;(Ii) disposed spaced apart from its inner wall in the body, extending in an axis substantially parallel to the longitudinal axis of the body and having at least one substantially longitudinal outlet, and conformal electrical on its outer surface A circuit comprising a heating body comprising an alternating layer of electrically insulating dielectric material and electrically conductive metal material; (ⅲ) 가열체 내에 배치되고 저온 증발 특성 및 승화 특성 중 적어도 하나를 갖는 증착 물질; 및(Iii) a deposition material disposed in the heating body and having at least one of low temperature evaporation characteristics and sublimation characteristics; And (ⅳ) 증착 물질과 직접 접촉 및 간접 접촉 중 적어도 하나로 접촉하고 증착 물질의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 감지 프로브를 포함하는 재료원;(Iii) a material source comprising a temperature sensing probe configured to contact at least one of direct and indirect contact with the deposition material and to measure the temperature of the deposition material; 가열체의 금속 물질에 전기적으로 연결되는 전원 공급기; 및A power supply electrically connected to the metallic material of the heating body; And 원하는 증기 배출율을 달성하도록 전원 공급기를 조절하되, 이 조절은 온도 감지 프로브 및 배출 모니터 중 적어도 하나로부터의 피드백에 기초하는 지능형(intelligent) 제어기를 포함하며,Adjust the power supply to achieve a desired vapor emission rate, the adjustment comprising an intelligent controller based on feedback from at least one of a temperature sensing probe and an emission monitor, 증착 물질은 가열체에 의해 가열되고, 증착 물질은 가열체의 배출구 및 몸체의 배출구를 통하여 기판으로 배출됨으로써, 코팅을 형성하는 것을 특징으로 하는,Wherein the deposition material is heated by a heating body, and the deposition material is discharged to the substrate through an outlet of the heating body and an outlet of the body, thereby forming a coating. 기판의 표면으로 물질의 진공 증착을 위한 시스템.A system for vacuum deposition of material onto the surface of a substrate. 제 1 항에 있어서, 기판은 몸체의 종축에 평행하여 측정되는 너비를 가지며, 기판의 너비가 증가함에 따라 기판의 일면과 배출구 사이에서 측정되는 도달 거리는 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the substrate has a width measured parallel to the longitudinal axis of the body, and as the width of the substrate increases, the distance measured between one side of the substrate and the outlet is kept constant. 제 1 항에 있어서, 기판은 몸체의 종축에 평행하여 측정되는 너비를 가지며, 재료원의 몸체의 실질적 종방향 요소가 기판의 너비와 동일한 것을 특징으로 하는 시스템.2. The system of claim 1, wherein the substrate has a width measured parallel to the longitudinal axis of the body, wherein the substantially longitudinal element of the body of the material source is equal to the width of the substrate. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 증착 물질은 유기성 화학제 화합물인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1 wherein the deposition material is an organic chemical compound. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 밑면을 갖고 종축을 따라 연장되며, 실질적으로 종방향의 배출 요소를 갖고, 내부 캐버티를 정의하며, 내부 캐버티에 유동적으로 연결되는 배출구를 갖고, 배출구에 인접하여 배치되는 상단부를 갖는 몸체를 구비하는 재료원을 진공 채임버 내에 배치시키는 단계;(a) has a base and extends along the longitudinal axis, has a substantially longitudinal discharge element, defines an interior cavity, has an outlet fluidly connected to the interior cavity, and has an upper end disposed adjacent to the outlet Disposing a material source having a body in a vacuum chamber; (b) 진공 채임버 내에 기판을 재료원 배출구와 마주보도록 배치시키는 단계;(b) placing the substrate in the vacuum chamber facing the material source outlet; (c) 재료원의 축 단부에 배치되는 탈부착 가능한 액세스(access) 포트를 통하여 증착 물질을 재료원의 몸체의 내부 캐버티 내에 적재하는 단계;(c) loading the deposition material into the interior cavity of the body of the material source via a removable access port disposed at the axial end of the material source; (d) 진공 상태를 형성하도록 진공 채임버를 진공으로 만드는 단계;(d) vacuuming the vacuum chamber to form a vacuum; (e) 증착 물질의 온도가 휘발 및 오염물질 가스 제거에 충분하고 증착 물질의 증발 및 승화 임계값 중 적어도 하나 미만이 되도록, 몸체의 종축을 따라 몸체의 내부 캐버티 내의 증착 물질을 가열하는 단계;(e) heating the deposition material in the interior cavity of the body along the longitudinal axis of the body such that the temperature of the deposition material is sufficient for volatile and contaminant gas removal and less than at least one of the evaporation and sublimation thresholds of the deposition material; (f) 동력이 있는 열원을 통하여 가열하고, 증착 물질을 휘발시키는 단계;(f) heating through a powered heat source and volatilizing the deposition material; (g) 몸체의 배출구로부터 기화된 증착 물질을 일정 배출율로 배출하는 단계;(g) discharging the vaporized deposition material from the outlet of the body at a constant discharge rate; (h) 열원에 공급되는 전원을 제어함으로써 배출율을 제어하는 단계; 및(h) controlling the discharge rate by controlling the power supplied to the heat source; And (i) 기판을 기화된 증착 물질을 통하여 배출율에 비례하는 속도로 이동시킴으로써, 원하는 코팅 두께를 제공하는 단계를 포함하며,(i) moving the substrate through the vaporized deposition material at a rate proportional to the discharge rate, thereby providing a desired coating thickness, 증착 물질은 가열체의 외부 표면상에 등각의 전기 저항 회로를 포함하는 가열체에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는,The deposition material is heated by a heating body comprising a conformal electrical resistance circuit on the outer surface of the heating body, 재료원 및 진공 채임버를 이용하여 기판을 코팅하는 방법.A method of coating a substrate using a material source and a vacuum chamber. 제 16 항에 있어서, 기판은 기화된 증착 물질을 통하여 일정한 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.17. The method of claim 16, wherein the substrate moves at a constant rate through the vaporized deposition material. 밑면을 갖고 실질적으로 종축을 따라 연장되며, 내부 캐버티를 정의하고 내부 캐버티에 유동적으로 연결되는 적어도 하나의 실질적으로 종방향의 배출구를 갖는 몸체;A body having a bottom surface and extending substantially along the longitudinal axis, the body having at least one substantially longitudinal outlet port defining an interior cavity and fluidly connected to the interior cavity; 몸체 내에서 이의 내부 벽으로부터 이격되어 배치되고, 몸체의 종축에 실질적으로 평행한 축으로 연장되고 적어도 하나의 실질적으로 종방향의 배출구를 갖는 가열체;A heating body disposed spaced from its inner wall in the body and extending in an axis substantially parallel to the longitudinal axis of the body and having at least one substantially longitudinal outlet; 가열체 내에 배치되고 저온 증발 특성 및 승화 특성 중 적어도 하나를 갖는 증착 물질; 및A deposition material disposed in the heating body and having at least one of low temperature evaporation characteristics and sublimation characteristics; And 증착 물질과 직접 접촉 및 간접 접촉 중 적어도 하나로 접촉하고 증착 물질의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 감지 프로브를 포함하며,A temperature sensing probe configured to contact at least one of direct and indirect contact with the deposition material and configured to measure the temperature of the deposition material, 가열체는 가열체의 외부 표면상에 등각의 전기 저항 회로와 이 전기 회로에 전원을 공급하는 적어도 하나의 전기 연결부를 포함하고,The heating body comprises a conformal electrical resistance circuit on the outer surface of the heating body and at least one electrical connection for powering the electrical circuit, 몸체와 가열체의 몸체는 서로에 대하여 회전 가능하여, 몸체의 배출구는 가열체의 배출구와 비정렬 가능한 것을 특징으로 하는,The body and the body of the heating element is rotatable with respect to each other, characterized in that the outlet of the body is non-alignable with the outlet of the heating element, 기판의 표면으로 증착 물질의 진공 증착을 위한 재료원.A source of material for vacuum deposition of deposition material onto the surface of a substrate. 삭제delete 삭제delete 제 18 항에 있어서, 재료원의 몸체 및 가열체의 몸체 중 적어도 하나와 통신하는 공정 제어 장치를 더욱 포함하는 재료원.19. The material source of claim 18, further comprising a process control device in communication with at least one of the body of the material source and the body of the heating element. 제 18 항에 있어서, 증착 물질은 유기성 화학제 화합물인 것을 특징으로 하는 재료원.19. The material source of claim 18, wherein the deposition material is an organic chemical compound. 제 1 항에 있어서, 지능형 제어기는 온도 감지 프로브와 통신하고 이로부터의 피드백을 수신하는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the intelligent controller communicates with and receives feedback from the temperature sensing probe. 제 1 항에 있어서, 온도 감지 프로브는 열전대인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the temperature sensing probe is a thermocouple. 제 24 항에 있어서, 열전대는 "K" 타입 열전대인 것을 특징으로 하는 시스템.25. The system of claim 24, wherein the thermocouple is a "K" type thermocouple. 제 1 항에 있어서, 온도 감지 프로브는 저항 온도 검출기인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the temperature sensing probe is a resistance temperature detector. 제 1 항에 있어서, 조절은 배출 모니터로부터의 피드백에 기초하고, 배출 모니터는 기화된 물질 플럭스의 속도를 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the adjustment is based on feedback from the emission monitor, wherein the emission monitor is configured to measure the rate of vaporized material flux. 제 27 항에 있어서, 지능형 제어기는 배출 모니터와 통신하고 이로부터의 피드백을 수신하는 것을 특징으로 하는 시스템.28. The system of claim 27, wherein the intelligent controller communicates with and receives feedback from the emission monitor. 제 27 항에 있어서, 배출 모니터는 석영 크리스털 마이크로발란스인 것을 특징으로 하는 시스템.28. The system of claim 27, wherein the emission monitor is quartz crystal microbalance. 제 1 항에 있어서, 일정한 속도로 증기 플럭스를 통하여 기판을 이동시키도록 구성되는 기판 수송 메커니즘을 더욱 포함하는 시스템.The system of claim 1, further comprising a substrate transport mechanism configured to move the substrate through the vapor flux at a constant rate. 제 1 항에 있어서, 재료원의 몸체의 축 단부에 인접하여 배치되는 적어도 하나의 탈부착 가능한 엔드 캡(end cap)을 더욱 포함하는 시스템.The system of claim 1, further comprising at least one removable end cap disposed adjacent the axial end of the body of material source. 제 1 항에 있어서, 가열체는 가열체 및 증착 물질 중 적어도 하나를 통한 수직 온도 구배를 생성하기 위하여, 종방향 배출구에 인접하여 열용량의 집중을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the heating body is configured to have a concentration of heat capacity adjacent to the longitudinal outlet to produce a vertical temperature gradient through at least one of the heating body and the deposition material. 제 1 항에 있어서, 유전 물질은 알루미나, 유리 및 세라믹 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the dielectric material is at least one of alumina, glass, and ceramic. 제 1 항에 있어서, 금속 물질은 몰리브덴, 니켈, 니켈-크롬, 티타늄, 텅스텐 및 철-크롬-알루미늄 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the metal material is at least one of molybdenum, nickel, nickel-chromium, titanium, tungsten, and iron-chromium-aluminum. 제 1 항에 있어서, 가열체의 전기 회로는 가열체 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1 wherein the electrical circuit of the heating body is inserted into the heating body. 제 1 항에 있어서, 증착 물질은 약 100℃ 및 약 600℃ 사이에서 증발 및 승화 임계값 중 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 시스템.The system of claim 1, wherein the deposition material exhibits at least one of an evaporation and sublimation threshold between about 100 ° C. and about 600 ° C. 7. 제 1 항에 있어서, 실질적으로 증착 물질을 둘러싸는 몸체를 갖고 적어도 하나의 배출구를 갖는 도가니를 더욱 포함하는 시스템.The system of claim 1, further comprising a crucible having a body substantially surrounding the deposition material and having at least one outlet. 제 37 항에 있어서, 도가니의 배출구는 원하는 배출 플럭스 프로파일을 생성하도록, 크기에서 가변 가능하고 가열체의 배출구와 재료원의 몸체의 배출구와 관련하여 구성되는 복수 개의 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.38. The system of claim 37, wherein the outlet of the crucible comprises a plurality of outlets that are variable in size and configured in relation to the outlet of the heating element and the outlet of the body of material to produce a desired discharge flux profile. . 제 37 항에 있어서, 도가니의 배출구는 원하는 배출 플럭스 프로파일을 생성하도록, 간격에서 가변 가능하고 가열체의 배출구와 재료원의 몸체의 배출구와 관련하여 구성되는 복수 개의 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.38. The system of claim 37, wherein the outlet of the crucible comprises a plurality of outlets that are variable in intervals and configured in relation to the outlet of the heating body and the outlet of the body of material to produce a desired exhaust flux profile. . 제 16 항에 있어서, 증착 물질을 몸체의 내부 캐버티로부터 배출하는 단계를 더욱 포함하는 방법.17. The method of claim 16, further comprising discharging the deposition material from the interior cavity of the body. 제 16 항에 있어서, 증착 물질 및 다음의 증착 물질 중 적어도 하나로 단계 (b) 내지 (i)를 반복하는 단계를 더욱 포함하는 방법.17. The method of claim 16, further comprising repeating steps (b) through (i) with at least one of the deposition material and the following deposition material. 제 18 항에 있어서, 온도 감지 프로브는 증착 물질과 직접 접촉하고 증착 물질의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 재료원.19. The material source of claim 18, wherein the temperature sensing probe is in direct contact with the deposition material and measures the temperature of the deposition material. 제 18 항에 있어서, 온도 감지 프로브는 가열체, 재료원의 몸체, 실질적으로 증착 물질을 둘러싸는 몸체를 갖는 도가니 중 하나와의 접촉에 의하여 증착 물질의 온도를 간접적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 재료원.19. The material of claim 18, wherein the temperature sensing probe indirectly measures the temperature of the deposition material by contact with one of a heating body, a body of material source, and a crucible having a body substantially surrounding the deposition material. won. 제 18 항에 있어서, 실질적으로 증착 물질을 둘러싸는 몸체를 갖고 적어도 하나의 배출구를 갖는 도가니를 더욱 포함하는 재료원.19. The material source of claim 18, further comprising a crucible having a body substantially surrounding the deposition material and having at least one outlet. 제 44 항에 있어서, 도가니의 배출구는 원하는 배출 플럭스 프로파일을 생성하도록, 크기에서 가변 가능하고 가열체의 배출구와 재료원의 몸체의 배출구와 관련하여 구성되는 복수 개의 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료원.45. The material of claim 44, wherein the outlet of the crucible comprises a plurality of outlets that are variable in size and configured in relation to the outlet of the heating element and the outlet of the body of the material source to produce a desired discharge flux profile. won. 제 44 항에 있어서, 도가니의 배출구는 원하는 배출 플럭스 프로파일을 생성하도록, 간격에서 가변 가능하고 가열체의 배출구와 재료원의 몸체의 배출구와 관련하여 구성되는 복수 개의 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료원.45. The material of claim 44, wherein the outlet of the crucible comprises a plurality of outlets that are variable in intervals and configured in relation to the outlet of the heating body and the outlet of the body of material to produce a desired discharge flux profile. won. 제 18 항에 있어서, 증착 물질은 약 100℃ 및 약 600℃ 사이에서 증발 및 승화 임계값 중 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 재료원.19. The material source of claim 18, wherein the deposition material exhibits at least one of an evaporation and sublimation threshold between about 100 ° C and about 600 ° C. 제 18 항에 있어서, 증착 물질의 출입을 제공하도록, 재료원의 몸체의 축 단부에 배치되는 적어도 하나의 탈부착 가능한 엔드 캡을 더욱 포함하는 재료원.19. The material source of claim 18, further comprising at least one removable end cap disposed at an axial end of the body of the material source to provide entry and exit of the deposition material. 제 18 항에 있어서, 가열체는 가열체의 상부에 인접하여 열용량의 높은 집중을 포함함으로써, 가열체에서 수직 온도 구배를 제공하는 것을 특징으로 하는 재료원.19. The material source of claim 18, wherein the heating element comprises a high concentration of heat capacity adjacent to the top of the heating element, thereby providing a vertical temperature gradient in the heating element.
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