KR100589939B1 - Apparatus and method for physical vapor deposition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 전극 형성용 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 복수개의 증착원을 진공 챔버 내에 구비함으로서 하나의 증착원이 정상 작동하지 않는 경우에 진공 챔버의 개방없이 다른 증착원으로의 교체가 가능하도록 하는 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 금속 전극 형성용 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 금속 재료 공급부의 가이드부를 냉각시킴으로서 증착원으로부터 전달되는 열에 의해 가이드부 내에서 금속 재료가 녹는 것을 방지하도록 하는 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 물리적 기상 증착 장치는, 진공 챔버 내에서 이동이 가능하도록 형성된 지지판; 상기 지지판의 이동방향을 향하여 상기 지지판 상에 순차적으로 복수개가 배열된 증착원들; 및 금속 재료가 와이어 형태로 감긴 휠의 회전에 의해 상기 금속 재료를 상기 증착원에 공급하는 금속 재료 공급부를 포함하되, 상기 증착원들은 상기 지지판의 이동에 의해 상기 금속 재료 공급부에 대응되도록 순차적으로 위치되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a physical vapor deposition apparatus and method for forming a metal electrode, and in particular, by providing a plurality of deposition sources in the vacuum chamber, when one deposition source does not operate normally, replacement with another deposition source without opening the vacuum chamber. A physical vapor deposition apparatus and method for enabling the same. In addition, the present invention relates to a physical vapor deposition apparatus and method for forming a metal electrode, in particular physical vapor deposition to cool the guide portion of the metal material supply to prevent the melting of the metal material in the guide portion by the heat transferred from the deposition source. An apparatus and method are provided. Physical vapor deposition apparatus according to the present invention, the support plate formed to be movable in the vacuum chamber; A plurality of deposition sources sequentially arranged on the support plate toward the moving direction of the support plate; And a metal material supply unit supplying the metal material to the deposition source by rotation of a wheel in which a metal material is wound in a wire shape, wherein the deposition sources are sequentially positioned to correspond to the metal material supply unit by movement of the support plate. It is characterized by.

증착원, 금속 재료Evaporation source, metal material

Description

물리적 기상 증착 장치 및 방법{Apparatus and method for physical vapor deposition}Apparatus and method for physical vapor deposition

도 1은 종래의 물리적 기상 증착 장치의 구성을 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional physical vapor deposition apparatus.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 평면도.2 is a plan view of a physical vapor deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 평면도.3 is a plan view of a physical vapor deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 구성을 도시한 개략도.4 is a schematic diagram showing the configuration of a physical vapor deposition apparatus according to a third embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 V 부분에 대한 확대도.5 is an enlarged view of portion V of FIG. 4;

도 6은 본 발명에 따른 물리적 기상 증착 방법의 바람직한 실시예를 도시한 순서도.6 is a flow chart showing a preferred embodiment of the physical vapor deposition method according to the present invention.

본 발명은 금속 전극 형성용 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 복수개의 증착원을 진공 챔버 내에 구비함으로서 하나의 증착원이 정상 작동하지 않는 경우에 진공 챔버의 개방없이 다른 증착원으로의 교체가 가능하도록 하는 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a physical vapor deposition apparatus and method for forming a metal electrode, and in particular, by providing a plurality of deposition sources in the vacuum chamber, when one deposition source does not operate normally, replacement with another deposition source without opening the vacuum chamber. A physical vapor deposition apparatus and method for enabling the same.

또한, 본 발명은 금속 전극 형성용 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 금속 재료 공급부의 가이드부를 냉각시킴으로서 증착원으로부터 전달되는 열에 의해 가이드부 내에서 금속 재료가 녹는 것을 방지하도록 하는 물리적 기상 증착 장치 및 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a physical vapor deposition apparatus and method for forming a metal electrode, in particular physical vapor deposition to cool the guide portion of the metal material supply to prevent the melting of the metal material in the guide portion by the heat transferred from the deposition source. An apparatus and method are provided.

저전압 구동, 자기 발광, 경량 박형, 광시야각 그리고 빠른 응답 속도 등의 장점을 가진 유기 전계 발광 디스플레이가 차세대 평판 디스플레이 중 하나로서 최근에 그 실용화 및 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.Organic electroluminescent display, which has advantages of low voltage driving, self-luminous, light weight, wide viewing angle and fast response speed, is one of the next-generation flat panel displays, and its practical use and technology development have been actively progressed recently.

유기 전계 발광 디스플레이의 제조 공정 중에서, 유기 재료의 박막 형성 공정인 열적 물리적 기상 증착 공정은 증착 재료(유기물)의 증기로 기판 표면에 발광층을 형성하는 공정으로서, 유기물을 수용하는 셀 및 코팅될 기판을 구비한 10-7 내지 10-2 torr 범위의 압력 상태의 진공 챔버 내에서 진행된다. Among the manufacturing processes of the organic electroluminescent display, the thermal physical vapor deposition process, which is a thin film formation process of an organic material, is a process of forming a light emitting layer on the surface of a substrate by vapor of a deposition material (organic material), and includes a cell containing an organic material and a substrate to be coated. In a vacuum chamber at a pressure in the range of 10 −7 to 10 −2 torr.

유기물이 수용된 셀은, 전류가 통과할 때 온도가 증가되는 가열 수단으로부터의 방사열 또는 전도열에 의하여 가열된다. 이와 같이 가열된 셀로부터 기화된 유기물의 증기가 셀의 외부로 배출되어 셀의 상부에 설치된 기판에 증착됨으로서 유기 박막이 형성된다.The cell in which the organic matter is accommodated is heated by radiant heat or conductive heat from a heating means in which the temperature is increased when an electric current passes through it. The vaporized organic substance vaporized from the heated cell is discharged to the outside of the cell and deposited on the substrate installed on the upper part of the cell, thereby forming an organic thin film.

유기 전계 발광 디스플레이 제조 공정의 또 다른 공정인 금속 전극 형성 공정은 기판 표면에 금속 전극을 형성하기 위한 공정으로서, 유기 박막 형성 공정 후에 진행된다. 금속 전극 형성 공정 역시 진공 챔버 내에서 진행되며, 금속 전극 증착용 챔버는 금속 증착원, 기판 및 금속 새도우 마스크(shadow mask)를 포함한다. The metal electrode formation process, which is another process of the organic electroluminescent display manufacturing process, is a process for forming a metal electrode on the substrate surface, and is performed after the organic thin film formation process. The metal electrode forming process is also performed in a vacuum chamber, and the metal electrode deposition chamber includes a metal deposition source, a substrate, and a metal shadow mask.

도 1에는 금속 전극 형성을 위한 종래의 물리적 기상 증착 장치의 구성을 도시한 개략도가 도시되어 있다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional physical vapor deposition apparatus for forming a metal electrode.

금속 전극 형성 공정에 사용되는 증착원(20)은 보우트(boat; 21), 보우트의 양단에 각각 장착된 전극(22) 및 각 전극에 전원을 공급하는 전원 공급부(23)로 구성된다. 보우트(21)의 양단에 장착된 전극(22)에 전류를 인가하면, 저항체로 제조된 보우트(21)에서는 열이 발생하게 되며, 보우트(21)에서 발생된 열에 의하여 보우트(21)에 접촉되는 금속 재료(M)는 가열 및 증발된다. The deposition source 20 used in the metal electrode forming process includes a boat 21, an electrode 22 mounted at both ends of the boat, and a power supply 23 for supplying power to each electrode. When a current is applied to the electrodes 22 mounted at both ends of the boat 21, heat is generated in the boat 21 made of a resistor, and is in contact with the boat 21 by the heat generated from the boat 21. The metal material M is heated and evaporated.

이와 같이 보우트(21)의 열에 의하여 형성된 금속 재료(M)의 증기가 새도우 마스크(미도시)를 통하여 기판(미도시) 표면으로 유동함으로서 기판 표면에 소정 형상의 금속 전극이 증착되는 것이다.As such, the vapor of the metal material M formed by the heat of the boat 21 flows to the surface of the substrate (not shown) through the shadow mask (not shown), thereby depositing a metal electrode having a predetermined shape on the surface of the substrate.

상술한 바와 같은 금속 전극 형성 공정을 계속적으로 진행하기 위해서는 보우트(21)에 금속 재료(M)를 계속적으로 공급하여야 하며, 이를 위해서 진공 챔버 내에 금속 재료 공급부(10)가 설치된다.In order to continuously proceed with the metal electrode forming process as described above, the metal material M must be continuously supplied to the boat 21, and for this purpose, the metal material supply unit 10 is installed in the vacuum chamber.

금속 재료 공급부(10)는 와이어(wire) 형태로 제조된 금속 재료(M)가 감겨져 있는 휠(11) 및 금속 재료(M)에 이송력을 제공하여 휠(11)로부터 금속 재료(M)를 풀어 이송시키는 한 쌍의 구동 롤러(13)로 구성된다. The metal material supply unit 10 provides a transfer force to the wheel 11 and the metal material M on which the metal material M, which is manufactured in a wire form, is wound, thereby transferring the metal material M from the wheel 11. It consists of a pair of drive roller 13 which loosens and conveys.

휠(11)로부터 배출되는 금속 재료(M)는 관 형태로 된 가이드부(12)를 관통한다. 가이드부(12)는 금속 재료(M)가 증착원(20)의 보우트(21)에 위치되도록 방향이 설정된다.The metal material M discharged from the wheel 11 penetrates the guide portion 12 in the form of a tube. The guide portion 12 is oriented so that the metal material M is located on the boat 21 of the deposition source 20.

그러나, 가이드부(12)의 끝단은 증착원(20)의 보우트(21)와 인접하며, 증착 원(20)으로부터 발생되는 열이 복사열의 형태로 전달된다. 가이드부(12)로 전달된 열은 내부를 관통하는 금속 재료(M)를 녹이게 되며, 이로 인해 가이드부(12)의 구멍은 막히게 되어 금속 재료(M)의 공급이 중단되는 문제점이 발생한다.However, the end of the guide portion 12 is adjacent to the boat 21 of the deposition source 20, the heat generated from the deposition source 20 is transferred in the form of radiant heat. The heat transferred to the guide part 12 melts the metal material M penetrating therein, which causes the hole of the guide part 12 to be blocked, thereby causing a problem that the supply of the metal material M is stopped. .

또한, 진공 챔버 내부에는 하나의 증착원만이 설치된다. 따라서 증착원이 정상적으로 작동하지 않게 되면, 진공 챔버의 진공을 해제한 후에 증착원을 수리하고 다시 진공 상태로 만드는 과정을 밟아야 하므로 공정의 중단이 지나치게 길어지는 문제점이 존재한다.In addition, only one deposition source is provided inside the vacuum chamber. Therefore, when the deposition source is not normally operated, there is a problem that the interruption of the process is too long because the process of repairing the deposition source and then vacuuming again after the vacuum chamber is released.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 물리적 기상 증착 장치의 진공 챔버 내에 복수개의 증착원을 이동 가능하도록 설치함으로서 증착원의 비정상 작동시에도 신속한 증착원의 교체가 가능하도록 하는 물리적 기상 증착 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to install a plurality of deposition sources in the vacuum chamber of the physical vapor deposition apparatus to move the physical vapor deposition apparatus and method that can be replaced quickly during the abnormal operation of the deposition source. To provide.

한편, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 물리적 기상 증착 장치의 금속 재료 가이드부에 냉각수관을 설치함으로서 증착원과 가까이 위치한 가이드부 내부에서 금속 재료가 녹는 것을 방지하는 물리적 기상 증착 장치 및 방법을 제공하는데 있다.On the other hand, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a physical vapor deposition apparatus and method for preventing the metal material from melting inside the guide portion located close to the deposition source by installing a cooling water pipe in the metal material guide portion of the physical vapor deposition apparatus. To provide.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 물리적 기상 증착 장치는, 진공 챔버 내에서 이동이 가능하도록 형성된 지지판; 상기 지지판의 이동방향을 향하여 상기 지지판 상에 순차적으로 복수개가 배열된 증착원들; 및 금속 재료 가 와이어 형태로 감긴 휠의 회전에 의해 상기 금속 재료를 상기 증착원에 공급하는 금속 재료 공급부를 포함하되, 상기 증착원들은 상기 지지판의 이동에 의해 상기 금속 재료 공급부에 대응되도록 순차적으로 위치되는 것을 특징으로 한다.Physical vapor deposition apparatus according to the present invention for solving the above technical problem, the support plate formed to be movable in the vacuum chamber; A plurality of deposition sources sequentially arranged on the support plate toward the moving direction of the support plate; And a metal material supply unit supplying the metal material to the deposition source by rotation of a wheel in which metal material is wound in a wire shape, wherein the deposition sources are sequentially positioned to correspond to the metal material supply unit by movement of the support plate. It is characterized by.

상기 지지판은 상기 진공 챔버 내에 형성된 회전축과 연결되어 회전 이동을 하는 것이 바람직하며, 또는 상기 진공 챔버 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치와 연결되어 직선 운동을 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속 재료는 알루미늄인 것이 바람직하다.Preferably, the support plate is connected to a rotating shaft formed in the vacuum chamber to perform rotational movement. Alternatively, the support plate is connected to a sliding device that is moved in a straight line formed in the vacuum chamber to linearly move. In addition, the metal material is preferably aluminum.

한편, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 물리적 기상 증착 방법은, (a) 지지판 상에 순차적으로 배열된 복수개의 증착원들 중 하나를 향하여 금속 재료를 공급하는 단계; (b) 상기 금속 재료가 공급되는 상기 증착원의 정상적인 작동 여부를 감지하는 단계; 및 (c) 정상적인 작동이 감지되지 않는 경우, 상기 지지판을 이동시켜 상기 지지판 상의 다른 증착원으로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the physical vapor deposition method according to the present invention for solving the technical problem, (a) supplying a metal material toward one of a plurality of deposition sources sequentially arranged on a support plate; (b) detecting whether the deposition source to which the metallic material is supplied operates normally; And (c) if normal operation is not detected, replacing the support plate with another deposition source on the support plate.

상기 (a) 단계에서 상기 금속 재료는 알루미늄인 것이 바람직하고, 상기 증착원들은 상기 지지판의 이동방향을 향하여 순차적으로 배열된 것이 바람직하다.In the step (a), the metal material is preferably aluminum, and the deposition sources are preferably arranged sequentially in the direction of movement of the support plate.

상기 (c) 단계에서 상기 지지판은 상기 진공 챔버 내에 형성된 회전축과 연결되어 회전 이동을 하는 것이 바람직하고, 또는 상기 지지판은 상기 진공 챔버 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치와 연결되어 직선 운동을 하는 것이 바람직하다.In the step (c), it is preferable that the support plate is connected to the rotating shaft formed in the vacuum chamber to perform a rotational movement, or the support plate is connected to the sliding device which is moved in a straight line formed in the vacuum chamber to perform a linear motion. Do.

한편, 상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 물리적 기 상 증착 장치는, 금속 재료가 와이어 형태로 감긴 휠의 회전에 의해 상기 금속 재료를 증착원을 향해 이동시키는 공급휠; 상기 금속 재료가 상기 증착원 상에 정확하게 공급되도록 방향이 설정되고, 상기 금속 재료가 내부로 통과되는 관의 형태로 이루어진 가이드부; 및 상기 가이드부 내에서 상기 금속 재료가 녹는 것을 방지하기 위해 상기 가이드부의 주위를 둘러싸도록 형성된 냉각수관을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the physical vapor deposition apparatus according to the present invention for solving the another technical problem, the supply wheel for moving the metal material toward the deposition source by the rotation of the wheel wound the metal material in the form of wire; A guide part oriented so that the metal material is correctly supplied onto the deposition source, the guide part being in the form of a tube through which the metal material is passed; And a cooling water pipe formed to surround the guide part in order to prevent the metal material from melting in the guide part.

상기 금속 재료는 알루미늄인 것이 바람직하고, 상기 증착원은 진공 챔버 내에서 이동이 가능하도록 형성된 지지판 상에 상기 지지판의 이동방향을 향하여 순차적으로 복수개가 배열되고, 상기 지지판의 이동에 의해 상기 가이드 부에 대응되도록 순차적으로 위치되는 것이 바람직하다.Preferably, the metal material is aluminum, and a plurality of the deposition sources are sequentially arranged in a moving direction of the support plate on a support plate formed to be movable in a vacuum chamber, and moved to the guide part by movement of the support plate. It is preferable that they are sequentially positioned to correspond.

상기 지지판은 상기 진공 챔버 내에 형성된 회전축과 연결되어 회전 이동을 하거나 또는 상기 진공 챔버 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치와 연결되어 직선 운동을 하는 것이 더욱 바람직하다.More preferably, the support plate is connected to a rotating shaft formed in the vacuum chamber to perform a rotational movement or is connected to a sliding device moved in a straight line formed in the vacuum chamber to perform a linear movement.

한편, 상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 물리적 기상 증착 방법은 (a) 금속 재료를 관 형태의 가이드부를 통하여 증착원을 향하여 공급하는 단계; 및 (b) 상기 증착원과 인접한 상기 가이드부의 내부에서 상기 금속 재료가 녹는 것을 방지하기 위하여 상기 가이드부의 주변을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the physical vapor deposition method according to the present invention for solving the another technical problem comprises the steps of (a) supplying a metal material toward the deposition source through the guide portion of the tubular form; And (b) cooling the periphery of the guide portion to prevent the metal material from melting inside the guide portion adjacent to the deposition source.

상기 (a) 단계에서 상기 금속 재료는 알루미늄인 것을 특징으로 하고, 상기 (b) 단계는 냉각수관이 상기 가이드부의 주변을 감싸도록 함으로서 상기 가이드부 를 냉각시키는 것이 바람직하다.In the step (a), the metal material is aluminum, and the step (b) preferably cools the guide part by allowing the cooling water pipe to surround the guide part.

상기 (a) 단계는 (a-1) 지지판 상에 순차적으로 배열된 복수개의 증착원들 중 하나를 향하여 상기 금속 재료를 공급하는 단계; (a-2) 상기 금속 재료가 공급되는 상기 증착원의 정상적인 작동 여부를 감지하는 단계; 및 (a-3) 정상적인 작동이 감지되지 않는 경우, 상기 지지판을 이동시켜 상기 지지판 상의 다른 증착원으로 대체하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The step (a) may include (a-1) supplying the metal material toward one of a plurality of deposition sources sequentially arranged on a support plate; (a-2) detecting whether the deposition source to which the metal material is supplied operates normally; And (a-3) if normal operation is not detected, moving the support plate to replace it with another deposition source on the support plate.

상기 (a-1) 단계에서 상기 증착원들은 상기 지지판의 이동방향을 향하여 순차적으로 배열된 것이 더욱 바람직하고, 상기 (a-3) 단계에서 상기 지지판은 상기 진공 챔버 내에 형성된 회전축과 연결되어 회전 이동을 하거나, 또는 상기 진공 챔버 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치와 연결되어 직선 운동을 하는 것이 더욱 바람직하다.In the step (a-1), the deposition sources are more preferably arranged sequentially in the direction of movement of the support plate. In the step (a-3), the support plate is connected to a rotation shaft formed in the vacuum chamber to move in rotation. More preferably, the linear motion is connected to the sliding device which is moved in a straight line formed in the vacuum chamber.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 평면도이다. 2 is a plan view of a physical vapor deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention.

물리적 기상 증착 장치는 진공 챔버(101)로 둘러싸여 있으며, 진공 챔버(101) 내부에 금속 재료 공급부(110), 회전축(111), 회전축(111)에 연결되어 회전되는 지지판(112) 및 지지판(112) 상에 설치된 복수개의 증착원들(120)을 포함한다.The physical vapor deposition apparatus is surrounded by a vacuum chamber 101, and the support plate 112 and the support plate 112 which are connected to the metal material supply unit 110, the rotation shaft 111, and the rotation shaft 111 in the vacuum chamber 101 to be rotated. It includes a plurality of deposition sources 120 installed on the).

금속 재료 공급부(110)는 종래의 금속 재료 공급부와 동일한 구성으로 이루어져 있으며, 와이어 형태의 금속 재료(M)가 감긴 휠의 회전에 의해 금속 재료(M) 는 휠로부터 풀리면서 이송된다. 금속 재료(M)로는 알루미늄이 바람직하다.The metal material supply unit 110 has the same configuration as the conventional metal material supply unit, and the metal material M is transferred while being released from the wheel by the rotation of the wheel on which the metal material M in the form of wire is wound. As the metal material (M), aluminum is preferable.

회전축(111)은 진공 챔버(101) 내에 위치하며, 외부의 명령에 의해 소정 각도가 회전되도록 제어된다.The rotating shaft 111 is located in the vacuum chamber 101 and is controlled to rotate a predetermined angle by an external command.

지지판(112)은 회전축(111)과 연결되어 회전축(111)의 회전과 함께 진공 챔버(101) 내에서 회전을 한다. 지지판(112)은 회전시 주변 장치 또는 진공 챔버(101)의 벽면과의 접촉을 피하기 위하여 회전축(111)을 중심축으로 하는 곡선 형태로 된다.The support plate 112 is connected to the rotating shaft 111 to rotate in the vacuum chamber 101 together with the rotation of the rotating shaft 111. The support plate 112 has a curved shape with the rotation axis 111 as a central axis to avoid contact with the peripheral device or the wall surface of the vacuum chamber 101 during rotation.

복수개의 증착원들(120)은 종래의 증착원과 동일한 구성으로 된 증착원이며, 지지판(112) 상에 위치한다. 증착원들(120)은 지지판(112)의 회전 방향을 향하여 순차적으로 배열된다. The plurality of deposition sources 120 are deposition sources having the same configuration as the conventional deposition sources, and are located on the support plate 112. The deposition sources 120 are sequentially arranged toward the rotation direction of the support plate 112.

복수개의 증착원들(120) 중 하나의 증착원(120a)과 금속 재료 공급부(110)로부터 배출되는 금속 재료(M)가 대응되도록 지지판(112)의 위치가 결정된다. The position of the support plate 112 is determined such that one deposition source 120a of the plurality of deposition sources 120 and the metal material M discharged from the metal material supply unit 110 correspond to each other.

이 후 증착 공정이 진행되며, 증착원(120a)이 고장 등을 이유로 정상적으로 작동하지 않는 경우에는 회전축(111)을 소정 각도만큼 회전시킨다. 회전축(111)은 다른 증착원(120b)이 금속 재료 공급부(110)와 대응되는 각도만큼 회전하며, 이에 따라 증착 공정은 중단없이 진행이 된다. 즉, 증착원(120a)의 수리를 위해 진공 챔버(101)의 진공을 해제하고 수리 작업을 진행할 필요가 없게 된다.Thereafter, the deposition process is performed. When the deposition source 120a does not operate normally due to a failure or the like, the rotation shaft 111 is rotated by a predetermined angle. The rotary shaft 111 rotates another deposition source 120b by an angle corresponding to the metal material supply unit 110, and thus the deposition process proceeds without interruption. That is, it is not necessary to release the vacuum of the vacuum chamber 101 and proceed with the repair work for the repair of the deposition source 120a.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 평면도이다.3 is a plan view of a physical vapor deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention.

물리적 기상 증착 장치는 진공 챔버(201)로 둘러싸여 있으며, 진공 챔버(201) 내부에 금속 재료 공급부(210), 슬라이딩 장치(211), 슬라이딩 장치(211)에 연결되어 직진 운동되는 지지판(212) 및 지지판(212) 상에 설치된 복수개의 증착원들(220)이 포함된다.The physical vapor deposition apparatus is surrounded by the vacuum chamber 201, the support plate 212 is connected to the metal material supply unit 210, the sliding device 211, the sliding device 211, the linear movement inside the vacuum chamber 201 and A plurality of deposition sources 220 installed on the support plate 212 is included.

금속 재료 공급부(210)는 종래의 금속 재료 공급부와 동일한 구성으로 이루어지며, 와이어 형태의 금속 재료(M)가 감긴 휠의 회전에 의해 금속 재료(M)가 휠로부터 풀리면서 이송된다. 금속 재료(M)로는 알루미늄이 바람직하다.The metal material supply unit 210 has the same configuration as the conventional metal material supply unit, and is transported while the metal material M is released from the wheel by the rotation of the wheel on which the metal material M in the form of wire is wound. As the metal material (M), aluminum is preferable.

슬라이딩 장치(211)는 진공 챔버(201) 내에 위치하며, 외부의 명령에 의해 소정 길이만큼 직선 이동되도록 제어된다.The sliding device 211 is located in the vacuum chamber 201 and is controlled to be linearly moved by a predetermined length by an external command.

지지판(212)은 슬라이딩 장치(211)와 연결되어 슬라이딩 장치(211)의 이동과 함께 진공 챔버(201) 내에서 직선 이동을 한다. The support plate 212 is connected to the sliding device 211 and moves linearly in the vacuum chamber 201 with the movement of the sliding device 211.

복수개의 증착원들(220)은 종래의 증착원과 동일한 구성의 증착원이며 지지판(212) 상에 위치된다. 증착원들(220)은 지지판(212)의 직선 이동 방향을 향하여 순차적으로 배치된다. The plurality of deposition sources 220 are deposition sources having the same configuration as the conventional deposition sources and are positioned on the support plate 212. The deposition sources 220 are sequentially disposed toward the linear movement direction of the support plate 212.

복수개의 증착원들(220) 중 하나의 증착원(220a)과 금속 재료 공급부(210)로부터 배출되는 금속 재료(M)가 대응되도록 지지판(212)의 위치가 결정된다. The position of the support plate 212 is determined such that one deposition source 220a of the plurality of deposition sources 220 and the metal material M discharged from the metal material supply unit 210 correspond to each other.

이 후 증착 공정이 진행되며, 증착원(220a)이 고장 등을 이유로 정상적으로 작동하지 않는 경우에는 슬라이딩 장치(211)를 소정 거리만큼 전진시킨다. 슬라이딩 장치(211)는 다른 증착원(220b)이 금속 재료 공급부(210)와 대응되는 거리만큼 직진 이동하며, 이에 따라 증착 공정은 중단없이 진행이 된다. 즉, 증착원(220a)의 수리를 위해 진공 챔버(201)의 진공을 해제하고 수리 작업을 진행할 필요가 없게 된다.Thereafter, the deposition process is performed. When the deposition source 220a does not operate normally due to a failure or the like, the sliding device 211 is advanced by a predetermined distance. In the sliding device 211, another deposition source 220b moves straight by a distance corresponding to the metal material supply unit 210, so that the deposition process proceeds without interruption. That is, it is not necessary to release the vacuum of the vacuum chamber 201 and to perform the repair work for the repair of the deposition source 220a.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 단면도이다. 도 5는 도 4의 V 부분에 대한 확대도이다.4 is a cross-sectional view of a physical vapor deposition apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged view of portion V of FIG. 4.

본 실시예에 따른 물리적 기상 증착 장치의 금속 재료 공급부(310)는 금속 재료(M)가 감긴 공급휠(311), 금속 재료(M)가 원하는 위치로 배출되도록 하는 가이드부(312), 가이드부(312) 주위를 감싸는 냉각수관(330)을 포함하며, 금속 재료 공급부(310)으로부터 배출된 금속 재료(M)는 증착원(320)으로 이송된다. The metal material supply unit 310 of the physical vapor deposition apparatus according to the present embodiment may include a supply wheel 311 on which the metal material M is wound, a guide part 312 for discharging the metal material M to a desired position, and a guide part. And a cooling water pipe 330 wrapped around the 312, and the metal material M discharged from the metal material supply unit 310 is transferred to the deposition source 320.

증착원(320)은 종래의 증착원과 마찬가지로 보우트(321), 보우트(321)와 연결되어 전류를 공급하는 전극(322) 및 전극(322)과 연결된 전원 장치(323)로 구성된다.The deposition source 320 includes a boat 321, an electrode 322 connected to the boat 321 to supply a current, and a power supply 323 connected to the electrode 322, as in the conventional deposition source.

공급휠(311)에는 와이어 형태로 된 금속 재료(M)가 감겨 있으며, 공급휠(311)의 회전에 의해 감긴 금속 재료(M)가 풀리면서 증착원(320)으로 공급된다. 금속 재료(M)의 이송을 원활히 하기 위해 구동휠(313)이 설치되는 것이 바람직하다. 금속 재료(M)로는 알루미늄이 바람직하다.The metal material M in the form of a wire is wound around the supply wheel 311, and the metal material M wound by the rotation of the supply wheel 311 is unwound and is supplied to the deposition source 320. In order to facilitate the transfer of the metal material (M), it is preferable that the driving wheel 313 is provided. As the metal material (M), aluminum is preferable.

가이드부(312)는 공급휠(311)로부터 배출된 금속 재료(M)가 정확하게 증착원(320)의 보우트(321)에 이송되도록 방향이 설정되어 금속 재료(M)를 가이드한다. 가이드부(312)는 관 형태로 되며, 그 내부를 통하여 금속 재료(M)가 이송된다.The guide part 312 is oriented so that the metal material M discharged from the supply wheel 311 is accurately transferred to the boat 321 of the deposition source 320 to guide the metal material M. The guide part 312 becomes a tubular shape, and the metal material M is conveyed through the inside.

냉각수관(312)은 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드부(312)를 감싸고 있으며, 증착원(320)과의 거리가 가장 가까운 부분에 냉각수 공급부(331)가 위치하고, 증착원(320)과의 거리가 먼 부분에 냉각수 배출부(332)가 위치한다.As shown in FIG. 5, the coolant pipe 312 surrounds the guide unit 312, and the coolant supply unit 331 is positioned at a portion closest to the deposition source 320, and the deposition source 320 is located in the coolant pipe 312. The coolant discharge part 332 is located in the far distance.

냉각수 공급부(331)를 통해 냉각수가 공급되며, 가이드부(312)를 나선형으로 감싸고 흐른 후에 냉각수 배출부(332)를 통해 배출되는 과정을 통해 가이드부(312)의 온도를 낮춘다.Cooling water is supplied through the coolant supply unit 331, and the temperature of the guide unit 312 is lowered through the process of being discharged through the coolant discharge unit 332 after the guide unit 312 is spirally wrapped and flowed.

이에 따라 금속 재료(M)가 가이드부(312) 내부에서 녹는 현상이 방지되며, 녹은 금속 재료(M)에 의해 가이드부(312)가 막히는 현상이 방지된다.Accordingly, the phenomenon in which the metal material M melts inside the guide part 312 is prevented, and the phenomenon in which the guide part 312 is blocked by the molten metal material M is prevented.

또한, 본 실시예는 본 발명의 제 1 또는 제 2 실시예와 결합되는 것이 바람직하다.Also, this embodiment is preferably combined with the first or second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 물리적 기상 증착 방법에 따른 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다.6 is a flow chart showing a preferred embodiment according to the physical vapor deposition method of the present invention.

증착원은 복수개가 이동 가능하도록 형성된 지지판 상에 설치된다. 이 중 하나의 증착원에 대하여 금속 재료 공급부로부터 금속 재료가 이송된다(S100). The vapor deposition source is provided on a supporting plate which is formed such that a plurality thereof is movable. The metal material is transferred from the metal material supply unit to one of these deposition sources (S100).

증착 공정이 진행되며 증착원이 정상적으로 작동되는지 감지를 한다(S110).Deposition process is in progress and detects whether the deposition source is operating normally (S110).

감지 결과 증착원이 정상적으로 작동하면 증착 공정은 기판에 증착이 종료될 때까지 예정대로 진행이 된다(S120).If the deposition source is normally operated as a result of the detection, the deposition process proceeds as scheduled until the deposition on the substrate is terminated (S120).

그러나, 증착원이 고장 등의 문제로 정상 작동하지 않는 경우에는 정상 작동하지 않는 증착원은 진공 챔버의 내부에서 지지판을 회전 또는 직진 이동시킴으로서 다른 증착원으로 대체된다. 이에 따라 증착 공정이 중단되는 것이 방지된다(S130).However, when the deposition source does not operate normally due to a failure or the like, the deposition source that does not operate normally is replaced by another deposition source by rotating or supporting the support plate in the vacuum chamber. Accordingly, the deposition process is prevented from being stopped (S130).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 물리적 기상 증착 장치 및 방법 은 진공 챔버 내에 복수개의 증착원을 이동 가능하도록 설치함으로서 증착원의 비정상 작동시에도 진공 챔버의 진공 상태를 해제하지 않고 신속한 증착원이 교체가 가능하도록 하여 증착 공정의 중단을 방지하는 효과를 갖는다.As described above, the physical vapor deposition apparatus and method according to the present invention is provided so as to move a plurality of deposition sources in the vacuum chamber, so that the rapid deposition source can be released without releasing the vacuum state of the vacuum chamber even during abnormal operation of the deposition source. The replacement is possible to prevent the interruption of the deposition process.

또한, 본 발명에 의한 또 다른 물리적 기상 증착 장치 및 방법은 금속 재료 공급부의 가이드부에 냉각수관을 설치함으로서 증착원과 가까이 위치한 가이드부 내부에서 금속 재료가 녹는 것을 방지하여 금속 재료 공급이 중단되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.In addition, another physical vapor deposition apparatus and method according to the present invention by installing a cooling water pipe in the guide portion of the metal material supply unit to prevent the metal material supply is stopped by melting the metal material inside the guide portion located close to the deposition source. Has the effect of preventing.

Claims (21)

삭제delete 진공 챔버(101) 내에서 이동이 가능하도록 형성된 지지판(112);A support plate 112 formed to be movable in the vacuum chamber 101; 상기 지지판(112)의 이동방향을 향하여 상기 지지판(112) 상에 순차적으로 복수개가 배열된 증착원들(120); 및 A plurality of deposition sources 120 sequentially arranged on the support plate 112 in a moving direction of the support plate 112; And 금속 재료(M)가 와이어 형태로 감긴 휠의 회전에 의해 상기 금속 재료(M)를 상기 증착원(120)에 공급하는 금속 재료 공급부(110)를 포함하되, It includes a metal material supply unit 110 for supplying the metal material (M) to the deposition source 120 by the rotation of the wheel wound in a metal material (M), 상기 지지판(112)은 상기 진공 챔버(101) 내에 형성된 회전축(111)과 연결되어 회전 이동을 하고, 상기 증착원들(120)은 상기 지지판(112)의 이동에 의해 상기 금속 재료 공급부(110)에 대응되도록 순차적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 장치.The support plate 112 is connected to the rotating shaft 111 formed in the vacuum chamber 101 to move in rotation, and the deposition sources 120 are moved to the metal material supply unit 110 by the movement of the support plate 112. Physical vapor deposition apparatus, characterized in that sequentially positioned so as to correspond to. 진공 챔버(201) 내에서 이동이 가능하도록 형성된 지지판(212);A support plate 212 formed to be movable in the vacuum chamber 201; 상기 지지판(212)의 이동방향을 향하여 상기 지지판(212) 상에 순차적으로 복수개가 배열된 증착원들(220); 및 Deposition sources 220 sequentially arranged on the support plate 212 toward the moving direction of the support plate 212; And 금속 재료(M)가 와이어 형태로 감긴 휠의 회전에 의해 상기 금속 재료(M)를 상기 증착원(220)에 공급하는 금속 재료 공급부(210)를 포함하되, It includes a metal material supply unit 210 for supplying the metal material (M) to the deposition source 220 by the rotation of the wheel wound the metal material (M) in the form of wire, 상기 지지판(212)은 상기 진공 챔버(201) 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치(211)와 연결되어 직선 운동을 하고, 상기 증착원들(220)은 상기 지지판(212)의 이동에 의해 상기 금속 재료 공급부(210)에 대응되도록 순차적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 장치.The support plate 212 is connected to the sliding device 211 which is moved in a straight line formed in the vacuum chamber 201 and makes a linear motion, and the deposition sources 220 are moved by the metal of the support plate 212. Physical vapor deposition apparatus, characterized in that sequentially positioned so as to correspond to the material supply (210). 삭제delete 금속 재료(M)가 와이어 형태로 감긴 휠의 회전에 의해 상기 금속 재료(M)를 증착원(320)을 향해 이동시키는 공급휠(311);A supply wheel 311 for moving the metal material M toward the deposition source 320 by the rotation of the wheel in which the metal material M is wound in the form of a wire; 상기 금속 재료(M)가 상기 증착원(320) 상에 정확하게 공급되도록 방향이 설정되고, 상기 금속 재료(M)가 내부로 통과되는 관의 형태로 이루어진 가이드부(312); 및A guide part 312 set in a direction such that the metal material M is correctly supplied onto the deposition source 320, and formed of a tube through which the metal material M is passed; And 상기 가이드부(312) 내에서 상기 금속 재료(M)가 녹는 것을 방지하기 위해 상기 가이드부(312)의 주위를 둘러싸도록 형성된 냉각수관(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 장치.And a cooling water pipe (330) formed to surround the guide part (312) to prevent the metal material (M) from melting in the guide part (312). 삭제delete 삭제delete 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 증착원은 진공 챔버(101) 내에서 이동이 가능하도록 형성된 지지판(112) 상에 상기 지지판(112)의 이동방향을 향하여 순차적으로 복수개가 배열되고, The deposition source is sequentially arranged in a plurality toward the moving direction of the support plate 112 on the support plate 112 formed to be movable in the vacuum chamber 101, 상기 지지판(112)은 상기 진공 챔버(101) 내에 형성된 회전축(111)과 연결되어 회전 이동을 하며,The support plate 112 is connected to the rotary shaft 111 formed in the vacuum chamber 101 to move in rotation, 상기 지지판(112)의 이동에 의해 상기 증착원이 상기 가이드 부에 대응되도록 순차적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 장치.Physical vapor deposition apparatus characterized in that the deposition source is sequentially positioned so as to correspond to the guide portion by the movement of the support plate (112). 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 증착원은 진공 챔버(201) 내에서 이동이 가능하도록 형성된 지지판(212) 상에 상기 지지판(212)의 이동방향을 향하여 순차적으로 복수개가 배열되고, The deposition source is sequentially arranged in a plurality toward the moving direction of the support plate 212 on the support plate 212 formed to be movable in the vacuum chamber 201, 상기 지지판(212)은 상기 진공 챔버(201) 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치(211)와 연결되어 직선 운동을 하며,The support plate 212 is connected to the sliding device 211 which is moved in a straight line formed in the vacuum chamber 201 and performs a linear motion, 상기 지지판(212)의 이동에 의해 상기 증착원이 상기 가이드 부에 대응되도록 순차적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 장치.Physical vapor deposition apparatus characterized in that the deposition source is sequentially positioned so as to correspond to the guide portion by the movement of the support plate (212). (a) 지지판 상에 순차적으로 배열된 복수개의 증착원들 중 하나를 향하여 금속 재료(M)를 공급하는 단계;(a) supplying a metal material (M) toward one of a plurality of deposition sources sequentially arranged on a support plate; (b) 상기 금속 재료(M)가 공급되는 상기 증착원의 정상적인 작동 여부를 감지하는 단계; 및(b) detecting whether the deposition source to which the metal material (M) is supplied operates normally; And (c) 정상적인 작동이 감지되지 않는 경우, 상기 지지판을 이동시켜 상기 지지판 상의 다른 증착원으로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.(c) if normal operation is not detected, moving the support plate to replace it with another deposition source on the support plate. 삭제delete 제 10 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서The method of claim 10, wherein in step (a) 상기 증착원들은 상기 지지판의 이동방향을 향하여 순차적으로 배열된 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.The deposition sources are physical vapor deposition method characterized in that arranged sequentially in the direction of movement of the support plate. 제 10 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서The method of claim 10, wherein in step (c) 상기 지지판(112)은 상기 진공 챔버(101) 내에 형성된 회전축(111)과 연결되어 회전 이동을 하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.The support plate (112) is connected to a rotating shaft (111) formed in the vacuum chamber 101, the physical vapor deposition method, characterized in that the rotational movement. 제 10 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서The method of claim 10, wherein in step (c) 상기 지지판(212)은 상기 진공 챔버(201) 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치(211)와 연결되어 직선 운동을 하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.The support plate (212) is connected to the sliding device (211) that is moved in a straight line formed in the vacuum chamber (201) physical vapor deposition method characterized in that the linear movement. (a) 금속 재료(M)를 관 형태의 가이드부를 통하여 증착원을 향하여 공급하는 단계; 및 (a) supplying the metal material (M) toward the deposition source through the tubular guide portion; And (b) 상기 증착원과 인접한 상기 가이드부(312)의 내부에서 상기 금속 재료(M)가 녹는 것을 방지하기 위하여 상기 가이드부(312)의 주변을 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.(b) cooling the periphery of the guide portion 312 to prevent the metal material M from melting inside the guide portion 312 adjacent to the deposition source. Deposition method. 삭제delete 제 15 항에 있어서, 상기 (b) 단계는The method of claim 15, wherein step (b) 냉각수관(330)이 상기 가이드부(312)의 주변을 감싸도록 함으로서 상기 가이드부(312)를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.Physical water vapor deposition method characterized in that the cooling water pipe (330) wraps around the guide portion (312) to cool the guide portion (312). 제 15 항에 있어서, 상기 (a) 단계는The method of claim 15, wherein step (a) (a-1) 지지판 상에 순차적으로 배열된 복수개의 증착원들 중 하나를 향하여 상기 금속 재료(M)를 공급하는 단계;(a-1) supplying the metal material (M) toward one of a plurality of deposition sources sequentially arranged on a support plate; (a-2) 상기 금속 재료(M)가 공급되는 상기 증착원의 정상적인 작동 여부를 감지하는 단계; 및(a-2) detecting whether the deposition source supplied with the metal material (M) is normally operated; And (a-3) 정상적인 작동이 감지되지 않는 경우, 상기 지지판을 이동시켜 상기 지지판 상의 다른 증착원으로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법. (a-3) if normal operation is not detected, moving the support plate to replace it with another deposition source on the support plate. 제 18 항에 있어서, 상기 (a-1) 단계에서The method of claim 18, wherein in the step (a-1) 상기 증착원들은 상기 지지판의 이동방향을 향하여 순차적으로 배열된 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.The deposition sources are physical vapor deposition method characterized in that arranged sequentially in the direction of movement of the support plate. 제 18 항에 있어서, 상기 (a-3) 단계에서The method of claim 18, wherein in the step (a-3) 상기 지지판(112)은 상기 진공 챔버(101) 내에 형성된 회전축(111)과 연결되어 회전 이동을 하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.The support plate (112) is connected to a rotating shaft (111) formed in the vacuum chamber 101, the physical vapor deposition method, characterized in that the rotational movement. 제 18 항에 있어서, 상기 (a-3) 단계에서The method of claim 18, wherein in the step (a-3) 상기 지지판(212)은 상기 진공 챔버(201) 내에 형성된 직선으로 이동되는 슬라이딩 장치(211)와 연결되어 직선 운동을 하는 것을 특징으로 하는 물리적 기상 증착 방법.The support plate (212) is connected to the sliding device (211) that is moved in a straight line formed in the vacuum chamber (201) physical vapor deposition method characterized in that the linear movement.
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