KR100674033B1 - 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증발원을 이용한 유기물의 증착 공정 중에 유기물의 분해 여부를 용이하게 분석할 수 있으며, 증착 챔버 내에 유기물 파티클 발생을 최소화할 수 있는 증착 유기물 분석용 플레이트가 설치된 증착 장치에 관한 것으로서, 증발원의 상부에 플레이트가 설치되어 있되, 이 플레이트는 증발원과는 수평으로, 방착판과는 수직을 이루도록 설치되며, 플레이트는 기판 표면과 방착판 사이에 위치한다.
증착장치, 유기물 분석, 플레이트

Description

증착 장치{Deposition Apparatus}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치의 내부 구성을 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절취한 상태의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2 이상의 증발원을 갖는 증착장치의 내부 구성을 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1. 증착 챔버 2. 기판 지지부
3. 기판 4. 두께 모니터
5. 방착판 6. 증발원
7. 지지부재 8. 플레이트
본 발명은 유기물 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증착되는 유기물의 분석용 플레이트를 포함하는 증착장치에 관한 것이다.
열적 물리적 기상 증착은 증착 재료인 유기물의 증기로 기판 표면에 유기물층을 형성하는 기술로서, 증발원 내에 수용된 증착 재료는 기화 온도까지 가열되 며, 발생된 증착 재료의 증기는 수용된 용기 밖으로 이동한 후 코팅될 기판 상에서 응축된다. 이러한 증착 공정은 증착 재료를 수용하는 용기 및 코팅될 기판을 구비한 10-7 내지 10-2 Torr 범위의 압력 상태의 챔버 내에서 진행된다.
상기와 같은 유기물 증착 공정은 유기 전계 발광 소자의 제조에 주로 사용되는데, 유기 전계 발광이란 유기물 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다.
이러한 현상을 이용한 통상의 유기 전계 발광 소자는 제 1 전극 (양극), 제 2 전극(음극) 및 유기 발광 매체로 구성할 수 있다. 상기 유기 발광 매체는 발광층(EML: Emitting Layer) 이외에 두개의 분리된 유기층, 즉 소자에 있어서 전자를 주입하고 수송하는 하나의 층과 정공을 주입하고 수송하는 다른 하나의 층을 포함할 수 있다. 상기 전자를 주입하고 수송하는 층과 정공을 주입하고 수송하는 층은 각각 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer)과 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer) 및 정공 주입층(HIL: Hole Injection Layer)과 정공 수송층(HTL: Hole Transport Layer)으로 나뉘어질 수도 있다.
정공 주입층으로 CuPc을 주로 사용하였으나 최근에는 m-MTDAPB와 같은 Starburst형의 아민류를 주로 사용하고 있으며, 정공 수송층으로는 NPD 계열과 같은 트리페닐아민 유도체을 사용하고 있다. 전자 전달 및 수송층에는 상대적으로 전자 이동도가 우수한 유기금속 착체 화합물 또는 헤테로고리 화합물들을 사용하고 있다. 발광층에 사용하는 재료는 호스트(Host)용 물질과 도판트(Dopant)용 물질로 나눌 수 있으며, Alq3와 같은 유기화합물 또는 유기금속 착체화합물을 단독으로 사용하거나 이들을 발광층의 호스트로 사용하고 있다.
상기와 같은 유기재료는 무기재료와 달리 높은 증기압을 가진 물질이 많고 증발이 가능한 온도도 100℃에서 500℃까지 광범위하게 분포하며, 공정 중에 분해되기 쉽기 때문에 세심한 주의를 요한다. 이와 같은 유기물의 분해 여부는 일차적으로 증발원 내의 유기물을 수집하여 TLC 또는 DSC와 같은 분석장비를 이용하여 수행하며, 증발 과정 중의 분해여부를 파악하기 위해서는 방착판에 증착된 유기물을 긁어 내어 분석하는 방법을 사용하여 왔다. 그러나 방착판에 증착된 유기물을 긁는 과정에서 유기물 파티클(particle)이 발생하여 챔버의 오염원으로 작용할 수 있어 이의 개선이 요구되어 왔다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 증착 공정 중에 유기물의 분해 여부를 용이하게 분석할 수 있으며, 증착 챔버 내에 유기물 파티클 발생을 최소화할 수 있는 증착 유기물 분석용 플레이트가 설치된 증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유기물을 가열하여 유기물 증기를 발생시켜 외부로 분사하는 증발원(6)을 포함하여 증발원에서 생성된 유기물 증기를 기판(3) 표면에 분사, 증착시키는 증착장치에 있어서, 증발원의 상부에 플레이트(8)가 설치되어 있되, 상기 플레이트는 상기 증발원(6)에 수평방향으로 위치하며, 상기 플레이트는 기판 표면과 방착판 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 증착 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 진공 챔버의 기본적인 내부 구조를 도 1에 도시하였다. 일반적으로 진공 챔버(1) 내부는 기판(3)를 지지하는 지지체(2), 증착된 유기물의 두께를 측정하는 두께 측정기(thickness monitor)(4), 유기물 증기의 비산을 억제하여 챔버 내부 표면의 오염을 방지하기 위한 방착판(5) 및 유기물을 증발시키기 위한 증발원(6)으로 구성되어 있으며, 방착판(5)과 유기물층이 증착되는 기판(3) 사이에는 일정한 간격이 존재한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가장 큰 특징인 유기물 분석용 플레이트(8)는 기판(3)으로의 유기물 증기의 유동을 방해하지 않도록 방착판(5) 상단에 위치하며, 유기물 분석용 플레이트(8) 하부면에 유기물이 성막되도록 증발원(6)과 수평 상태로 설치되는 것이 바람직하다.
도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 분석용 플레이트의 설치상태를 도시하였다. 유기물 분석용 플레이트(8)의 설치 방법에 제한은 없으나, 바람직하게는 지지 부재(7)를 통하여 방착판(5)에 지지될 수 있으며, 상기 플레이트(8)와 상기 지지 부재(7)는 탈부착이 가능하다. 따라서 유기물을 분석하는 경우 하부 표면에 유기물이 성막된 플레이트(8)만을 분리하여 용이하게 유기물을 분석할 수 있으며, 분석을 위하여 별도로 유기물을 긁을 필요가 없어 유기물 파티클 발생을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 지지 부재와 상기 유기물 분석용 플레이트(8)의 탈부착 방식에는 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 지지 부재(7)의 일단에 홈을 형성하여 방착판(5)을 수용하고 그 타단에 유기물 분석용 플레이트(8)를 수용할 수 있는 홈을 형성하거나, 지지 부재(7)의 양 말단 또는 일단을 클램프로 구성하여 유기물 분석용 플레이트(8)를 방착판에 지지할 수 있다.
본 발명에 따른 유기물 분석용 플레이트(8) 및 지지 부재(7)의 재질은 증착 장치에 통상 사용하는 재질을 사용할 수 있으나, 성막된 유기물을 플레이트(8)로 분리하여 분석하는 경우 분리의 용이성을 위하여 플레이트(8)의 재질은 유리를 사용하는 것이 바람직하며, 지지 부재(7)의 재질은 챔버 내의 온도변화를 고려할 때 방착판(5)의 재질과 동일한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 증착장치는 다수의 증발원이 설치된 증착장치에 대하여 각 증발원에 대응하는 다수의 플레이트를 포함할 수 있다. 발광층의 경우 각각 호스트 재료 및 도판트 재료에 대한 증발원이 설치되는 경우가 있으며, 이들 유기물을 분석하기 위해서는 각각의 분석용 플레이트가 필요하다.
도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 2개의 증발원을 갖는 증착장치를 도시하였다. 분석용 플레이트에 호스트 재료와 도판트 재료가 동시에 성막되지 않도록 각 플레이트(8A)는 해당 증발원 상부에 위치시키는 것이 바람직하며, 경우에 따라 플레이트(8B)를 방착판(5)의 중간 부분에 위치시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 유기물 분석용 플레이트를 포함하는 증착장치를 사용하면, 유기물의 분석을 용이하게 할 수 있으며, 분석 도중 발생할 수 있는 유기물 파티클을 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 유기물을 가열하여 유기물 증기를 발생시켜 외부로 분사하는 증발원을 포함하여 증발원에서 생성된 유기물 증기를 기판 표면에 분사, 증착시키는 증착장치에 있어서,
    증발원의 상부에 플레이트가 설치되어 있되, 상기 플레이트는 상기 증발원과 수평을 이루도록 설치되며, 상기 플레이트는 방착판에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트는 지지 부재를 통하여 방착판에 지지되어 있고, 상기 플레이트와 상기 지지 부재는 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 증착장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플레이트의 재질은 유리이며, 상기 지지 부재의 재질은 방착판의 재질과 동일한 것임을 특징으로 하는 증착장치.
  4. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플레이트는 하나의 증발원과 대응되도록 설치된 것을 특징으로 하는 증착장치.
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