KR101030005B1 - 증착 소스 - Google Patents

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Abstract

균일한 증착 특성을 확보할 수 있도록, 본 발명은 증착 재료가 내부에 배치된 도가니, 상기 도가니 내부의 상기 증착 재료 상부에 배치되는 열전달 부재 및 상기 열전달 부재를 수용하고 메쉬판을 구비하는 수용 부재를 포함하는 증착 소스를 제공한다.

Description

증착 소스{Deposition source}
본 발명은 증착 소스에 관한 것으로 더 상세하게는 균일한 증착 특성을 확보할 수 있는 증착 소스에 관한 것이다.
전자 장치는 미세한 박막을 형성하기 위하여 다양한 방법을 이용한다. 특히 평판 표시 장치는 복수의 박막을 형성하여 제조되므로 박막의 특성 향상이 중요하다.
평판 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 다른 평판 표시 장치에 비하여 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수하고 응답속도가 빨라 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
유기 발광 표시 장치에서 가시광선을 발광하는 유기 발광층 및 유기 발광층주위에 배치되는 유기층은 다양한 방법을 이용하여 형성하는데 공정이 단순한 진공 증착법이 자주 사용된다. 진공 증착법은 증착을 하기 위한 분말, 고체 형태의 증착 재료를 도가니에 넣고 도가니를 가열하여 원하는 부분에 증착막을 형성하는 것이다.
이러한 진공 증착법은 점 형태의 증착 소스를 이용하거나 선형태의 증착 소 스를 이용한다. 구체적으로 진공 증착법은 도가니에 증착 재료 분말을 넣고 도가니를 가열하여 기체분자가 기판 방향으로 이동하여 증착 물질이 기판에 안착되어 원하는 증착막을 형성한다.
이 때 증착 재료에 불균일하게 열이 전달되어 증착 재료가 불균일하게 증발하거나, 증착 재료가 증발하면서 덩어리져 튀어나오는 스플래쉬(splash)현상이 발생한다. 이로 인하여 증착 특성이 감소하고 결과적으로 원하는 증착막을 형성하는데 한계가 있다.
본 발명은 증착 특성을 향상할 수 있는 증착 소스를 제공할 수 있다.
본 발명은 증착 재료가 내부에 배치된 도가니, 상기 도가니 내부의 상기 증착 재료 상부에 배치되는 열전달 부재 및 상기 열전달 부재를 수용하고 메쉬판을 구비하는 수용 부재를 포함하는 증착 소스를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 열전달 부재는 열전달 입자일 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수용 부재는 상기 증착 재료를 향하는 방향으로 배치된 바닥부, 상기 바닥부에 연결되고 상기 수용 부재의 측면을 이루는 측면부를 구비하고, 상기 바닥부와 상기 측면부는 메쉬판으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수용 부재는 상기 바닥부와 평행하고, 상기 측면부와 연결되는 상면부를 구비하고, 상기 상면부는 메쉬판으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 상면부는 상기 측면부와 용접 방법으로 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수용 부재는 상기 증착 재료 상부에 배치되는 덮개부를 구비하고, 상기 덮개부는 메쉬판으로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 측면부에 지지부가 형성되고, 상기 지지부는 상기 바닥부와 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 지지부는 Ti를 함유할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 수용 부재는 상기 도가니의 내주면의 형태에 대응되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 메쉬판은 상기 열전달 부재가 빠져나가지 않도록 형성될 수 있다.
본 발명에 관한 증착 소스는 증착 특성을 향상할 수 있다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 증착 소스를 구비한 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이고, 도 3은 도 2의 수용 부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면 증착 장치(1000)는 챔버(101) 및 챔버(101)내부에 배치된 증착 소스(100)를 구비한다. 챔버(101)내부에는 증착 소스(100)와 대향하도록 기판(103)이 배치된다. 기판(103)은 증착 물질이 증착되는 영역으로서 고정된 후에 증착 공정이 진행될 수 있는데, 클램프 또는 지지대에 의하여 고정된다.
챔버(101)내부는 진공 또는 저압을 유지하기 위하여 한 개 이상의 펌프(미도시)에 의하여 연결된다. 또한 챔버(101)의 측면에는 기판(103)의 출입을 위한 한 개 이상의 출입구(102)가 배치된다.
증착 소스(100)는 증착 재료(120)가 내부에 배치된 도가니(110), 수용 부재(130) 및 열전달 부재(150)를 포함한다. 본 실시예의 증착 소스(100)는 점형(point type)으로 사각형의 도가니(110)를 포함한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 원형의 단면을 갖는 도가니(110)를 포함할 수도 있다. 도가니(110)는 금속 또는 전도성 세라믹을 포함하는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
도가니(110)내부에 채워진 증착 재료(120)는 발열부(미도시)에 의하여 가열 되어 기체 상태로 변하여 기판(103)을 향하여 이동하여 기판(103)에 증착된다. 발열부는 전자 빔 가열 방식 또는 저항 가열 방식으로 도가니(110)를 가열할 수 있다.
도가니(110)내부에 열전달 부재(150)를 수용한 수용 부재(130)가 배치된다. 열전달 부재(150)는 도가니(110)를 가열 할 때 증착 재료(120)에 열이 균일하게 전달되도록 하여 증착의 균일도를 향상한다. 열전달 부재(150)는 열전달 입자(thermo ball)일 수 있다. 열전달 부재(150)는 증착 재료(120)에 영향을 주지 않고 열전달 효율이 좋으며 고온에서도 손상되지 않도록 내열성이 우수한 재료를 포함한다. 구 체적으로 열전달 부재(150)는 적절한 직경의 Si분말 등을 포함할 수 있다.
증착 재료(120)가 유기물인 경우 국부적으로 가열되어 유기물이 덩어리져 튀어나오는 스플래쉬(splash)현상이 발생하는데, 본 발명의 열전달 부재(150)는 증착 재료(120)상부에 배치되어 증착 재료(120)에서 기화된 기체분자들이 열전달 부재(150)를 통과하여 기판(103)방향으로 방사된다. 즉 덩어리진 기체분자들은 열전달 부재(150)들을 통과하지 못하므로 스플래쉬 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
열전달 부재(150)는 수용 부재(130)에 배치된다. 수용 부재(130)는 바닥부(131), 측면부(132) 및 상면부(133)를 구비한다. 바닥부(130), 측면부(132) 및 상면부(133)는 메쉬판으로 형성된다. 구체적으로 바닥부(130), 측면부(132) 및 상면부(133)는 열전달 부재(150)가 빠져나가지 않도록 열전달 부재(150)의 입자 크기보다 작은 크기의 메쉬를 갖는 메쉬판으로 형성된다.
수용 부재(130)의 바닥부(131), 측면부(132) 및 상면부(133)는 내열성이 있는 금속으로 형성된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 내열성이 우수하고 열전달 부재(150)를 효과적으로 수용하도록 내구성이 우수한 다양한 재료를 이용하여 형성할 수 있다.
수용 부재(130)는 지지부(134)를 더 포함한다. 지지부(134)는 측면부(132)에 형성되는데 측면부(132)의 모서리에 형성되는 것이 바람직하다. 지지부(134)는 바닥부(131)와 상면부(133)를 연결하여 수용 부재(130)의 내구성을 향상한다. 지지부(134)는 내구성이 우수한 티타늄(Ti)을 함유하는 것이 바람직하다.
수용 부재(130)는 열전달 부재(150)를 수용하여 열전달 부재(150)가 증착 재 료(120)상부에 고르게 분포하도록 한다. 입자 형태의 열전달 부재(150)가 증착 재료(120)상부에 균일하게 분포되어야 증착 재료(120)에 열이 고르게 전달되고 증착 재료(120)의 스플래쉬 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
그런데 입자 형태의 열전달 부재(150)는 도가니(110)의 흔들림 또는 도가니(110)내부의 압력 분포 변화 등으로 인하여 증착 재료(120)상부에서 한쪽 방향으로 쏠리는 현상이 발생한다. 그러나 본 발명의 열전달 부재(150)는 수용 부재(130)의 내부에 배치된다. 이를 통하여 입자 형태의 열전달 부재(150)가 증착 재료(120)상부에 균일하게 위치한다. 특히 수용 부재(130)의 빈 공간이 없도록 열전달 부재(150)를 채우는 경우 열전달 부재(150)는 더 효과적으로 증착 재료(120)상부에서 균일하게 위치할 수 있다.
또한 수용 부재(130)는 도가니(110)의 내주면에 대응하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통하여 수용 부재(130)가 도가니(110)내부에서 흔들리지 않고 증착 재료(120)상부에 안정적으로 배치될 수 있다.
이 때 수용 부재(130)의 바닥부(130), 측면부(132) 및 상면부(133)는 열전달 부재(150)의 입자 크기보다 작은 크기의 메쉬를 갖는 메쉬판으로 형성되므로 열전달 부재(150)를 용이하게 안정적으로 수용하고, 증착 재료(120)에서 기화된 기체분자들의 진행을 방해하지 않는다. 결과적으로 균일한 증착 공정을 용이하게 진행할 수 있다.
본 실시예에서 수용 부재(130)는 상면부(133)를 포함하는데, 상면부(133)는 수용 부재(130)에 열전달 부재(150)를 배치하기 전에 수용 부재(130)와 분리되어 있다가 열전달 부재(150)를 수용 부재(130)에 배치한 후에 용접 방법으로 측면부(132)에 연결될 수 있다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 관한 증착 소스의 수용 부재를 설명하기 위한 사시도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다. 구체적으로 전술한 실시예와 상이한 점을 갖는 수용 부재(230)에 대해서만 설명하기로 한다.
열전달 부재(250)는 수용 부재(230)에 배치된다. 수용 부재(230)는 바닥부(231), 측면부(232) 및 덮개부(233)를 구비한다. 또한 측면부(232)에는 지지부(234)가 형성된다. 바닥부(230), 측면부(232) 및 덮개부(233)는 메쉬판으로 형성된다. 구체적으로 바닥부(230), 측면부(232) 및 상면부(233)는 열전달 부재(250)가 빠져나가지 않도록 열전달 부재(150)의 입자 크기보다 작은 크기의 메쉬를 갖는 메쉬판으로 형성된다.
본 실시예에서 수용 부재(230)는 덮개부(233)를 포함하는데, 덮개부(233)는 측면부(232)와 용접 방법으로 접합되지 않는다. 도 4(a)에 도시한 것과 같이 수용 부재(130)에 열전달 부재(150)를 배치하고 나서, 도 4(b)와 같이 덮개부(233)로 열전달 부재(150)를 덮어 열전달 부재(150)를 고정한다. 덮개부(233)에는 덮개부(233)의 이동을 용이하게 하고 덮개부(233)를 지지하는 돌출부(233a)가 형성된다.
본 실시예의 수용 부재(230)는 전술한 실시예의 수용 부재(130)와 달리 별도로 분리된 덮개부(230)를 구비한다. 이를 통하여 수용 부재(230)에 열전달 부 재(250)를 용이하게 배치하고, 수용 부재(230)로부터 열전달 부재(250)를 용이하게 제거할 수 있다. 또한 다양한 증착 공정 조건에 따라 열전달 부재(250)의 양을 상이하게 조절하여 수용 부재(230)에 배치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스를 구비한 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이고, 도 7은 도 6의 수용 부재를 개략적으로 도시한 사시도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면 증착 장치(2000)는 챔버(201) 및 챔버(201)내부에 배치된 증착 소스(300)를 구비한다. 챔버(201)내부에는 증착 소스(300)와 대향하도록 기판(203)이 배치된다. 또한 챔버(201)의 측면에는 기판(203)의 출입을 위한 한 개 이상의 출입구(202)가 배치된다.
증착 소스(300)는 기판(203)의 길이 방향으로 길게 연장된 선형(linear type)구조이다. 증착 소스(300)는 일 방향으로 길게 형성되지만 증착 소스(300)의 타 방향으로의 폭은 기판(203)의 길이에 비하여 작게 형성된다.
증착 소스(300)가 일 방향으로 길게 연장된 선형(linear type)이므로 기판(203)의 전체 면적을 증착하기 위하여 증착 소스(300)는 이동하는 것이 바람직하다. 증착 소스(300)의 하단부에는 일 방향 또는 다 방향으로 이동하는 이동부(305)가 배치된다. 이러한 이동부(305)에 의하여 증착 소스(300)는 직선 운동을 하면서 기판(203)을 균일하게 증착할 수 있다.
증착 소스(300)는 증착 재료(320)가 내부에 배치된 도가니(310), 수용 부 재(330) 및 열전달 부재(350)를 포함한다. 본 실시예의 증착 소스(300)는 길게 형성된 직사각형의 도가니(310)를 포함한다.
도가니(310)내부에 열전달 부재(350)를 수용한 수용 부재(330)가 배치된다. 열전달 부재(350)는 도가니(310)를 가열 할 때 증착 재료(320)에 열이 균일하게 전달되도록 하여 증착의 균일도를 향상한다. 열전달 부재(350)는 열전달 입자(thermo ball)일 수 있다.
수용 부재(330)는 바닥부(331), 측면부(332) 및 상면부(333)를 구비한다. 바닥부(330), 측면부(332) 및 상면부(333)는 메쉬판으로 구비된다. 구체적으로 바닥부(330), 측면부(332) 및 상면부(333)는 열전달 부재(350)가 빠져나가지 않도록 열전달 부재(350)의 입자 크기보다 작은 크기의 메쉬를 갖는 메쉬판으로 형성된다.
수용 부재(330)는 지지부(334)를 더 포함한다. 지지부(334)는 측면부(332)에 형성되는데 측면부(332)의 모서리에 형성되는 것이 바람직하다. 지지부(334)는 바닥부(331)와 상면부(333)를 연결하여 수용 부재(330)의 내구성을 향상한다. 지지부(334)는 내구성이 우수한 티타늄(Ti)을 함유하는 것이 바람직하다.
수용 부재(330)는 열전달 부재(350)를 수용하여 열전달 부재(350)가 증착 재료(320)상부에 고르게 분포하도록 한다. 즉 수용 부재(330)로 인하여 입자 형태의 열전달 부재(350)가 한 방향으로 쏠리지 않고 증착 재료(320)상부에 균일하게 위치한다. 특히 수용 부재(330)의 빈 공간이 없도록 열전달 부재(350)를 채우는 경우 열전달 부재(350)는 더 효과적으로 증착 재료(320)상부에서 균일하게 위치할 수 있다.
또한 수용 부재(330)는 도가니(310)의 내주면에 대응하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통하여 수용 부재(330)가 도가니(310)내부에서 흔들리지 않고 증착 재료(320)상부에 안정적으로 배치될 수 있다.
본 실시예에서 수용 부재(330)는 상면부(333)를 포함하는데, 상면부(333)는 수용 부재(330)에 열전달 부재(350)를 배치하기 전에 수용 부재(330)와 분리되어 있다가 열전달 부재(350)를 수용 부재(330)에 배치한 후에 용접 방법으로 측면부(332)에 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스의 수용 부재를 설명하기 위한 사시도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다. 구체적으로 전술한 실시예와 상이한 점을 갖는 수용 부재(430)에 대해서 설명하기로 한다.
열전달 부재(450)는 수용 부재(430)에 배치된다. 수용 부재(430)는 바닥부(431), 측면부(432) 및 덮개부(433)를 구비한다. 또한 측면부(432)에는 지지부(434)가 형성된다. 바닥부(430), 측면부(432) 및 덮개부(433)는 메쉬판으로 구비된다. 구체적으로 바닥부(430), 측면부(432) 및 상면부(433)는 열전달 부재(450)가 빠져나가지 않도록 열전달 부재(450)의 입자 크기보다 작은 크기의 메쉬를 갖는 메쉬판으로 형성된다.
본 실시예에서 수용 부재(430)는 덮개부(433)를 포함하는데, 덮개부(433)는 측면부(432)와 용접 방법으로 접합되지 않는다. 도 8에 도시한 것과 같이 수용 부재(430)에 열전달 부재(450)를 배치하고 나서, 덮개부(433)로 열전달 부재(450)를 덮어 열전달 부재(450)를 고정한다. 덮개부(433)에는 덮개부(433)의 이동을 용이하게 하고 덮개부(433)를 지지하는 돌출부(433a)가 형성된다.
본 실시예의 수용 부재(430)는 전술한 실시예의 수용 부재(330)와 달리 별도로 분리된 덮개부(430)를 구비한다. 이를 통하여 수용 부재(430)에 열전달 부재(450)를 용이하게 배치하고, 수용 부재(430)로부터 열전달 부재(450)를 용이하게 제거할 수 있다. 또한 다양한 증착 공정 조건에 따라 열전달 부재(450)의 양을 상이하게 조절하여 수용 부재(430)에 배치할 수 있다.
도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 증착 소스를 구비한 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 도 2의 수용 부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 관한 증착 소스의 수용 부재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스를 구비한 증착 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 7은 도 6의 수용 부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 증착 소스의 수용 부재를 설명하기 위한 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
100, 200: 증착 소스 101, 201: 챔버
102, 202: 출입구 103, 203: 기판
110, 310: 도가니 120, 320: 증착 재료
130, 230, 330, 430: 수용 부재 150, 250, 350, 450: 열전달 부재
1000, 2000: 증착 장치

Claims (10)

  1. 증착 재료가 내부에 배치된 도가니;
    상기 도가니 내부의 상기 증착 재료 상부에 배치되는 열전달 부재; 및
    상기 열전달 부재를 수용하고 메쉬판을 구비하는 수용 부재를 포함하는 증착 소스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 열전달 부재는 열전달 입자인 증착 소스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수용 부재는 상기 증착 재료를 향하는 방향으로 배치된 바닥부, 상기 바닥부에 연결되고 상기 수용 부재의 측면을 이루는 측면부를 구비하고, 상기 바닥부와 상기 측면부는 메쉬판으로 형성된 증착 소스.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 수용 부재는 상기 바닥부와 평행하고, 상기 측면부와 연결되는 상면부를 구비하고, 상기 상면부는 메쉬판으로 형성된 증착 소스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 상면부는 상기 측면부와 용접 방법으로 연결된 증착 소스.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 수용 부재는 상기 증착 재료 상부에 배치되는 덮개부를 구비하고, 상기 덮개부는 메쉬판으로 형성된 증착 소스.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 측면부에 지지부가 형성되고, 상기 지지부는 상기 바닥부와 연결되는 증착 소스.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 지지부는 Ti를 함유하는 증착 소스.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 수용 부재는 상기 도가니의 내주면의 형태에 대응되도록 형성된 증착 소스.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 메쉬판은 상기 열전달 부재가 빠져나가지 않도록 형성된 증착 소스.
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