KR101074792B1

KR101074792B1 - 박막 증착 장치

Info

Publication number: KR101074792B1
Application number: KR1020090052357A
Authority: KR
Inventors: 이충호; 이정민
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: KR20100133677A; US20100316801A1

Abstract

본 발명은 박막 증착 장치에 관한 것으로, 상세하게는 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있고, 제조 수율이 향상된 박막 증착 장치에 관한 것이다.

본 발명은 증착원; 상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 제1 슬릿들이 형성되는 제1 노즐; 상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 복수 개의 제2 슬릿들이 형성되는 제2 노즐; 및 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 복수 개의 차단벽들을 구비하는 차단벽 어셈블리;를 포함하고, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 서로 상이하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.

Description

박막 증착 장치{Apparatus for thin layer deposition}

디스플레이 장치들 중, 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다.

일반적으로, 유기 발광 디스플레이 장치는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현할 수 있도록, 애노드와 캐소드 사이에 발광층을 삽입한 적층형 구조를 가지고 있다. 그러나, 이러한 구조로는 고효율 발광을 얻기 어렵기 때문에, 각각의 전극과 발광층 사이에 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 수송층 및 정공 주입층 등의 중간층을 선택적으로 추가 삽입하여 사용하고 있다.

그러나, 발광층 및 중간층 등의 유기 박막의 미세 패턴을 형성하는 것이 실질적으로 매우 어렵고, 상기 층에 따라 적색, 녹색 및 청색의 발광 효율이 달라지기 때문에, 종래의 박막 증착 장치로는 대면적(5G 이상의 마더 글래스(mother- glass))에 대한 패터닝이 불가능하여 만족할 만한 수준의 구동 전압, 전류 밀도, 휘도, 색순도, 발광 효율 및 수명 등을 가지는 대형 유기 발광 디스플레이 장치를 제조할 수 없는 바, 이의 개선이 시급하다.

한편, 유기 발광 디스플레이 장치는 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극 사이에 발광층 및 이를 포함하는 중간층을 구비한다. 이때 상기 전극들 및 중간층은 여러 방법으로 형성될 수 있는데, 그 중 한 방법이 증착이다. 증착 방법을 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치를 제작하기 위해서는, 박막 등이 형성될 기판 면에, 형성될 박막 등의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 파인 메탈 마스크(fine metal mask: FMM)를 밀착시키고 박막 등의 재료를 증착하여 소정 패턴의 박막을 형성한다.

본 발명은 제조가 용이하고, 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있으며, 제조 수율 및 증착 효율이 향상되고, 증착 물질의 재활용이 용이한 박막 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간 내에서, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿과의 거리가 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간 내에서, 상기 제2 슬릿들이 상기 각 증착 공간 내에 등간격으로 배치될 때에 비하여, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 일정 정도 이동하도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 더 이동하도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단벽들은 등간격으로 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 차단벽들과 상기 제2 노즐은 소정 간격을 두고 이격되도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 차단벽 어셈블리는 상기 박막 증착 장치로부터 분리 가능하도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 차단벽 어셈블리는 복수 개의 제1 차단벽들을 구비하는 제1 차단벽 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단벽들을 구비하는 제2 차단벽 어셈블리를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 서로 대응되도록 배치될 수 있다.

여기서, 상기 서로 대응되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽은 실질적으로 동일한 평면상에 위치하도록 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간에는 하나의 상기 제1 슬릿과 복수 개의 상기 제2 슬릿들이 배치되며, 상기 제1 슬릿으로부터의 거리가 멀어질수록 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 노즐은, 상기 증착원에서 기화된 증착 물질이 증착되는 피 증착체로부터 소정 간격을 두고 이격되도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 피 증착체에 증착 물질을 증착할 수 있다.

여기서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체와 평행한 면을 따라 상대적으로 이동할 수 있다.

다른 측면에 관한 본 발명은, 피 증착체 상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서, 증착원; 상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 제1 슬릿들이 형성되는 제1 노즐; 상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 복수 개의 제2 슬릿들이 형성되는 제2 노즐; 및 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 배치되는 복수 개의 차단벽들을 구비하는 차단벽 어셈블리;를 포함하고, 상기 제2 노즐은 상기 피 증착체와 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되고, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리는 서로 상이하도록 형성되는 것을 특징 으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단벽들은 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다.

여기서, 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 각 증착 공간 내에서, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿과의 거리가 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 각 증착 공간 내에서, 상기 제2 슬릿들이 상기 각 증착 공간 내에 등간격으로 배치될 때에 비하여, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 일정 정도 이동하도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 차단벽 어셈블리는 복수 개의 제1 차단벽들을 구비 하는 제1 차단벽 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단벽들을 구비하는 제2 차단벽 어셈블리를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체와 평행한 면을 따라 상대적으로 이동할 수 있다.
또 다른 측면에 따른 본 발명은, 기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서, 증착 물질을 방사하는 증착원; 상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 제1 슬릿들이 형성되는 제1 노즐; 및 상기 제1 노즐과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향에 대해 수직인 제2 방향을 따라 복수 개의 제2 슬릿들이 형성되는 제2 노즐;을 포함하고, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 서로 상이하도록 형성되고, 상기 기판은 상기 박막 증착 장치와 소정 정도 이격되도록 형성되어 상기 박막 증착 장치에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간 내에서, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿과의 거리가 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 각 증착 공간 내에서, 상기 제2 슬릿들이 상기 각 증착 공간 내에 등간격으로 배치될 때에 비하여, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 일정 정도 이동하도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 더 이동하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 박막 증착 장치의 상기 제2 노즐은 상기 기판보다 작게 형성될 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 박막 증착 장치에 따르면, 제조가 용이하고, 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있으며, 제조 수율 및 증착 효율이 향상되고, 증착 물질의 재활용이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 패턴 간 간격이 균일하게 형성되어 제품 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 증착 장치의 개략적인 측면도이고, 도 3은 도 1의 증착 장치의 개략적인 평면도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 증착원(110), 제1 노즐(120), 차단벽 어셈블리(130), 제2 노즐(150), 제2 노즐 프레임(155) 및 기판(160)을 포함한다.

여기서, 도 1, 도 2 및 도 3에는 설명의 편의를 위해 챔버를 도시하지 않았지만, 도 1 내지 도 3의 모든 구성은 적절한 진공도가 유지되는 챔버 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 증착 물질의 직진성을 확보하기 위함이다.

상세히, 증착원(110)에서 방출된 증착 물질(115)이 제1 노즐(120) 및 제2 노즐(150)을 통과하여 기판(160)에 원하는 패턴으로 증착되게 하려면, 기본적으로 챔버(미도시) 내부는 FMM 증착 방법과 동일한 고진공 상태를 유지해야 한다. 또한 차단벽(131) 및 제2 노즐(150)의 온도가 증착원(110) 온도보다 충분히 낮아야(약 100℃이하) 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간을 고진공 상태로 유지할 수 있다. 이와 같이, 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)의 온도가 충분히 낮으면, 원하지 않는 방향으로 방사되는 증착 물질(115)은 모두 차단벽 어셈블리(130) 면에 흡착되어서 고진공을 유지할 수 있기 때문에, 증착 물질 간의 충돌이 발생하지 않아서 증착 물질의 직진성을 확보할 수 있게 되는 것이다. 이때 차단벽 어셈블리(130)는 고온의 증착원(110)을 향하고 있고, 증착원(110)과 가까운 곳은 최대 167℃ 가량 온도가 상승하기 때문에, 필요할 경우 부분 냉각 장치가 더 구비될 수 있다. 이를 위하여, 차단벽 어셈블리(130)에는 냉각 부재가 형성될 수 있다. 이에 대하여는 뒤에서 다시 설명한다.

이러한 챔버(미도시) 내에는 피 증착체인 기판(160)이 배치된다. 상기 기판(160)은 평판 표시장치용 기판이 될 수 있는 데, 다수의 평판 표시장치를 형성할 수 있는 마더 글라스(mother glass)와 같은 대면적 기판이 적용될 수 있다.

챔버 내에서 상기 기판(160)과 대향하는 측에는, 증착 물질(115)이 수납 및 가열되는 증착원(110)이 배치된다. 상기 증착원(110) 내에 수납되어 있는 증착 물질(115)이 기화됨에 따라 기판(160)에 증착이 이루어진다. 상세히, 증착원(110)은 그 내부에 증착 물질(115)이 채워지는 도가니(111)와, 도가니(111)를 가열시켜 도가니(111) 내부에 채워진 증착 물질(115)을 도가니(111)의 일 측, 상세하게는 제1 노즐(120) 측으로 증발시키기 위한 히터(112)를 포함한다.

증착원(110)의 일 측, 상세하게는 증착원(110)에서 기판(160)을 향하는 측에는 제1 노즐(120)이 배치된다. 그리고, 제1 노즐(120)에는, Y축 방향을 따라서 복 수 개의 제1 슬릿(121)들이 형성된다. 여기서, 상기 복수 개의 제1 슬릿들(121)은 등 간격으로 형성될 수 있다. 증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 이와 같은 제1 노즐(120)을 통과하여 피 증착체인 기판(160) 쪽으로 향하게 되는 것이다.

제1 노즐(120)의 일 측에는 차단벽 어셈블리(130)가 구비된다. 상기 차단벽 어셈블리(130)는 복수 개의 차단벽(131)들과, 차단벽(131)들 외측에 구비되는 차단벽 프레임(132)을 포함한다. 상기 복수 개의 차단벽(131)들은 Y축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 차단벽(131)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 차단벽(131)들은 도면에서 보았을 때 XZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 Y축 방향에 수직이 되도록 형성된다. 이와 같이 배치된 복수 개의 차단벽(131)들은 제1 노즐(120)과 후술할 제2 노즐(150) 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획하는 역할을 수행한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 상기 차단벽(131)들에 의하여, 증착 물질이 분사되는 각각의 제1 슬릿(121) 별로 증착 공간(S)이 분리되는 것을 일 특징으로 한다.

여기서, 각각의 차단벽(131)들은 서로 이웃하고 있는 제1 슬릿(121)들 사이에 배치될 수 있다. 이는 다시 말하면, 서로 이웃하고 있는 차단벽(131)들 사이에 하나의 제1 슬릿(121)이 배치된다고 볼 수도 있다. 바람직하게, 제1 슬릿(121)은 서로 이웃하고 있는 차단벽(131) 사이의 정 중앙에 위치할 수 있다. 이와 같이, 차단벽(131)이 제1 노즐(120)과 후술할 제2 노즐(150) 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획함으로써, 하나의 제1 슬릿(121)으로 배출되는 증착 물질은 다른 제1 슬릿(121)에서 배출된 증착 물질들과 혼합되지 않고, 제2 슬릿(151)을 통과하여 기판(160)에 증착되는 것이다. 다시 말하면, 차단벽(131)들은 제1 슬릿(121)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 Y축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 복수 개의 차단벽(131)들의 외측으로는 차단벽 프레임(132)이 더 구비될 수 있다. 차단벽 프레임(132)은, 복수 개의 차단벽(131)들의 상하면에 각각 구비되어, 복수 개의 차단벽(131)들의 위치를 지지하는 동시에, 제1 슬릿(121)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 Z축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 차단벽 어셈블리(130)는 박막 증착 장치(100)로부터 분리 가능하도록 형성될 수 있다. 상세히, 종래의 FMM 증착 방법은 증착 효율이 낮다는 문제점이 존재하였다. 여기서 증착 효율이란 증착원에서 기화된 재료 중 실제로 기판에 증착된 재료의 비율을 의미하는 것으로, 종래의 FMM 증착 방법에서의 증착 효율은 대략 32% 정도이다. 더구나 종래의 FMM 증착 방법에서는 증착에 사용되지 아니한 대략 68% 정도의 유기물이 증착기 내부의 여기저기에 증착되기 때문에, 그 재활용이 용이하지 아니하다는 문제점이 존재하였다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)에서는 차단벽 어셈블리(130)를 이용하여 증착 공간을 외부 공간과 분리하였기 때문에, 기판(160)에 증착되지 않은 증착 물질은 대부분 차단벽 어셈블리(130) 내에 증착된다. 따라서, 장시간 증착 후, 차단벽 어셈블리(130)에 증착 물 질이 많이 쌓이게 되면, 차단벽 어셈블리(130)를 박막 증착 장치(100)로부터 분리한 후, 별도의 증착 물질 재활용 장치에 넣어서 증착 물질을 회수할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여, 증착 물질 재활용률을 높임으로써 증착 효율이 향상되고 제조 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

증착원(110)과 기판(160) 사이에는 제2 노즐(150) 및 제2 노즐 프레임(155)이 더 구비된다. 제2 노즐 프레임(155)은 대략 창문 틀과 같은 격자 형태로 형성되며, 그 내측에 제2 노즐(150)이 결합된다. 그리고, 제2 노즐(150)에는 Y축 방향을 따라서 복수 개의 제2 슬릿(151)들이 형성된다. 증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 제1 노즐(120) 및 제2 노즐(150)을 통과하여 피 증착체인 기판(160) 쪽으로 향하게 되는 것이다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 제2 노즐(150)의 제2 슬릿(151)들 간의 간격이 일정하지 아니하도록, 상세하게는 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿(151)들 간의 간격이 가까워지도록 제2 노즐(150)이 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 이와 같은 제2 노즐(150)의 구성에 관하여는 도 4 이하에서 상세히 설명한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 제1 슬릿(121)들의 총 개수보다 제2 슬릿(151)들의 총 개수가 더 많게 형성된다. 또한, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단벽(131) 사이에 배치된 제1 슬릿(121)의 개수보다 제2 슬릿(151)들의 개수가 더 많게 형성된다.

즉, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단벽(131) 사이에는 하나 또는 그 이상 의 제1 슬릿(121)이 배치된다. 동시에, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단벽(131) 사이에는 복수 개의 제2 슬릿(151)들이 배치된다. 그리고, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단벽(131)에 의해서 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간이 구획되어서, 각각의 제1 슬릿(121) 별로 증착 공간이 분리된다. 따라서, 하나의 제1 슬릿(121)에서 방사된 증착 물질은 대부분 동일한 증착 공간에 있는 제2 슬릿(151)들을 통과하여 기판(160)에 증착되게 되는 것이다.

한편, 상기 제2 노즐(150)은 종래의 파인 메탈 마스크(FMM) 특히 스트라이프 타입(stripe type)의 마스크의 제조 방법과 동일한 방법인 에칭을 통해 제작될 수 있다. 이 경우, 기존 FMM 증착 방법에서는 FMM 크기가 기판 크기와 동일하게 형성되어야 한다. 따라서, 기판 사이즈가 증가할수록 FMM도 대형화되어야 하며, 따라서 FMM 제작이 용이하지 않고, FMM을 인장하여 정밀한 패턴으로 얼라인(align) 하기도 용이하지 않다는 문제점이 존재하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)의 경우, 박막 증착 장치(100)가 챔버(미도시)내에서 Z축 방향으로 이동하면서 증착이 이루어진다. 다시 말하면, 박막 증착 장치(100)가 현재 위치에서 증착을 완료하였을 경우, 박막 증착 장치(100) 혹은 기판(160)을 Z축 방향으로 상대적으로 이동시켜서 연속적으로 증착을 수행하게 된다. 따라서, 본 발명의 박막 증착 장치(100)에서는 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 제2 노즐(150)을 만들 수 있다. 즉, 본 발명의 박막 증착 장치(100)의 경우, 제2 노즐(150)의 Y축 방향으로의 폭과 기판(160)의 Y축 방향으로의 폭만 동일하게 형성되면, 제2 노즐(150)의 Z축 방향의 길이는 기판(160)의 길이보다 작게 형성될 수 있는 것이다. 이와 같이, 종 래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 제2 노즐(150)을 만들 수 있기 때문에, 본 발명의 제2 노즐(150)은 그 제조가 용이하다. 즉, 제2 노즐(150)의 에칭 작업이나, 그 이후의 정밀 인장 및 용접 작업, 이동 및 세정 작업 등 모든 공정에서, 작은 크기의 제2 노즐(150)이 FMM 증착 방법에 비해 유리하다. 또한, 이는 디스플레이 장치가 대형화될수록 더욱 유리하게 된다.

한편, 상술한 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)은 서로 일정 정도 이격되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)을 서로 이격시키는 이유는 다음과 같다.

먼저, 제2 노즐(150)과 제2 노즐 프레임(155)은 기판(160) 위에서 정밀한 위치와 갭(Gap)을 가지고 얼라인(align) 되어야 하는, 즉 고정밀 제어가 필요한 부분이다. 따라서, 고정밀도가 요구되는 부분의 무게를 가볍게 하여 제어가 용이하도록 하기 위하여, 정밀도 제어가 불필요하고 무게가 많이 나가는 증착원(110), 제1 노즐(120) 및 차단벽 어셈블리(130)를 제2 노즐(150) 및 제2 노즐 프레임(155)으로부터 분리하는 것이다. 다음으로, 고온 상태의 증착원(110)에 의해 차단벽 어셈블리(130)의 온도는 최대 100도 이상 상승하기 때문에, 상승된 차단벽 어셈블리(130)의 온도가 제2 노즐(150)로 전도되지 않도록 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)을 분리하는 것이다. 다음으로, 본 발명의 박막 증착 장치(100)에서는 차단벽 어셈블리(130)에 붙은 증착 물질을 주로 재활용하고, 제2 노즐(150)에 붙은 증착 물질은 재활용을 하지 않을 수 있다. 따라서, 차단벽 어셈블리(130)가 제2 노즐(150)과 분리되면 증착 물질의 재활용 작업이 용이해지는 효과도 얻을 수 있다. 더불어, 기판(160) 전체의 막 균일도를 확보하기 위해서 보정판(미도시)을 더 구비할 수 있는데, 차단벽(131)이 제2 노즐(150)과 분리되면 보정판(미도시)을 설치하기가 매우 용이하게 된다. 마지막으로, 하나의 기판을 증착하고 다음 기판을 증착하기 전 상태에서 증착 물질이 제2 노즐(150)에 증착되는 것을 방지하여 노즐 교체주기를 증가시키기 위해서는 칸막이(미도시)가 더 구비될 수 있다. 이때 칸막이(미도시)는 차단벽(131)과 제2 노즐(150) 사이에 설치하는 것이 용이하다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에서 증착 물질이 증착되고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4b는 도 4a와 같이 차단벽에 의해 증착 공간이 분리된 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이며, 도 4c는 증착 공간이 분리되지 아니한 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 증착원(110)에서 기화된 증착 물질은 제1 노즐(120) 및 제2 노즐(150)을 통과하여 기판(160)에 증착된다. 이때, 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간은 차단벽(131)들에 의하여 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획되어 있으므로, 차단벽(131)에 의해서 제1 노즐(120)의 각각의 제1 슬릿(121)에서 나온 증착 물질은 다른 제1 슬릿(121)에서 나온 증착 물질과 혼합되지 않는다.

제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간이 차단벽 어셈블리(130)에 의하여 구획되어 있을 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이, 증착 물질들은 약 55°~ 90°의 각도로 제2 노즐(150)을 통과하여 기판(160)에 증착된다. 즉, 차단벽 어셈블 리(130) 바로 옆의 제2 슬릿(151)을 지나는 증착 물질의 입사 각도는 약 55°가 되고, 중앙 부분의 제2 슬릿(151)을 지나는 증착 물질의 입사 각도는 기판(160)에 거의 수직이 된다. 이때, 기판(160)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH1)은 다음의 수학식 1에 의하여 결정된다.

SH₁ = s * d_s / h

한편, 제1 노즐과 제2 노즐 사이의 공간이 차단벽들에 의하여 구획되어 있지 않을 경우, 도 4c에 도시된 바와 같이, 증착 물질들은 도 4b에서보다 넓은 범위의 다양한 각도로 제2 노즐을 통과하게 된다. 즉, 이 경우 제2 슬릿의 직상방에 있는 제1 슬릿에서 방사된 증착 물질뿐 아니라, 다른 제1 슬릿으로부터 방사된 증착 물질들까지 제2 슬릿을 통해 기판(160)에 증착되므로, 기판(160)에 형성된 음영 영역(SH₂)의 폭은 차단판을 구비한 경우에 비하여 매우 크게 된다. 이때, 기판(160)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH₂)은 다음의 수학식 2에 의하여 결정된다.

SH₂ = s * 2d / h

상기 수학식 1과 수학식 2를 비교하여 보았을 때, d_s(제1 슬릿의 폭)보다 d(이웃한 차단벽 간의 간격)가 수~수십 배 이상 월등히 크게 형성되므로, 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간이 차단벽(131)들에 의하여 구획되어 있을 경 우, 음영이 훨씬 작게 형성됨을 알 수 있다. 여기서, 기판(160)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH₂)을 줄이기 위해서는, (1) 차단벽(131)이 설치되는 간격을 줄이거나(d 감소), (2) 제2 노즐(150)과 기판(160) 사이의 간격을 줄이거나(s 감소), (2) 차단벽(131)의 높이를 높여야 한다(h 증가).

이와 같이, 차단벽(131)을 구비함으로써, 기판(160)에 생성되는 음영(shadow)이 작아지게 되었고, 따라서 제2 노즐(150)을 기판(160)으로부터 이격시킬 수 있게 된 것이다.

상세히, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)에서는, 제2 노즐(150)은 기판(160)으로부터 일정 정도 이격되도록 형성된다. 다시 말하면, 종래의 FMM 증착 방법에서는 기판에 음영(shadow)이 생기지 않도록 하기 위하여 기판에 마스크를 밀착시켜서 증착 공정을 진행하였다. 그러나, 이와 같이 기판에 마스크를 밀착시킬 경우, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량 문제가 발생한다는 문제점이 존재하였다. 또한, 마스크를 기판에 대하여 이동시킬 수 없기 때문에, 마스크가 기판과 동일한 크기로 형성되어야 한다. 따라서, 디스플레이 장치가 대형화됨에 따라 마스크의 크기도 커져야 하는데, 이와 같은 대형 마스크를 형성하는 것이 용이하지 아니하다는 문제점이 존재하였다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)에서는 제2 노즐(150)이 피 증착체인 기판(160)과 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되도록 한다. 이것은 차단벽(131)을 구비함으로써, 기판(160)에 생 성되는 음영(shadow)이 작아지게 됨으로써 실현 가능해진다.

이와 같은 본 발명에 의해서 마스크를 기판보다 작게 형성한 후, 마스크를 기판에 대하여 이동시키면서 증착을 수행할 수 있게 됨으로써, 마스크 제작이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 공정에서 기판과 마스크를 밀착시키는 시간이 불필요해지기 때문에, 제조 속도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치의 제2 노즐에 형성된 제2 슬릿들의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 5a는 박막 증착 장치에서 제2 노즐에 제2 슬릿들이 등 간격으로 형성되어 있는 모습을 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 5a의 제2 노즐을 이용하여 기판상에 형성된 박막을 나타내는 도면이다. 그리고, 도 5c는 각 증착 공간(S)의 중심부로부터의 거리에 따른 패턴 쉬프트 량을 도시한 그래프이다. 여기서, 도 5a 및 도 5b는 서로 이웃한 두 개의 차단벽 사이에 배치되는 제2 노즐의 일 부분만을 도시한 것으로서, 다시 말하면 하나의 증착 공간(S) 내에 배치되는 제2 슬릿들을 도시한 것이다.

도 5a 및 도 5b에는 제2 슬릿(151)이 등간격으로 배치된 제2 노즐(150)이 도시되어 있다. 즉, 도 5a에서 l₁ = l₂ = l₃ = l₄의 관계가 성립한다.

이 경우, 제1 슬릿(미도시)의 직하방에 배치된 제2 슬릿(151a)을 지나는 증 착 물질의 입사 각도는 기판(160)에 거의 수직이 된다. 따라서 제2 슬릿(151a)을 통과한 증착 물질에 의하여 형성되는 박막은 정 위치에 형성되게 된다.

그러나, 제1 슬릿(미도시)으로부터 멀리 배치된 제2 슬릿을 지나는 증착 물질의 임계 입사 각도(θ)는 점점 커지게 되어서, 가장 끝 부분의 제2 슬릿(151e)을 지나는 증착 물질의 임계 입사 각도(θ)는 약 55°가 된다. 따라서, 증착 물질이 제2 슬릿(151e)에 대해 기울어져서 입사하게 되고, 제2 슬릿(151e)을 통과한 증착 물질에 의하여 형성된 박막은 제2 슬릿(151e)으로부터 왼쪽으로 일정 정도 쉬프트(shift) 된 부분에 형성되는 것이다.

이때, 증착 물질의 쉬프트 량은 다음의 수학식 3에 의하여 결정된다.

Max pattern shift = k * tanθ = k * (2x - d_s) / 2h

(k= 제2 노즐과 기판 간의 거리, θ= 증착 물질의 임계 입사 각도,

x= 증착 공간의 중심으로부터의 거리, d_s= 증착원 개구부의 폭 ,

h= 증착원과 제2 노즐 사이의 거리)

즉, 증착 물질의 임계 입사 각도(θ)가 커짐에 따라 패턴 쉬프트 량도 커지게 되며, 증착 물질의 임계 입사 각도(θ)는 증착 공간(S)의 중심부로부터 제2 슬릿까지의 거리가 멀수록 커지기 때문에, 증착 공간(S)의 중심부로부터 제2 슬릿까지의 거리가 멀수록 패턴 쉬프트 량도 커지게 되는 것이다. 증착 공간(S)의 중심부로부터 제2 슬릿까지의 거리와 패턴 쉬프트 량 사이의 관계가 도 5c에 도시되어 있 다. 여기서, 제2 노즐과 기판 간의 거리(k), 증착원 개구부의 폭 (d_s) 및 증착원과 제2 노즐 사이의 거리(h)는 일정한 것으로 가정한다.

상술한 수학식 3 및 도 5c에 나타난 바와 같이, 제2 슬릿(151b)을 통과하는 증착 물질들은 θ_b의 임계 입사각으로 제2 슬릿(151b)을 통과하게 되고, 이 경우 제2 슬릿(151b)을 통과한 증착 물질에 의하여 형성된 박막은 왼쪽으로 PS₁ 만큼 쉬프트(shift) 된 부분에 형성된다. 마찬가지로, 제2 슬릿(151c)을 통과하는 증착 물질들은 θ_c의 임계 입사각으로 제2 슬릿(151c)을 통과하게 되고, 이 경우 제2 슬릿(151c)을 통과한 증착 물질에 의하여 형성된 박막은 왼쪽으로 PS₂ 만큼 쉬프트(shift) 된 부분에 형성된다. 마찬가지로, 제2 슬릿(151d)을 통과하는 증착 물질들은 θ_d의 임계 입사각으로 제2 슬릿(151d)을 통과하게 되고, 이 경우 제2 슬릿(151d)을 통과한 증착 물질에 의하여 형성된 박막은 왼쪽으로 PS₃ 만큼 쉬프트(shift) 된 부분에 형성된다. 마지막으로, 제2 슬릿(151e)을 통과하는 증착 물질들은 θ_e의 임계 입사각으로 제2 슬릿(151e)을 통과하게 되고, 이 경우 제2 슬릿(151e)을 통과한 증착 물질에 의하여 형성된 박막은 왼쪽으로 PS₄ 만큼 쉬프트(shift) 된 부분에 형성된다.

여기서, θ_b< θ_c < θ_d < θ_e의 관계가 성립하므로, 각각의 제2 슬릿들을 통과한 패턴들의 쉬프트 양 사이에는, PS₁ < PS₂ < PS₃ < PS₄ 의 관계가 성립하게 된 다. 이처럼, 제2 노즐에 제2 슬릿들이 등 간격으로 형성될 경우, 중심부에서 주변부로 갈수록 패턴들의 쉬프트 양이 커져서 패턴 위치의 오차가 점점 더 크게 발생하게 된다는 문제점이 존재하였다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에서는 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격이 가깝게 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에서 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격이 가깝게 형성된 모습을 나타내는 도면이고, 도 6b는 도 6a의 제2 노즐을 이용하여 기판상에 형성된 박막을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 6a 및 도 6b는 서로 이웃한 두 개의 차단벽 사이에 배치되는 제2 노즐의 일 부분만을 도시한 것으로서, 다시 말하면 하나의 증착 공간(S) 내에 배치되는 제2 슬릿들을 도시한 것이다.

도 6a 및 도 6b에는 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격이 좁게 형성된 제2 노즐(150')이 도시되어 있다. 즉, 도 6a에서는 l₁' > l₂' > l₃' > l₄'의 관계가 일반적으로 성립한다.

이를 더욱 상세히 설명하면, 제2 슬릿(151b')과 제2 슬릿(151c') 사이의 간격(l₂')은 제2 슬릿(151a')과 제2 슬릿(151b') 사이의 간격(l₁')보다 작게 형성되고, 제2 슬릿(151c')과 제2 슬릿(151d') 사이의 간격(l₃')은 제2 슬릿(151b')과 제2 슬릿(151c') 사이의 간격(l₂')보다 작게 형성되고, 제2 슬릿(151d')과 제2 슬릿(151e') 사이의 간격(l₄')은 제2 슬릿(151c')과 제2 슬릿(151d') 사이의 간격(l₃')보다 작게 형성된다.

이와 같이 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격이 중심부에서 멀어질수록 좁게 형성되는 이유는, 도 5a 및 도 5b에서 살펴본 바와 같이, 중심부에서 멀어질수록 패턴 쉬프트 량이 커지기 때문이다. 이와 같이 중심부에서 멀어질수록 커지는 패턴 쉬프트 량을 보정하기 위해서, 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격을 좁게 형성한다.

여기서, 도 5a에서의 제2 슬릿(151a)과 제2 슬릿(151b) 사이의 간격(l₁)보다 도 6a에서의 제2 슬릿(151a')과 제2 슬릿(151b') 사이의 간격(l₁')이 더 작게 형성된다.(l₁ >l₁') 또한, 도 5a에서의 제2 슬릿(151b)과 제2 슬릿(151c) 사이의 간격(l₂)보다 도 6a에서의 제2 슬릿(151b')과 제2 슬릿(151c') 사이의 간격(l₂')이 더 작게 형성된다.(l₂ >l₂') 또한, 도 5a에서의 제2 슬릿(151c)과 제2 슬릿(151d) 사이의 간격(l₃)보다 도 6a에서의 제2 슬릿(151c')과 제2 슬릿(151d') 사이의 간격(l₃')이 더 작게 형성된다.(l₃ >l₃') 또한, 도 5a에서의 제2 슬릿(151d)과 제2 슬릿(151e) 사이의 간격(l₄)보다 도 6a에서의 제2 슬릿(151d')과 제2 슬릿(151e') 사 이의 간격(l₄')이 더 작게 형성된다.(l₄ > l₄')

다만, 상술한 도 5a에서의 제2 슬릿간 간격과 도 6a에서의 제2 슬릿간 간격 사이의 관계식은, 증착 공간의 중심으로부터의 거리(x)가 증착원 개구부의 폭(d_s) 보다 큰 경우에만 성립할 것이다. 왜냐하면, 도 5c에 도시된 바와 같이, x=0 근처에서의 패턴 쉬프트 량은 아주 작게나마 음수 값을 갖기 때문에, x<d_s 인 영역에서는 패턴 쉬프트가 반대 방향으로 이루어지기 때문이다.

이와 같이, 제2 슬릿들이 등간격으로 배치될 때와 비교하여, 모든 제2 슬릿들이 중심부 쪽으로 소정 정도 이동하는 동시에, 그 중에서도 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격을 좁게 형성한다. 그 결과, 전체적인 패턴 쉬프트 량이 감소하게 되는 것이다. 즉, 도 5a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₁)에 비해 도 6a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₁')이 감소하였으며(PS₁ > PS₁'), 도 5a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₂)에 비해 도 6a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₂')이 감소하였으며(PS₂ > PS₂'), 도 6a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₃)에 비해 도 6a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₃')이 감소하였으며(PS₃ > PS₃'), 도 5a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₄)에 비해 도 6a에서의 제1 패턴 쉬프트 량(PS₄')이 감소한다(PS₄ > PSl₄').

이와 같이, 제2 노즐(150)의 제2 슬릿들(151)을 일정 정도씩 보정 함으로써, 패턴 쉬프트 현상이 제거될 수 있다. 그리고, 이와 같이 패턴 쉬프트 현상이 감소 하고 패턴을 일정 간격으로 정확하게 형성하는 것이 가능해짐으로써, 제품의 성능 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도면에는 하나의 증착 공간(S) 내에서의 제2 슬릿(151)들의 배치에 대하여만 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 도 6a와 같은 형상의 제2 노즐(150)이 각 증착 공간(S)마다 반복적으로 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.

한편, 도면에는 차단벽이 동일한 간격으로 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 차단벽은 서로 상이한 간격으로 배치될 수 있으며, 따라서 각각의 증착 공간(S)의 폭이 달라질 수 있다. 이 경우, 각각의 증착 공간(S) 내에서의 각 제2 슬릿들의 쉬프트 량이 각각의 증착 공간(S) 들마다 달라질 수도 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 증착원(210), 제1 노즐(220), 제1 차단벽 어셈블리(230), 제2 차단벽 어셈블리(240), 제2 노즐(250), 제2 노즐 프레임(255) 및 기판(260)을 포함한다.

여기서, 도 7에는 설명의 편의를 위해 챔버를 도시하지 않았지만, 도 7의 모든 구성은 적절한 진공도가 유지되는 챔버 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 증착 물질의 직진성을 확보하기 위함이다.

이러한 챔버(미도시) 내에는 피 증착체인 기판(260)이 배치된다. 그리고, 챔버(미도시) 내에서 기판(260)과 대향하는 측에는, 증착 물질(215)이 수납 및 가열되는 증착원(210)이 배치된다. 증착원(210)은 도가니(211)와, 히터(212)를 포함한다.

증착원(210)의 일 측, 상세하게는 증착원(210)에서 기판(260)을 향하는 측에는 제1 노즐(220)이 배치된다. 그리고, 제1 노즐(220)에는, Y축 방향을 따라서 복수 개의 제1 슬릿(221)들이 형성된다.

제1 노즐(220)의 일 측에는 제1 차단벽 어셈블리(230)가 구비된다. 상기 제1 차단벽 어셈블리(230)는 복수 개의 제1 차단벽(231)들과, 제1 차단벽(231)들 외측에 구비되는 제1 차단벽 프레임(232)을 포함한다.

제1 차단벽 어셈블리(230)의 일 측에는 제2 차단벽 어셈블리(240)가 구비된다. 상기 제2 차단벽 어셈블리(240)는 복수 개의 제2 차단벽(241)들과, 제2 차단벽(241)들 외측에 구비되는 제2 차단벽 프레임(242)을 포함한다.

그리고, 증착원(210)과 기판(260) 사이에는 제2 노즐(250) 및 제2 노즐 프레임(255)이 더 구비된다. 제2 노즐 프레임(255)은 대략 창문 틀과 같은 격자 형태로 형성되며, 그 내측에 제2 노즐(250)이 결합된다. 그리고, 제2 노즐(250)에는 Y축 방향을 따라서 복수 개의 제2 슬릿(251)들이 형성된다.

여기서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 차단벽 어셈블리가 제1 차단벽 어셈블리(230)와 제2 차단벽 어셈블리(240)로 분리되어 있는 것을 일 특징으로 한다.

상세히, 상기 복수 개의 제1 차단벽(231)들은 Y축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 제1 차단벽(231)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제1 차단벽(231)은 도면에서 보았을 때 XZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 Y축 방향에 수직이 되도록 형성된다.

또한, 상기 복수 개의 제2 차단벽(241)들은 Y축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 제2 차단벽(241)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제2 차단벽(241)은 도면에서 보았을 때 XZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 Y축 방향에 수직이 되도록 형성된다.

이와 같이 배치된 복수 개의 제1 차단벽(231) 및 제2 차단벽(241)들은 제1 노즐(220)과 제2 노즐(250) 사이의 공간을 구획하는 역할을 수행한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 상기 제1 차단벽(231) 및 제2 차단벽(241)에 의하여, 증착 물질이 분사되는 각각의 제1 슬릿(221) 별로 증착 공간이 분리되는 것을 일 특징으로 한다.

여기서, 각각의 제2 차단벽(241)들은 각각의 제1 차단벽(231)들과 일대일 대응하도록 배치될 수 있다. 다시 말하면, 각각의 제2 차단벽(241)들은 각각의 제1 차단벽(231)들과 얼라인(align) 되어 서로 나란하게 배치될 수 있다. 즉, 서로 대응하는 제1 차단벽(231)과 제2 차단벽(241)은 서로 동일한 평면상에 위치하게 되는 것이다. 이와 같이, 서로 나란하게 배치된 제1 차단벽(231)들과 제2 차단벽(241)들에 의하여, 제1 노즐(220)과 후술할 제2 노즐(250) 사이의 공간이 구획됨으로써, 하나의 제1 슬릿(221)으로부터 배출되는 증착 물질은 다른 제1 슬릿(221)에서 배출 된 증착 물질들과 혼합되지 않고, 제2 슬릿(251)을 통과하여 기판(260)에 증착되는 것이다. 다시 말하면, 제1 차단벽(231)들 및 제2 차단벽(241)들은 제1 슬릿(221)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 Y축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행한다.

도면에는, 제1 차단벽(231)의 길이와 제2 차단벽(241)의 Y축 방향의 폭이 동일한 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 제2 노즐(250)과의 정밀한 얼라인(align)이 요구되는 제2 차단벽(241)은 상대적으로 얇게 형성되는 반면, 정밀한 얼라인이 요구되지 않는 제1 차단벽(231)은 상대적으로 두껍게 형성되어, 그 제조가 용이하도록 하는 것도 가능하다 할 것이다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격이 가깝게 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 제2 슬릿들이 등간격으로 배치될 때와 비교하여, 모든 제2 슬릿들이 중심부 쪽으로 소정 정도 이동하는 동시에, 그 중에서도 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격을 좁게 형성한다. 그 결과, 전체적인 패턴 쉬프트 량이 감소하게 되는 것이다. 이와 같은 제2 노즐의 제2 슬릿에 대하여는 제1 실시예에서 상세히 기술하였으므로, 본 실시예에서는 그 자세한 설명은 생략한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균 등한 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 바람직한 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 증착 장치의 개략적인 측면도이다.

도 3은 도 1의 증착 장치의 개략적인 평면도이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에서 증착 물질이 증착되고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4b는 도 4a와 같이 차단벽에 의해 증착 공간이 분리된 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다.

도 4c는 증착 공간이 분리되지 아니한 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다.

도 5a는 박막 증착 장치에서 제2 노즐에 제2 슬릿들이 등 간격으로 형성되어 있는 모습을 나타내는 도면이다.

도 5b는 도 5a의 제2 노즐을 이용하여 기판상에 형성된 박막을 나타내는 도면이다.

도 5c는 각 증착 공간(S)의 중심부로부터의 거리에 따른 패턴 쉬프트 량을 도시한 그래프이다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에서 중심부에서 멀어질수록 서로 이웃한 제2 슬릿들 간의 간격이 가깝게 형성된 모습을 나타내는 도면이다.

도 6b는 도 6a의 제2 노즐을 이용하여 기판상에 형성된 박막을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 박막 증착 장치 110: 증착원

120: 제1 노즐 130: 차단벽 어셈블리

131: 차단벽 132: 차단벽 프레임

150: 제2 노즐 155: 제2 노즐 프레임

160: 기판

Claims

증착원;

상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 제1 슬릿들이 형성되는 제1 노즐;

상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 복수 개의 제2 슬릿들이 형성되는 제2 노즐; 및

상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 복수 개의 차단벽들을 구비하는 차단벽 어셈블리;를 포함하고,

인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 서로 상이하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 증착 공간 내에서, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿과의 거리가 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특 징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 증착 공간 내에서, 상기 제2 슬릿들이 상기 각 증착 공간 내에 등간격으로 배치될 때에 비하여, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 일정 정도 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 더 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복수 개의 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복수 개의 차단벽들은 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 차단벽들과 상기 제2 노즐은 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 차단벽 어셈블리는 상기 박막 증착 장치로부터 분리 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 차단벽 어셈블리는 복수 개의 제1 차단벽들을 구비하는 제1 차단벽 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단벽들을 구비하는 제2 차단벽 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 서로 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 서로 대응되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽은 실질적으로 동일한 평면상에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 증착 공간에는 하나의 상기 제1 슬릿과 복수 개의 상기 제2 슬릿들이 배치되며, 상기 제1 슬릿으로부터의 거리가 멀어질수록 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 노즐은, 상기 증착원에서 기화된 증착 물질이 증착되는 피 증착체로부터 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증 착 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 피 증착체에 증착 물질을 증착하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체와 평행한 면을 따라 상대적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
피 증착체 상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서,

증착원;

상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 제1 슬릿들이 형성되는 제1 노즐;

상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 복수 개의 제2 슬릿들이 형성되는 제2 노즐; 및

상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 배치되는 복수 개의 차단벽들을 구비하는 차단벽 어셈블리;를 포함하고,

상기 제2 노즐은 상기 피 증착체와 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되고,

인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리는 서로 상이하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 복수 개의 차단벽들은 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 각 증착 공간 내에서, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿과의 거리가 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 각 증착 공간 내에서, 상기 제2 슬릿들이 상기 각 증착 공간 내에 등간격으로 배치될 때에 비하여, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 일정 정도 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 더 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 복수 개의 차단벽들은 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 차단벽들과 상기 제2 노즐은 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 차단벽 어셈블리는 상기 박막 증착 장치로부터 분리 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 차단벽 어셈블리는 복수 개의 제1 차단벽들을 구비하는 제1 차단벽 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단벽들을 구비하는 제2 차단벽 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 28 항에 있어서,

상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 28 항에 있어서,

상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 서로 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 30 항에 있어서,

상기 서로 대응되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽은 실질적으로 동일한 평면상에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 각 증착 공간에는 하나의 상기 제1 슬릿과 복수 개의 상기 제2 슬릿들 이 배치되며, 상기 제1 슬릿으로부터의 거리가 멀어질수록 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 33 항에 있어서,

상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 피 증착체에 증착 물질을 증착하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 33 항에 있어서,

상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체와 평행한 면을 따라 상대적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
기판상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서,

증착 물질을 방사하는 증착원;

상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 제1 슬릿들이 형성되는 제1 노즐; 및

상기 제1 노즐과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향에 대해 수직인 제2 방향을 따라 복수 개의 제2 슬릿들이 형성되는 제2 노즐;을 포함하고,

인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 서로 상이하도록 형성되고,

상기 기판은 상기 박막 증착 장치와 소정 정도 이격되도록 형성되어 상기 박막 증착 장치에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 36 항에 있어서,

상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 36 항에 있어서,

상기 각 증착 공간 내에서, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿과의 거리가 멀어질수록, 인접한 상기 제2 슬릿들 간의 거리가 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 36 항에 있어서,

상기 각 증착 공간 내에서, 상기 제2 슬릿들이 상기 각 증착 공간 내에 등간격으로 배치될 때에 비하여, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 일정 정도 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 39 항에 있어서,

상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록, 상기 제2 슬릿들은 상기 각 증착 공간의 중심 쪽으로 더 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
제 36 항에 있어서,

상기 박막 증착 장치의 상기 제2 노즐은 상기 기판보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.