KR101127575B1

KR101127575B1 - 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치

Info

Publication number: KR101127575B1
Application number: KR1020090073523A
Authority: KR
Inventors: 이정민; 이충호
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2012-03-23
Also published as: KR20110016034A; US9593408B2; US20110033619A1

Abstract

증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치을 개시한다. 본 발명은 기판과 대향되는 곳에 위치하며, 기화되는 증착재가 수용되는 증착원;과, 증착원의 전방에 배치되며, 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 1 슬릿부가 형성된 제 1 노즐부;와, 제 1 노즐부와 기판 사이에 배치되며, 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 2 슬릿부가 형성된 제 2 노즐부;와, 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 제 1 노즐부와 제 2 노즐부 사이의 공간을 구획하도록 복수의 차단벽을 가지는 차단벽 어셈블리;와, 차단벽 어셈블리와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 복수의 차단막을 가지는 차단막 어셈블리;를 포함하되, 차단벽 어셈블리와, 차단막 어셈블리 사이에는 제 1 간격이 형성되고, 제 1 간격에는 박막 증착 장치가 대기 모드시에 선택적으로 위치하는 제 1 증착 가림막이 설치된 것으로서, 하나의 기판이 증착된 다음에 다른 하나의 기판에 증착이 이루어지기 이전의 증착 대기 모드 상태에 있을시에도 증착원으로부터 지속적으로 방출되는 증착재가 노즐부를 포함한 챔버 내의 다른 영역에 누적되는 것을 최소화시킬 수 있다.

Description

증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치{Apparatus for thin film deposition having a deposition blade}

본 발명은 박막 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착 공정이 진행중 증착 대기 모드시에 노즐부에 증착재가 누적되지 않도록 구조가 개선된 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 유기 발광 디스디스플레이 장치는 자발광형 디스플레이 장치로서, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며, 시야각이 넓고, 응답 속도가 빠르다는 점에서 각광을 받고 있다.

유기 발광 디스플레이 장치는 애노우드와, 캐소우드 사이에 주입되는 정공(hole)과 전자가 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현할 수 있도록 애노우드와, 캐소우드 사이에 발광층을 삽입한 적층형 구조를 가지고 있다.

그러나, 상기한 구조로는 고효율 발광을 얻기 어려우므로, 애노우드, 캐소우드, 및 발광층 사이에 전자 주입층, 정공 수송층, 및 정공 주입층등의 중간층을 선택적으로 추가 삽입하고 있다.

그러나, 발광층 및 중간층등의 유기 박막의 미세 패턴을 형성하는 것이 실질 적으로 매우 어렵고, 상기한 층 구조에 따라, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 효율이 달라지므로, 종래의 박막 증착 장치로는 대면적 마더 글래스(mother glass)에 대한 패터닝이 불가능하여 만족할만한 수준의 구동 전압, 전류 밀도, 휘도, 색 순도, 발광 효율 및 수명등을 가지는 대형 유기 발광 디스플레이 장치를 제조할 수 없어서, 이의 개선이 시급하다.

유기 발광 디스플레이 장치는 애노우드, 캐소우드, 발광층 및 이를 포함하는 중간층을 형성시키는 방법은 여러 가지 들 수 있는데, 이중 하나의 방법은 증착법이다. 증착 방법을 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치를 제조하기 위해서는 기판면에 형성될 박막과 대응되는 패턴을 가지는 파인 메탈 마스크(fine metal mask, 이하, FMM)을 밀착시키고, 박막 형성용 원소재를 증착하여 소망하는 패턴의 박막을 형성가능하다.

그러나, 종래의 FMM을 이용한 증착 방법은 FMM 크기가 기판 크기와 동일하게 형성되어야 하므로, 기판의 크기가 증가할수록 FMM도 대형화되어야 하는데, 이러한 크기의 FMM가 용이하지 않고, FMM을 인장하여 정밀한 패턴으로 얼라인(align) 하기에도 용이하지 않다.

또한, FMM을 이용한 증착 방법은 증착 효율이 낮다는 문제점이 있다. 이때, 증착 효율이라는 것은 증착원에서 기화된 박막 형성용 소재중 실제로 기판에 증착된 소재의 비율을 의미하는 것으로서, 증착 효율은 대략 32% 이다. 더욱이, 종래의 FMM을 이용한 증착 방법에는 증착에 사용되지 않은 대략 68% 정도의 증착재가 증착 장치의 내부의 여러 영역에 증착되기 때문에 재활용이 용이하지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판상에 증착재의 증착이 용이하며, 증착 효율이 향상된 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 증착재를 이용하여 기판상에 박막을 형성시키는 증착 공정의 증착 대기 모드중 증착원으로부터 지속적으로 방출되는 증착재가 노즐부에 누적되지 않도록 구조가 개선된 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치는,

기판상에 증착재를 증착시키는 박막 증착 장치에 관한 것으로서,

기판과 대향되는 곳에 위치하며, 기화되는 증착재가 수용되는 증착원;과,

상기 증착원의 전방에 배치되며, 상기 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 1 슬릿부가 형성된 제 1 노즐부;와,

상기 제 1 노즐부와 기판 사이에 배치되며, 상기 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 2 슬릿부가 형성된 제 2 노즐부;와,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 상기 제 1 노즐부와 제 2 노즐부 사이의 공간을 구획하도록 복수의 차단벽을 가지는 차단벽 어셈블리;와,

상기 차단벽 어셈블리와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 복수의 차단막을 가 지는 차단막 어셈블리;를 포함하되,

상기 차단벽 어셈블리와, 차단막 어셈블리 사이에는 제 1 간격이 형성되고,

상기 제 1 간격에는 상기 박막 증착 장치가 대기 모드시에 선택적으로 위치하는 제 1 증착 가림막이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 증착 가림막의 두께는 상기 차단벽 어셈블리와 차단막 어셈블리 사이의 분리된 제 1 간격보다 얇게 형성되어 있다.

게다가, 상기 제 1 증착 가림막의 길이는 상기 기판의 길이와 동일하거나, 크게 형성되어 있다

나아가, 상기 복수의 차단벽은 기판의 제 1 방향을 따라 이격되게 배치되고, 각각의 차단벽은 상기 기판의 제 1 방향과 교차하는 방향인 제 2 방향으로 배치되고,

상기 복수의 차단막은 기판의 제 1 방향을 따라 이격되게 배치되고, 각각의 차단막은 상기 기판의 제 1 방향과 교차하는 방향인 제 2 방향으로 배치되어서,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이의 공간을 구획하도록 형성되어 있다.

더욱이, 상기 각각의 차단벽과, 각각의 차단막은 동일한 평면상에서 서로 대응하도록 기판의 제 1 방향에 대하여 교차하는 방향인 제 2 방향으로 나란하게 배치되어 있다.

아울러, 서로 인접하게 배치된 한 쌍의 차단벽과, 한 쌍의 차단막 사이에 형성되는 제 1 슬릿부의 개수보다 제 2 슬릿부의 개수가 더 많다.

본 발명의 다른 측면에 따른 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치는,

상기 증착원의 전방에 배치되며, 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 1 슬릿부가 형성된 제 1 노즐부;와,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 상기 제 1 노즐부와 제 2 노즐부 사이의 공간을 구획하도록 복수의 차단벽을 가지는 차단벽 어셈블리;를 포함하되,

상기 차단벽 어셈블리와, 제 2 노즐부 사이에는 제 1 간격이 형성되고,

또한, 상기 제 1 증착 가림막의 두께는 상기 차단벽 어셈벽 어셈블리와, 제 2 노즐부 사이의 분리된 제 1 간격보다 얇게 형성되어 있다

게다가, 상기 제 1 증착 가림막의 길이는 상기 기판의 길이와 동일하거나, 크게 형성되어 있다.

게다가, 상기 복수의 차단벽은 상기 기판의 제 1 방향을 따라 이격되게 배치되고,

각각의 차단벽은 상기 기판의 제 1 방향에 대하여 교차하는 방향인 제 2 방향으로 배치되어서,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이의 구획된 공간을 형성한다.

또한, 상기 박막 증착 장치는 진공 챔버내에 배치되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치는 증착 가림막이 차단벽 어셈블리, 차단막 어셈블리, 노즐부중 어느 하나 사이에 설치되므로, 하나의 기판이 증착된 다음에 다른 하나의 기판에 증착이 이루어지기 이전의 증착 대기 모드 상태에 있을시에도 증착원으로부터 지속적으로 방출되는 증착재가 노즐부를 포함한 챔버 내의 다른 영역에 누적되는 것을 최소화시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

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

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 증착 장치(100)를 도시한 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 박막 증착 장치(100)의 측단면도이고, 도 3은 도 1의 박막 증착 장치(100)의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 박막 증착 장치(100)는 증착원(110)과, 상기 증착원(110)의 전방에 설치된 제 1 노즐부(120)와, 상기 제 1 노즐부(120)의 전방에 설치된 차단벽 어셈블리(130)와, 상기 차단벽 어셈블리(130)의 전방에 설치된 차단막 어셈블리(140)와, 상기 차단막 어셈블리(140)의 전방에 설치된 제 2 노즐부 (150)와, 상기 제 2 노즐부(150)의 전방에 설치된 기판(160)을 포함한다.

한편, 도시되어 있지는 않지만, 상기 증착원(110), 제 1 노즐부(120), 차단벽 어셈블리(130), 차단막 어셈블리(140), 제 2 노즐부(150), 및 기판(160)은 증착되는 증착물의 직진성을 확보하기 위하여 적절한 진공도를 유지한 진공 챔버내에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140), 제 2 노즐부(150)의 온도는 증착원(110)의 온도보다 예컨대 약 100 ℃보다 낮아야 제 1 노즐부(120)와, 제 2 노즐부(150) 사이의 공간을 고진공 상태로 유지할 수 있다.

상기와 같이, 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140), 제 2 노즐부(150)의 온도가 충분히 낮으면, 소망하지 않는 방향으로 방출되는 증착재(112)는 모두 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140)에 흡착되어서 고진공을 유지할 수 있게 되므로, 증착재(112)간의 충돌이 발생하지 않아서 증착재(112)의 직진성을 확보할 수 있다.

상기 증착원(110)에는 도가니(111)와 같은 내열 소재가 마련되어 있다. 상기 도가니(111)의 내부에는 상기 기판(160)상에 증착시키기 위한 증착재(112)가 채워 져 있다. 상기 도가니(111)의 내표면에는 이의 내부에 채워진 상기 증착재(112)를 가열하여 기화시키기 위한 히이터(113)가 설치되어 있다.

상기 증착원(110)의 전방, 즉, 상기 기판(160)과 대향되는 방향의 일측에는 제 1 노즐부(120)가 설치되어 있다. 상기 제 1 노즐부(120)에는 소정 간격 이격되게 복수의 제 1 슬릿부(121)가 설치되어 있다. 상기 제 1 슬릿부(121)는 상기 기판(160)의 Y 방향을 따라 배치되며, 서로 동일한 간격을 유지하면서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 증착원(110) 내에서 기화된 증착재(112)는 상기 제 1 슬릿부(121)를 통하여 기판(160)쪽으로 진행가능하다.

상기 제 1 노즐(120)의 전방, 즉, 기판(160)의 Y 방향에 대하여 교차하는 방향인 X 방향으로 차단벽 어셈블리(130)가 배치되어 있다. 상기 차단벽 어셈블리(130)에는 복수의 차단벽(131)이 마련되어 있다. 상기 차단벽(131)은 Y 방향을 따라서 소정 간격 이격되게 배치되어 있으며, 서로 동일한 간격을 유지하는 것이 바람직하다. 각각의 차단벽(131)은 평판형으로서, XZ 평면과 나란하며, Y 방향과 교차하는 방향으로 배치되어 있다.

이때, 각각의 차단벽(131)은 서로 인접하게 형성된 제 1 슬릿부(121) 사이에 배치되어 있다. 즉, 서로 인접하게 배치된 한 쌍의 차단벽(131) 사이에는 하나의 제 1 슬릿부(121)가 형성된다고 볼 수 있다. 상기 제 1 슬릿부(121)는 한 쌍의 차단벽(131) 사이에서 제 1 노즐부(120)의 정중앙에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 차단벽(131)의 바깥쪽으로는 차단벽 프레임(132)이 배치되어 있다. 상기 차단벽 프레임(132)은 복수의 차단벽(131)의 상부쪽 및 하부쪽에 각각 배 치되어서, 복수의 차단벽(131)을 지지하고 있다.

이처럼, 본원의 박막 증착 장치(100)는 차단벽 어셈블리(130)를 이용하여 증착 공간을 외부 공간과 분리가능하게 설치하므로, 기판(160)에 증착되지 않은 증착재는 대부분 차단벽 어셈블리(130) 내에 증착된다. 따라서, 장시간 증착 이후에, 상기 차단벽 어셈블리(130)에 증착재가 많이 쌓이게 되면, 이들을 박막 증착 장치(100)로부터 분리한 이후에, 별도의 증착재 재활용 장치에 넣어서 증착재를 회수할 수 있다.

상기 차단벽 어셈블리(130)의 전방인 기판(160)의 X 방향으로 차단막 어셈블리(140)가 나란하게 배치되어 있다. 상기 차단막 어셈블리(140)에는 복수의 차단막(141)이 마련되어 있다. 상기 차단막(141)은 Y 방향을 따라서 소정 간격 이격되게 배치되어 있으며, 서로 동일한 간격을 유지하는 것이 바람직하다. 각각의 차단막(141)은 평판형으로서, XZ 평면과 나란하며, X 방향으로 배치되어 있다.

각각의 차단막(141)은 제 2 노즐부(150)와의 정밀한 얼라인이 요구되므로 각각의 차단벽(131)보다 상대적으로 얇게 형성되는 것이 바람직하다. 반면에, 정밀한 얼라인이 요구되지 않는 각각의 차단벽(131)은 상대적으로 두껍게 형성하여서, 그 제조가 용이하게 할 수 있다.

복수의 차단막(141)의 바깥쪽으로는 차단막 프레임(142)이 배치되어 있다. 상기 차단막 프레임(142)은 복수의 차단막(141)의 상부쪽 및 하부쪽에 각각 배치되어서, 복수의 차단막(141)을 지지하고 있다.

이때, 각각의 차단막(141)은 각각의 차단벽(131)과 서로 대응하도록 배치되 는 것이 바람직하다. 즉, 각각의 차단막(141)은 각각의 차단벽(131)과 얼라인되어서 서로 나란하게 배치될 수 있다. 서로 대응되는 차단벽(131)과, 차단막(141)은 서로 동일한 평면상에서 기판(160)의 Y 방향에 대하여 교차하는 방향인 X 방향으로 나란하게 배치되는 것에 의하여 제 1 노즐부(120)와, 제 2 노즐부(150) 사이의 공간을 구획하는 역할을 한다.

이에 따라, 하나의 제 1 슬릿부(121)로부터 배출되는 증착재는 다른 제 1 슬릿부(121)에서 배출되는 증착재와 혼합되지 않고, 후술하는 제 2 노즐부(150)의 제 2 슬릿부(151)을 통과하여 기판(160)에 증착되는 것이 가능하다.

상기 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140)는 서로 소정 간격 이격되도록 형성되어 있다. 상기와 같이 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140)를 서로 이격시키는 이유는 차단막(141)과 제 2 노즐부(150)는 상호 간에 정밀한 얼라인이 요구되지만, 차단벽(131)과, 차단막(141)은 높은 정밀도를 요구하지 않기 때문이다. 따라서, 고정밀 제어가 요구되는 부분과, 그렇지 않은 부분을 분리함으로써, 고정밀 제어 작업이 용이해지기 위해서이다.

또한, 고온 상태의 증착원(110)에 의하여 차단벽 어셈블리(130)의 온도는 최대 100℃ 이상 상승하므로, 상승된 차단벽 어셈블리(130)의 온도가 차단막 어셈블리(140) 및 제 2 노즐부(150)로 전도되지 않기 위하여 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140)를 분리하기 위해서이다.

이외에도, 차단벽 어셈블리(130)에 증착된 증착재를 주로 재활용하고, 차단막 어셈블리(140) 및 제 2 노즐부(150)에 증착된 증착재는 재활용을 하지 않을 수 있다. 이에 따라, 차단벽 어셈블리(130)이 차단막 어셈블리(140) 및 제 2 노즐부(150)와 분리되면 증착재의 재활용 작업이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.

상기 차단막 어셈블리(140)와, 기판(160) 사이에는 제 2 노즐부(150)가 설치되어 있다. 상기 제 2 노즐부(150)에는 소정 간격 이격되게 복수의 제 2 슬릿부(151)가 설치되어있다. 상기 제 2 슬릿부(151)는 상기 기판(160)의 Y 방향을 따라 배치되며, 서로 동일한 간격을 유지하면서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제 2 노즐부(150)의 바깥쪽에는 제 2 노즐부 프레임(152)이 설치되어 있다.

이때, 제 1 슬릿부(121)의 총 개수보다 제 2 슬릿부(151)의 총 개수가 더 많다. 또한, 서로 인접하게 배치된 한 쌍의 차단벽(131) 및 한 쌍의 차단막(141) 사이에 형성되는 제 1 슬릿부(121)의 개수보다 제 2 슬릿부(151)의 개수가 더 많다. 본 실시예에서는 하나의 제 1 슬릿부(121)에 대하여 세 개의 제 2 슬릿부(151)가 형성된 것으로 도시되어 있지만, 제 1 슬릿부(121)의 개수에 대한 제 2 슬릿부(151)의 개수의 비율은 제조하는 제품의 요구 사양에 따라 다양하게 변형가능하다.

상기 제 2 노즐부(150)는 기판(160)에 대하여 소정 간격 이격되게 배치되는 것이 바람직하다. 이것은 서로간의 접촉으로 인한 불량을 해소할 수 있으며, 상기 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140)를 구비하고 있으므로, 기판(160)에 생성되는 음영(shadow)이 작아지게 됨으로써 실현 가능하다.

또한, 상기 박막 증착 장치(100)는 챔버 내에서 Z 방향으로 기판(160)에 대하여 상대적으로 상하 이동하면서 증착이 이루어지는데, 상기와 같은 이유로 제 2 노즐부(150)는 Y 방향으로의 크기가 기판(160)의 Y 방향으로의 크기와 동일하게 형성된다면, 상기 제 2 노즐부150)의 Z 방향의 크기는 기판(160)의 크기보다 작게 형성할 수 있다.

한편, 상기 기판(160)은 평판 표시 장치용 기판이 이용될 수 있는데, 다수의 평판 표시 장치를 형성할 수 있는 마더 글래스와 같은 대면적 기판이 적용가능하다.

여기서, 상기 박막 증착 장치(100)는 한번 가동을 시작하면 증착재(112), 예컨대, 유기물의 변성을 방지하기 위하여 증착원(110)을 수시로 끄거나 켜지 않고, 상기 증착재(112)가 다 소진될 때까지 계속 일정한 온도를 유지해야 한다.

이러할 경우, 상기 박막 증착 장치(100)가 상기 하나의 기판(160)에 증착하고 난 다음, 다른 하나의 기판(160)에 증착이 이루어지기 전에 제 2 노즐부(150)를 통하여 증착재(112)가 계속적으로 진공 챔버내로 배출되고, 제 2 노즐부(150)에 증착재(112)가 누적되므로, 이를 방지할 필요가 있다.

이를 위하여, 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140) 사이의 간격(d1)에는 증착 가림막(170)이 배치되어 있다. 상기 증착 가림막(170)이 상기 차단벽 어셈블리(130) 및 차단막 어셈블리(140) 사이에 개재되면, 상기 증착원(110)에서 배출된 증착재(112)가 제 2 노즐부(150)를 포함하여 진공 챔버내의 다른 영역에 달라붙는 것을 방지할 수 있다.

상기 증착 가림막(170)은 평판형으로서, 그 길이(ℓ1)는 패터닝하고자 하는 기판(160)의 길이(ℓ2)와 동일하거나 큰 것이므로, 기판(160)의 오염을 방지할 수 있어서 바람직하다. 상기 증착 가림막(170)의 높이(h1)는 상기 차단벽(130)을 커버하는 크기이다. 상기 증착 가림막(170)의 두께(t1)는 상기 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140) 사이의 분리된 간격보다 얇게 형성된다면 제품의 설계 사양에 따라 다양하게 변경가능하다.

본 실시예에서는 상기 증착 가림막(170)이 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140) 사이의 간격에 배치되는 것으로 예시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 박막 증착 장치(100)의 각 구조물간의 간격이 발생된다면 그 사이에 개재가능하다.

예컨대, 상기 증착원(110)과, 차단벽 어셈블리(130) 사이에도 간격(d2)이 발생한다. 상기 간격(d2)에도 증착 가림막(170)을 더 설치할 수 있다. 이처럼, 상기 증착원(110)과 차단벽 어셈블리(130) 사이에 발생되는 간격(d2)에도 증착 가림막(170)을 설치할 수 있다. 그러나, 상기 증착 가림막(170)을 상기 간격(d2)에 설치시에는 증착원(110)의 승강하는 온도를 고려하여 설치여부를 결정해야 한다. 한편, 상기 차단막 어셈블리(140)와, 제 2 노즐부(150) 사이에도 증착 가림막(170)의 설치가능함은 물론이다.

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치(100)의 증착되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 증착원(110)과, 한 장의 기판(160) 사이에는 X 방향으로 제 1 노즐부(120), 차단벽 어셈블리(130), 차단막 어셈블리(140), 제 2 노즐부(130)가 연속적으로 설치되어 있으며, 이들은 서로 소정 간격 이격되게 배치가능하다. 이때, 상기 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140) 사이의 간격(d1)에는 증착 가림막(170)이 이들 사이의 공간을 차단시키지 않은 상태이다.

상기 증착원(110)에서 기화된 증착재(112)는 제 1 노즐부(120)의 제 1 슬릿부(121)를 통과하여서 차단벽(131)과, 차단막(141)으로 인하여 구획된 공간을 통하여 진행하게 되고, 상기 제 2 노즐부(150)의 제 2 슬릿부(151)를 통과하여서 상기 기판(160)에 증착하게 된다.

이때, 상기 제 1 노즐부(120)와, 제 2 노즐부(150) 사이의 공간은 차단벽(131)과, 차단막(141)에 의하여 각각의 공간으로 구획되어 있으므로, 제 1 노즐부(120)의 제 1 슬릿부(121)를 통하여 방출되는 증착재(112)는 인접하는 다른 제 1 슬릿부(121)으로부터 나오는 증착재(112)와는 서로 혼합되지 않는다.

상기 제 1 노즐부(120)와, 제 2 노즐부(150) 사이의 공간이 차단벽(131)과, 차단막(141)에 의하여 구획되어 있을 경우에는 증착재(112)는 거의 수직에 가까운 각도로 제 2 노즐부(150)를 통과하여 기판(160)에 증착된다.

상기 하나의 기판(160)에 대한 증착이 완료되면, 박막 증착 장치(100)는 승강 운동을 하여서 증착 대기 모드로 전환된다. 그러나, 이때에도, 상기 증착원(110)으로부터 증착재(112)의 증발은 계속 진행중이다. 특히, 제 2 노즐부(150)의 하부 부분은 증착재(112)가 방출되는 제 1 노즐부(120)와 대향되게 설치되어 있으므로, 증착재(112)는 제 2 노즐부(150)에 계속적으로 축적된다. 이로 인하여 상기 제 2 노즐부(150)의 패턴 폭이 감소하게 되므로, 이의 교체 주기가 빨라질 수 밖에 없다.

이를 방지하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 박막 증착 장치(100)가 증착 대기 모드인 경우에는 상기 차단벽 어셈블리(130)와, 차단막 어셈블리(140) 사이의 간격(d1)에는 증착 가림막(170)이 설치된다. 이에 따라, 상기 증착원(110)의 가열로 인한 증착재(112)의 방출이 지속적으로 일어나더라도, 상기 증착 가림막(170)이 설치되어 있으므로, 상기 증착재(112)는 증착 가림막(170)의 표면에 부착된다. 따라서, 상기 증착재(112)가 제 2 노즐부(150)에 축적되는 것을 최소화시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 증착 장치(500)를 도시한 분리 사시도이다.

도면을 참조하면, 상기 박막 증착 장치(500)는 증착원(510)과, 상기 증착원(510)의 전방에 설치된 제 1 노즐부(520)와, 상기 제 1 노즐부(520)의 전방에 설치된 차단벽 어셈블리(530)와, 상기 차단벽 어셈블리(530)의 전방에 설치된 제 2 노즐부(550)와, 상기 제 2 노즐부(550)의 전방에 설치된 기판(560)을 포함한다. 본 실시예는 제 1 실시예와 비교하여 볼 때, 차단막 어셈블리가 설치되어 있지 않다.

상기 박막 증착 장치(500)는 진공 챔버내에 설치되는 것이 상기 증착원(510)에서 방출된 증착재(512)가 제 1 노즐부(520)와, 제 2 노즐부(550)를 통과하여 기판(560)에 소망하는 패턴으로 증착시에 상기 증착재(512)의 직진성을 확보하기 위해서 바람직하다.

또한, 상기 차단벽 어셈블리(530)와, 제 2 노즐부(550)의 온도는 증착 원(510)의 온도, 이를테면, 약 100℃보다 낮아야 제 1 노즐부(520)와, 제 2 노즐부(550) 사이의 공간을 고진공 상태로 유지할 수 있다.

이와 같이, 차단벽 어셈블리(530)와, 제 2 노즐부(550)의 온도가 충분히 낮으면, 원하지 않는 방향으로 방출되는 증착재(512)가 다같이 차단벽 어셈블리(530)에 흡착되어서 고진공을 유지할 수 있으므로, 증착재(512)의 직진성을 확보할 수 있는 것이다. 이때, 상기 차단벽 어셈블리(530)는 고온의 증착원(510)과 대향되게 배치되어 있고, 증착원(510)과 가까운 것은 최대 167℃ 가량 온도가 상승하기 때문에, 필요한 경우에는 차단벽 어셈블리(530)에는 냉각 부재가 형성될 수 있다.

상기 기판(560)은 평판 표시 장치용 기판이 될 수 있는데, 다수의 평판 표시 장치를 형성할 수 있는 마더 글래스와 같은 대면적 기판이 적용될 수 있다.

상기 증착원(510)은 상기 기판(560)과 대향되는 측에 배치되며, 증착재(512)가 수납 및 가열된다. 상기 증착원(510)은 증착재(512)가 수납되는 도가니(511)와, 상기 도가니(511)를 가열시켜서 상기 증착재(512)를 제 1 노즐부(520) 쪽으로 증발시키는 히이터(513)를 포함한다.

상기 증착원(510)의 전방에는 제 1 노즐부(520)가 설치되고, 상기 제 1 노즐부(520)에는 상기 기판(160)의 Y 방향을 따라 소정 간격 이격되게 복수의 제 1 슬릿부(521)가 형성되어 있으며, 상기 증착재(512)는 상기 제 1 슬릿부(521)를 통하여 기판(560)쪽으로 진행가능하다.

상기 제 1 노즐(520)의 전방인 기판(560)의 Y 방향에 대하여 교차하는 방향인 X 방향으로 차단벽 어셈블리(530)가 배치되어 있다. 상기 차단벽 어셈블리(530) 는 복수의 차단벽(531)과, 차단벽(531)의 바깥쪽에 설치된 차단벽 어셈블리(532)를 포함한다.

복수의 차단벽(531)은 기판(560)의 Y 방향을 따라서 동일한 간격을 유지하며, 각각의 차단벽(531)은 Y 방향에 대하여 교차하는 방향으로 배치되어 있다. 상기 차단벽(531)은 제 1 노즐부(520)와, 제 2 노즐부(550) 사이의 공간을 구획하는 역할을 한다. 이때, 서로 인접하게 배치된 한 쌍의 차단벽(531) 사이에는 하나의 제 1 슬릿부(521)가 형성되어 있다.

상기 차단벽 어셈블리(530)와, 기판(560) 사이에는 제 2 노즐부(550)가 설치되어 있다. 상기 제 2 노즐부(550)에는 상기 기판(560)의 Y 방향을 따라 복수의 제 2 슬릿부(551)가 서로 동일한 간격을 유지하면서 형성되어 있다. 상기 제 2 노즐부(550)의 바깥쪽에는 제 2 노즐부 프레임(552)이 설치되어 있다.

이때, 상기 제 1 슬릿부(521)의 총 개수보다 제 2 슬릿부(551)의 총 개수가 더 많으며, 한 쌍의 차단벽(531) 사이에 형성된 제 1 슬릿부(521)의 개수보다 제 2 슬릿부(551)의 개수가 더 많다. 상기 제 2 노즐부(550)는 기판(560)에 대하여 소정 간격 이격되어 있다.

한편, 상기 차단벽 어셈블리(530)와 제 2 노즐부(550) 사이에는 간격(d3)이 형성되어 있다. 상기 간격(d3)이 형성되는 이유는 다음과 같다.

제 2 노즐부(550)와, 제 2 노즐 프레임(552)는 기판(560) 상에서 정밀한 위치와 갭(gap)을 가지고 얼라인시키는등 고정밀 제어가 필요한 부분이다. 따라서, 고정밀도가 요구되는 부분의 중량을 가볍게 하여서 제어가 용이하도록, 정밀도 제 어가 불필요하고, 중량이 많이 나가는 증착원(510), 제 1 노즐부(520), 차단벽 어셈블리(530)를 제 2 노즐부(550) 및 제 2 노즐 프레임(552)으로부터 분리하기 위해서이다.

또한, 고온 상태의 증착원(510)에 의하여 차단벽 어셈블리(530)의 온도는 최대 100℃ 이상 상승하므로, 상승된 차단벽 어셈블리(530)의 온도가 제 2 노즐부(550)로 전도되지 않도록 차단벽 어셈블리(530)와, 제 2 노즐부(550)를 분리하기 위해서이다.

이외에도, 차단벽 어셈블리(530)나 제 2 노즐부(550)에 부착된 증착재(512)의 재활용 작업의 용이성으로 인하여 차단벽 어셈블리(530)와, 제 2 노즐부(550)를 분리하기 위해서이다.

여기서, 상기 차단벽 어셈블리(530)와 제 2 노즐부(550) 사이의 간격(d3)에는 하나의 기판(530)을 증착하고 난 다음, 다음 기판(530)을 증착하기 이전 상태에서 증착재(512)가 제 2 노즐부(550)에 증착되는 것을 방지하기 위하여 증착 가림막(570)이 개재되어 있다.

상기 증착 가림막(570)은 증착원(510)에서 배출된 증착재(512)가 제 2 노즐부를 포함하여 진공 챔버의 다른 영역에 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 상기 증착 가림막(570)의 길이(ℓ3)는 기판(560)의 길이(ℓ4)와 동일하거나 크며, 높이(h2)는 차단벽 어셈블리(530)를 커버하는 크기이며, 상기 증착 가림막(570)의 두께(t2)는 차단벽 어셈블리(530)와 제 2 노즐부(550) 사이의 분리된 간격(d3)보다 얇게 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 상기 증착 가림막(570)이 차단벽 어셈블리(530)와 제 2 노즐부(550) 사이의 간격에 배치되는 것으로 예시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 박막 증착 장치(500)의 각 구조물간의 간격이 발생된다면 다른 공간에도 개재가능하다.

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 증착 장치(500)는 증착원(510)에서 기화된 증착재(512)가 제 1 노즐부(520)의 제 1 슬릿부(521)를 통과하여서 차단벽 어셈블리(530)로 인하여 구획된 공간을 통하여 진행하여서, 상기 제 2 노즐부(550)의 제 2 슬릿부(551)를 통과하여서 상기 기판(560)에 증착하게 된다. 이때, 상기 차단벽 어셈블리(530)와, 제 2 노즐부(550) 사이의 간격(d3)에는 증착 가림막(570)이 설치되지 않은 상태이다.

상기 하나의 기판(560)에 대하여 증착이 완료되면, 상기 박막 증착 장치(500)는 승강 운동을 하여서 증착 대기 모드로 전환된다. 그런데, 이때에도, 상기 증착원(510)으로부터 증착재(512)의 증발은 계속 진행중이다.

이에 따라, 증발된 증착재(512)가 제 2 노즐부(550)에 계속적으로 축적되는 것을 방지하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 상기 차단벽 어셈블리(530)와, 제 2 노즐부(550) 사이의 간격(d3)에는 증착 가림막(570)이 설치된다.

이처럼, 상기 증착재(512)의 방출이 지속적으로 발생한다 하더라도 제 2 노즐부(550)의 전방에는 상기 증착 가림막(570)이 설치되어 있으므로, 상기 증착재(512)는 증착 가림막(570)의 표면에 부착된다. 이에 따라, 상기 증착재(512)가 제 2 노즐부(550)에 축적되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 증착 장치를 도시한 분리 사시도,

도 2는 도 1의 박막 증착 장치의 증착 가림막이 설치기 이전의 상태를 도시한 측단면도,

도 3은 도 1의 박막 증착 장치를 도시한 평면도,

도 4는 도 1의 박막 증착 장치의 증착 가림막이 설치된 이후의 상태를 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 증착 장치를 도시한 분리 사시도,

도 6은 도 5의 박막 증착 장치의 증착 가림막이 설치된 이후의 상태를 도시한 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 박막 증착 장치 110: 증착원

120...제 1 노즐부 121...제 1 슬릿부

130...차단벽 어셈블리 131...차단벽

140...차단막 어셈블리 141...차단막

150...제 2 노즐부 151...제 2 슬릿부

160...기판 170...기판

Claims

기판상에 증착재를 증착시키는 박막 증착 장치에 관한 것으로서,

기판과 대향되는 곳에 위치하며, 기화되는 증착재가 수용되는 증착원;과,

상기 증착원의 전방에 배치되며, 상기 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 1 슬릿부가 형성된 제 1 노즐부;와,

상기 제 1 노즐부와 기판 사이에 배치되며, 상기 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 2 슬릿부가 형성된 제 2 노즐부;와,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 상기 제 1 노즐부와 제 2 노즐부 사이의 공간을 구획하도록 복수의 차단벽을 가지는 차단벽 어셈블리;와,

상기 차단벽 어셈블리와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 복수의 차단막을 가지는 차단막 어셈블리;를 포함하되,

상기 차단벽 어셈블리와, 차단막 어셈블리 사이에는 제 1 간격이 형성되고,

상기 제 1 간격에는 상기 박막 증착 장치가 대기 모드시에 선택적으로 위치하는 제 1 증착 가림막이 설치되며,

상기 증착원, 상기 제1 노즐부, 제2 노즐부, 차단벽 어셈블리, 및 상기 차단막 어셈블리를 포함하는 상기 박막 증착 장치는 상기 기판과 소정의 간격을 두고 이격되도록 배치되며, 상기 박막 증착 장치가 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 증착 가림막의 두께는 상기 차단벽 어셈블리와 차단막 어셈블리 사이의 분리된 제 1 간격보다 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지 는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 증착 가림막의 길이는 상기 기판의 길이와 동일하거나, 크게 형성된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 차단벽은 기판의 제 1 방향을 따라 이격되게 배치되고, 각각의 차단벽은 상기 기판의 제 1 방향과 교차하는 방향인 제 2 방향으로 배치되고,

상기 복수의 차단막은 기판의 제 1 방향을 따라 이격되게 배치되고, 각각의 차단막은 상기 기판의 제 1 방향과 교차하는 방향인 제 2 방향으로 배치되어서,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이의 공간을 구획하도록 형성된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 복수의 차단벽의 바깥쪽으로는 차단벽 프레임이 더 설치되고,

상기 복수의 차단막의 바깥쪽으로는 차단막 프레임이 더 설치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 각각의 차단벽과, 각각의 차단막은 동일한 평면상에서 서로 대응하도록 기판의 제 1 방향에 대하여 교차하는 방향인 제 2 방향으로 나란하게 배치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 슬릿부는 상기 기판의 제 1 방향으로 서로 동일한 간격을 유지하면서 상기 제 1 노즐부에 형성되고, 상기 제 2 슬릿부는 상기 기판의 제 1 방향을 따라 서로 동일한 간격을 유지하면서 제 2 노즐부에 형성된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 7 항에 있어서,

서로 인접하게 배치된 한 쌍의 차단벽과, 한 쌍의 차단막 사이에 형성되는 제 1 슬릿부의 개수보다 제 2 슬릿부의 개수가 더 많은 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 노즐부는 상기 기판에 대하여 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 박막 증착 장치는 진공 챔버내에 배치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
기판상에 증착재를 증착시키는 박막 증착 장치에 관한 것으로서,

기판과 대향되는 곳에 위치하며, 기화되는 증착재가 수용되는 증착원;과,

상기 증착원의 전방에 배치되며, 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 1 슬릿부가 형성된 제 1 노즐부;와,

상기 제 1 노즐부와 기판 사이에 배치되며, 상기 기판의 제 1 방향을 따라 복수의 제 2 슬릿부가 형성된 제 2 노즐부;와,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이에 배치되며, 상기 제 1 노즐부와 제 2 노즐부 사이의 공간을 구획하도록 복수의 차단벽을 가지는 차단벽 어셈블리;를 포함하되,

상기 차단벽 어셈블리와, 제 2 노즐부 사이에는 제 1 간격이 형성되고,

상기 제 1 간격에는 상기 박막 증착 장치가 대기 모드시에 선택적으로 위치하는 제 1 증착 가림막이 설치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 증착 가림막의 두께는 상기 차단벽 어셈벽 어셈블리와, 제 2 노즐부 사이의 분리된 제 1 간격보다 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 1 증착 가림막의 길이는 상기 기판의 길이와 동일하거나, 크게 형성된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 복수의 차단벽은 상기 기판의 제 1 방향을 따라 이격되게 배치되고,

각각의 차단벽은 상기 기판의 제 1 방향에 대하여 교차하는 방향인 제 2 방향으로 배치되어서,

상기 제 1 노즐부와, 제 2 노즐부 사이의 구획된 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 복수의 차단벽의 바깥쪽으로는 차단벽 프레임이 더 설치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 14 항에 있어서,

복수의 제1 슬릿부는 상기 기판의 제 1 방향을 따라 서로 동일한 간격을 유지하면서 상기 제 1 노즐부에 형성되고, 복수의 제 2 슬릿부는 상기 기판의 제 1 방향을 따라 서로 동일한 간격을 유지하면서 제 2 노즐부에 형성된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 16 항에 있어서,

서로 인접하게 배치된 한 쌍의 차단벽 사이에 형성된 제 1 슬릿부의 개수보다 제 2 슬릿부의 개수가 더 많은 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제 2 노즐부는 상기 기판에 대하여 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 박막 증착 장치는 진공 챔버내에 배치된 것을 특징으로 하는 증착 가림막을 가지는 박막 증착 장치.