KR101313708B1 - 기판제조장치와 이에 사용되는 가스분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되는 기판안치대; 상기 챔버의 내부에 위치하며, 원료물질을 기화시키는 기화수단과 상기 기화수단에서 기화된 원료물질을 상기 기판안치대의 상부로 분사하는 분사수단을 포함하는 가스분사장치; 상기 챔버 외부의 원료공급장치에서 상기 챔버 내부의 상기 기화수단까지 분말형태의 상기 원료물질을 캐리어가스와 함께 제공하는 원료공급유로를 포함하는 기판제조장치와 이에 사용되는 가스분사장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 분말형태의 원료물질을 기화시켜 기판처리소스로 사용하는 기판처리장치에서 분말형태의 원료물질을 캐리어가스와 함께 공급하기 때문에 원료물질을 고온의 증발기에 담아둘 필요가 없어진다. 따라서 원료물질의 열적 변성을 막아 원료물질의 사용효율을 향상시킬 수 있으며, 증발기에 원료물질을 리필하기 위하여 장치의 가동을 중단시킬 필요가 없어지므로 전체적으로 생산성이 향상된다.

유기발광다이오드소자, 가스분사장치

Description

기판제조장치와 이에 사용되는 가스분사장치{Substrate manufacturing apparatus and gas supply device for the same}

도 1은 유기발광다이오드 소자의 개략적인 단면 구성도

도 2는 종래의 상향식 유기발광다이오드소자 제조용 증착장치의 구성도

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스분사장치가 설치된 유기발광다이오드소자 제조장치의 개략 단면도

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스분사장치의 분해 사시도

도 5a 및 도 5b는 가스분사장치의 증기화 유로의 여러 패턴을 나타낸 도면

도 6은 히팅블록이 여러 개로 분기된 서브히팅블록으로 이루어진 경우를 예시한 도면

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스분사장치가 설치된 유기발광다이오드소자 제조장치의 개략 단면도

도 8 및 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스분사장치의 사시도 및 측면도

도 10은 본 발명의 제2 실시예에서 다른 유형의 광학식 가열수단이 설치된 가스분사장치를 나타낸 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: 유기발광다이오드소자 제조장치 110: 챔버

120: 기판안치대 130, 180: 가스분사장치

131: 히팅블록 132: 열선

133: 증기화유로 136: 가스분배판

140: 원료공급유로 150; 회전축

160: 전원라인 181: 가스유닛

183: 광학식 가열수단 190: 반사판

본 발명은 기판제조장치와 이에 사용되는 가스분사장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode Device, OLED)의 제조장치와 이에 사용되는 가스분사장치에 관한 것이다.

평판디스플레이 중에서 많이 사용되는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display)는 가볍고 전력소모가 적은 장점이 있으나, 자체 발광소자가 아니고 수광소자이기 때문에 밝기, 콘트라스트(contrast), 시야각, 그리고 대면적화 등에 일정한 한계를 가진다.

이러한 단점들을 극복할 수 있는 대안으로 모색되고 있는 것이 유기발광다이오드소자를 이용하는 평판디스플레이로서, 유기발광다이오드소자는 자체 발광형 이어서 액정표시장치에 비해 시야각, 콘트라스트 등이 우수하고, 백라이트가 필요하지 않기 때문에 보다 가볍고 얇게 제작하는 것이 가능하며, 소비전력 측면에서도 유리한 장점을 가진다.

특히, 액정표시장치나 PDP(Plasma Display Panel)와는 달리 유기발광다이오드소자는 증착 및 봉지(encapsulation) 공정이 전부라고 할 수 있기 때문에 제조공정도 상대적으로 단순하다는 장점이 있다.

도 1은 유기발광다이오드소자(10)의 단면구조를 단순화하여 도시한 것으로서, 애노드(11)와 캐소드(15)의 사이에 유기화합물로 이루어진 정공수송층(12), 유기발광층(13) 및 전자수송층(14)이 순차적으로 형성되며, 통상적으로 애노드(11)에는 ITO(indiun-tin-oxide)가 이용되고, 캐소드(15)에는 Al이 이용된다.

이와 같은 유기발광다이오드소자(10)에서 애노드(11) 및 캐소드(15) 사이에 전압을 인가하면, 애노드(11)로부터 주입된 정공이 정공수송층(12)을 경유하여 유기발광층(13)으로 이동하고, 전자가 캐소드(15)로부터 전자수송층(14)을 경유하여 유기발광층(13)으로 주입되므로, 유기발광층(13) 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 중성의 엑시톤(exciton)이 형성된다.

이러한 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변화되면서 유기발광층(13)의 분자가 발광하게 되어 화상을 형성하게 되는 것이다.

유기발광층은 적(R),녹(G),청(B)의 색상을 표현하는 영역으로서, 일반적으로는 각 화소마다 적,녹,청색을 발광하는 별도의 유기물질을 증착하여 사용한다. 현재 유기발광다이오드소자의 제조에 사용되는 유기물질에는 Alq3, CuPc, TDP, NPB 등이 있으며, 다양한 도펀트(dopant)를 사용하여 색상을 표현한다.

한편, 이들 유기물질을 기판에 증착하기 위해 주로 사용하는 방법은 고체상태의 소스유기물질을 챔버내부에서 기화(증발)시킴으로써 기화된 유기물질이 확산하여 기판에 증착되도록 하는 것이다.

도 2는 종래의 유기발광다이오드소자용 증착장치(20)의 개략적인 구성을 나타낸 단면도로서, 챔버(21)와, 상기 챔버(21)의 내부에 위치하며 원료물질을 기화시키는 증발기(24), 상기 증발기(24)의 상부에 위치하며 기판(s)의 표면이 하부의 증발기(24)를 향하도록 지지하는 기판안치대(22)를 포함한다.

기판(s)의 직하부에는 소정 패턴의 관통부를 가지는 마스크(23)가 설치된다. 따라서 증발기(24)에서 기화된 원료물질은 확산을 통해 마스크(23)의 패턴을 통해 노출되는 기판의 표면에 증착된다.

증발기(24)는 열선에 의해 히팅되는 세라믹 도가니가 이용되며, 기판의 크기가 큰 경우에는 여러개의 증발기를 설치하기도 하고 일자 형태의 선형 증발기가 이용되기도 한다.

그런데 이러한 상향식 증착장치(20)는 기판(s)의 하부에 마스크(23)가 위치 하기 때문에 기판이 대면적화될수록 마스크(23)가 하부로 처지는 현상이 발생하여 미세패턴을 형성하는데 어려움이 있고, 박막균일도를 유지하기 위하여 기판(s)과 증발기(24)의 거리를 최대한 이격시켜야 하므로 장치의 용적을 줄이는데 한계가 있다.

또한, 원료물질을 저장한 채 가열하여 증발시키는 방식의 증발기를 사용하기 때문에 증발기에 담겨진 원료물질은 항상 열적 변형의 위험에 노출되어 있어 원료물질의 사용효율이 매우 낮다.

또한 증발기에 담겨진 원료물질이 모두 소진된 이후에 원료물질을 새로이 충진하기 위해서는 증착장치의 가동을 중단한 후 증발기(24)를 교체하거나 원료물질을 리필하여야 하는데, 이로 인해 생산성의 저하가 초래된다.

본 발명은 유기발광다이오드소자의 제조장치와 같이 분말형태의 원료물질을 기화시켜 기판을 처리하는 기판제조장치에서 고온의 증발기에 원료물질을 담아둠으로써 발생하는 제반 문제를 해결하는데 목적이 있다.

즉, 첫째는, 고온에 장시간 노출되지 않도록 하여 원료물질의 열적 변화를 방지하는데 목적이 있고, 둘째는, 새로운 증발기의 교체를 위해 증착장치의 가동을 중단함으로써 생산성이 저하되는 것을 방지하는데 목적이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되는 기판안치대; 상기 챔버의 내부에 위치하며, 원료물질을 기화시키는 기화수단과 상기 기화수단에서 기화된 원료물질을 상기 기판안치대의 상부로 분사하는 분사수단을 포함하는 가스분사장치; 상기 챔버 외부의 원료공급장치에서 상기 챔버 내부의 상기 기화수단까지 분말형태의 상기 원료물질을 캐리어가스와 함께 제공하는 원료공급유로를 포함하는 기판제조장치를 제공한다.

상기 가스분사장치는 상기 챔버를 관통하여 설치되는 회전축에 연결되며, 상기 원료공급유로는 상기 회전축의 내부유로를 포함할 수 있다.

상기 기화수단은, 내부에 상기 원료공급유로와 연통하는 증기화유로를 구비하고, 하부에 상기 증기화유로의 출구를 가지는 히팅블록; 상기 히팅블록에 결합하여 상기 히팅블록을 가열시키는 열선을 포함할 수 있다.

상기 분사수단은 분사홀을 구비하며, 상기 히팅블록의 하부에 결합하여 증기화유로를 통과하면서 기화된 상기 원료물질을 상기 분사홀을 통해 분사하는 가스분배판이며, 이때 상기 가스분배판은 주변부에 형성된 측벽이 상기 히팅블록의 하부에 결합됨으로써, 상기 히팅블록과의 사이에 상기 증기화유로와 연통하는 확산공간을 형성할 수 있다.

상기 히팅블록은 Al, SUS, Mo, Ti 중 어느 하나의 재질로 제조될 수 있다.

또한, 상기 히팅블록은 상기 챔버의 중심에 대하여 대칭적으로 분기된 다수의 서브히팅블록을 포함하며, 상기 원료공급유로는 상기 히팅블록의 중심부에 연결되어 상기 다수의 서브히팅블록에 각각 형성된 상기 증기화유로와 연통할 수 있다.

또한, 상기 히팅블록은 상기 챔버를 관통하여 설치되는 회전축에 연결되고, 상기 원료공급유로는 상기 회전축의 내부유로를 포함하며, 상기 열선은 상기 회전축의 내부를 통해 인입되는 전원라인에 연결될 수 있다.

한편, 상기 기화수단은, 상기 원료공급유로와 연통하는 제1 가스관; 상기 제1 가스관을 통과하는 상기 원료물질을 기화시키기 위하여 상기 제1 가스관에 결합하는 광학식 가열수단을 포함하고, 상기 분사수단은 상기 제1 가스관과 연결되며 분사홀을 가지는 제2 가스관일 수 있다.

상기 가스분사장치는, 상기 광학식 가열수단의 가열효율을 높이기 위하여 상기 광학식 가열수단, 상기 제1 가스관 및 상기 제2 가스관의 측방에 서로 대향하도록 설치되는 반사판을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 가스관은 상기 챔버를 관통하여 설치되는 회전축에 연결되고, 상기 원료공급유로는 상기 회전축의 내부유로를 포함할 수 있다.

상기 회전축의 단부에는 지지플레이트가 설치되고, 상기 원료공급유로는 상기 지지플레이트를 관통하여 상기 제1 가스관과 연결되며, 상기 반사판은 상기 지지플레이트에 고정될 수 있다.

상기 광학식 가열수단은 상기 제1 가스관의 외주를 둘러싸는 통 형상일 수도 있고, 상기 제1 가스관의 외주에 나선형으로 감길 수도 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

제1 실시예

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스분사장치(130)가 설치된 유기발광다이오드소자 제조장치(100)의 개략 구성도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 가스분사장치(130)는 유기발광다이오드소자의 제조에 사용되는 유기물질을 챔버 내부로 공급하기 위한 것이어서 단순히 가스분사수단만을 가지는 것이 아니라 분말형태로 공급되는 유기물질을 증기화시키는 기화수단도 구비하는 점에 특징이 있다.

또한 기판안치대(120)의 상부에서 하부로 가스를 공급하는 하향식 가스분사장치(130)인 점에 특징이 있다.

상기 유기발광다이오드소자 제조장치(100)의 구성을 살펴보면, 일정한 반응공간을 형성하는 챔버(110), 상기 챔버(110)의 내부에 설치되는 기판안치대(120), 상기 기판안치대(120)의 상부에 설치되는 가스분사장치(130)를 포함한다.

기판안치대(120)에 안치된 기판(s)의 상부에는 소정의 패턴이 형성된 마스크(M)가 설치되며, 따라서 가스분사장치(130)에서 분사된 원료물질은 마스크(M)의 패턴을 통해 노출되는 기판(s)의 표면에 증착된다.

상기 가스분사장치(130)는 내부에 증기화유로(133)가 형성된 금속재질의 히팅블록(131)과, 상기 히팅블록(131)의 하부에 결합하며 상기 증기화유로(133)를 지 나는 동안 기화된 소스물질을 챔버(110) 내부로 공급하는 가스분배판(136)을 포함하여 구성된다.

히팅블록(131)의 중앙부에는 원료공급유로(140)가 연결되고, 상기 원료공급유로(140)를 통해서는 분말형태의 원료물질이 캐리어가스와 함께 공급되며, 상기 원료물질은 상기 증기화유로(133)를 통과하면서 기화된다.

이하 본 명세서에서의 원료공급유로(140)는 챔버(110) 외부의 원료공급부(140)에서 챔버(110) 내부의 증기화유로(133)에 이르는 분말원료의 공급경로 전부를 의미하는 것으로 간주하며, 따라서 도중에 연결되는 다수의 가스관이나 후술하는 회전축의 내부유로도 원료공급유로(140)에 포함된다.

히팅블록(131)에는 전원라인(160)을 통해 외부전원(미도시)과 연결되는 열선(132)이 결합 또는 매설되며, 따라서 외부전원에 의해 열선(132)이 발열하면 히팅블록(131) 전체가 가열되기 때문에 분말형태의 원료가 증기화유로(133)를 통과하면서 자연스럽게 기화된다.

히팅블록(131)은 Al, SUS, Mo 또는 Ti 등의 재질로 제조되며, 열선(132)은 발열수단이므로 저항값이 높은 금속재질로 제조된다.

히팅블록(131)은 예를 들어 도 4의 사시도에 도시된 바와 같이 사각의 단면을 가지는 막대 형상으로서 중앙부에 원료공급유로(140)가 연결된다. 상기 원료공급유로(140)는 회전축의 내부에 형성된 내부유로를 포함하며 히팅블록(131) 내부의 증기화유로(133)와 연통된다.

또한 히팅블록(131)의 증기화 유로(133)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 원료공급유로 연결부(134)를 중심으로 양 단부쪽을 향해 일자로 뻗은 형태로 형성될 수도 있고, 도 5b에 도시된 바와 같이 양 단부까지 왕복하는 형태로 형성될수도 있다.

증기화 유로(133)를 어떠한 형태로 형성할 지는 원료의 종류나 공정특성에 따라 결정하면 되지만, 적어도 증기화 유로(133)는 원료공급유로 연결부(134)를 중심으로 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 도 6에 도시된 바와 같이 일자형 히팅블록(131) 대신에 원료공급유로 연결부(134)을 기준으로 3개의 서브히팅블록(131a,131b,131c)을 방사상으로 배치할 수도 있다. 물론 4개 이상의 서브히팅블록도 가능하며, 어떤 경우이든지간에 챔버 중심에 대하여 대칭적으로 각 서브히팅블록이 배치되어야 한다.

한편, 히팅블록(131)의 하면에는 상기 증기화유로(133)의 제1 출구(133a) 및 제2 출구(133b)가 형성되며, 증기화유로(133)를 통과하면서 기화된 원료물질이 상기 제1 및 제2 출구(133a, 133b)를 통해 하부로 공급된다.

본 발명의 제1 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 출구(133a, 133b)를 통해 공급된 기화소스를 챔버(110) 내부로 균일하게 분사시키는 분사수단인 가스분배판(136)을 히팅블록(131)의 하부에 결합한다.

상기 가스분배판(136)에는 다수의 분사홀(137)이 형성되어 있으며, 가스분배판(136)과 히팅블록(131)의 사이에는 제1 및 제2 출구(133a, 133b)를 통해 공급된 기화소스가 분사되기 전에 균일하게 확산시키기 위하여 확산공간(138)을 형성한다.

이러한 확산공간(138)은 도 4에 도시된 바와 같이 가스분배판(136)의 주변부에 측벽(138)을 형성한 상태에서 상기 측벽(138)의 상단부를 히팅블록(131)의 저면에 접합시킴으로써 확보할 수 있다. 아니면 가스분배판(136)의 내부에 히팅블록(131)의 상기 제1 및 제2 출구(133a, 133b)와 연통하는 확산공간을 별도로 형성할 수도 있다.

한편, 갈수록 기판(s)이 대면적화되는 현상에 대비하기 위해서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스분사장치(130)를 회전시키는 것이 바람직하다.

이를 위하여 챔버(110)의 리드에 회전축(150)을 관통하여 설치하고, 회전축(150)의 하단에 상기 가스분사장치(130)를 연결한다. 상기 회전축(150)은 챔버(110)의 리드에 결합된 하우징(미도시)을 관통하여 설치하되, 상기 하우징과의 사이에 마그네틱 시일 등을 설치하여 회전할 때에도 챔버(110)의 진공이 유지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 회전축(150)의 하단을 히팅블록(131)의 중심부에 연결하고, 히팅블록(131) 내부의 증기화유로(133)와 연결되는 원료공급유로(140)는 상기 회전축(150)의 내부에 형성된 내부유로가 된다.

또한 회전축(150)의 내부에는 전원라인(160)을 위치시키는 것이 바람직하다.

이때 회전상태에서도 상기 원료공급유로(140)가 외부의 원료공급부(미도시) 와 계속하여 연통되고 상기 전원라인(160)이 외부의 전원공급부(미도시)와 접점을 유지할 수 있어야 한다. 이를 위해 회전축과 회전축, 회전축과 고정축 사이에 통상 사용되는 슬립링(미도시)을 이용할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스분사장치(130)가 사용된 유기발광다이오드소자 제조장치(100)에서 기판(s)에 소정의 박막이 정착되는 과정을 설명한다.

먼저 기판안치대(120)에 기판(s)을 안치하고 기판(s) 상부에 소정 패턴이 형성된 마스크(M)을 배치한 상태에서 진공펌핑을 통해 소정 압력의 공정분위기를 조성한다.

이어서 외부의 원료공급부(미도시)에서 캐리어가스와 함께 공급되는 분말형태의 원료물질이 원료공급유로(140)을 통해 가스분사장치(130)로 공급된다.

히팅블록(131)은 이미 열선(132)에 의해 고온으로 가열되어 있는 상태이기 때문에, 분말형태의 원료물질은 히팅블록(131)의 내부에 형성된 증기화유로(133)를 통과하면서 자연스럽게 기화되며, 기화된 원료물질은 제1 출구(131a) 및 제2 출구(131b)를 통해 가스분배판(136)과 히팅블록(131) 사이의 확산공간(138)으로 유입된다.

이어서 가스분배판(136)의 분사홀(137)을 통해서 기판안치대(120)의 상부로 분사되었다가 마스크(M)의 패턴을 통해 기판(s)에 증착된다.

만일 가스분사장치(130)가 회전축(150)에 결합된 경우에는, 회전축(150)을 적절한 속도로 회전시킴으로써 정지상태에 비하여 박막균일도를 향상시킬 수 있다.

제2 실시예

본 발명의 제2 실시예에 따른 가스분사장치(180)는 도 7에 도시된 바와 같이 외부로부터 원료물질을 공급하는 원료공급유로(140)에 가스관유닛(181)을 결합하고, 캐리어가스와 함께 공급되는 분말원료를 증기화시키기 위하여 광학식 가열수단(183)을 상기 가스관유닛(181)의 일부 구간에 결합시킨 점에 특징이 있다.

가스관유닛(181)은 원료공급유로(140)의 단부에 연결되는 제1 가스관(181a)과 상기 제1 가스관(181a)의 하부에 위치하는 제2 가스관(181b)을 포함하여 구성된다.

원료공급유로(140)는 제1 가스관(181a)의 중앙부에 연결되는 것이 바람직하고, 상기 제2 가스관(181b)은 양 단부가 제1 가스관(181a)의 양 단부와 각각 연통하며 그 하부에 다수의 분사홀(184)을 구비한다.

특히, 광학식 가열수단(183)은 가스관유닛(181)의 제1 가스관(181a)의 주위에 결합하며, 제1 가스관(181a)에서 원료공급유로 연결부(182)를 중심으로 대칭적으로 설치된다. 제2 가스관(181b)는 제1 가스관(181a)의 하부에 위치하며 제1 가스관(181a)의 양단에 연결되어 폐곡선을 이룬다. 또한, 제2 가스관(181b)는 하부에 분사홀(184)을 갖는다. 또한, 광학식 가열수단(183)은 제1 가스관(181a)의 외면을 완전히 덮는다. 따라서, 제1 가스관(181a)을 통과하는 물질은 균일하게 가열된다. 한편, 제2 가스관(181b)에는 분사홀(184)이 형성되기 때문에, 광학식 가열수단(183)은 제2 가스관(181b)의 외면을 완전히 덮을 수 없으며, 광학식 가열수단(183)이 제2 가스관(181b)을 부분적으로 감싸는 경우 제2 가스관(181b) 내에서 온도 불균일이 발생하므로 광학식 가열수단(183)은 제1 가스관(181a)만을 감싸도록 구성된다.

광학식 가열수단(183)의 일 예로서 램프히터가 사용될 수 있다. 램프히터는 전원라인(160)에 의하여 외부전원(미도시)과 연결되고, 통상 석영재질의 케이스 내부에 텅스텐 재질의 필라멘트가 내장된 구조를 가진다.

광학식 가열수단(183)을 사용하면 급속가열이 가능하기 때문에 공정시간의 단축과 수율향상이 가능하고, 또한 저항식 히터에 비하여 훨씬 고온으로 가열할 수 있기 때문에 증착하고자 하는 원료물질을 고려함에 있어서 그 선택폭이 넓어지는 장점이 있다.

대면적 기판을 처리함에 있어서 높은 박막균일도를 얻기 위해서는 제2 실시예에서도 상기 가스관유닛(181)을 챔버(110) 내부에서 회전시키는 것이 바람직하다.

이를 위해서는 제1 실시예와 마찬가지로 회전축(150)을 챔버(110)의 리드를 관통하여 설치하고, 상기 회전축(150)의 내부에 원료공급유로(140) 및 전원라인(160)을 설치하여야 한다.

한편, 광학식 가열수단(183)의 가열효율을 높이기 위해서는 가스관유닛(181)의 주위에 반사판을 설치하여 광학식 가열수단(183)의 열을 가스관유닛(181)에 집중시키는 것이 바람직하다.

이러한 반사판(190)은 도 8에 도시된 바와 같이 가스관유닛(181)의 길이방향을 따라 가스관유닛(181)의 양 측방으로 일정 거리 이격되어 설치되어야 한다.

가스관유닛(181)이 회전식이 아니면 상기 반사판(190)을 챔버(110)의 리드 또는 챔버(110)의 내부에 고정시키면 된다.

그런데 만일 가스관유닛(181)을 회전식으로 설치하는 경우에는 반사판(190) 도 가스관유닛(181)과 함께 회전할 수 있도록 설치되어야 한다.

이를 위하여 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 회전축(150)의 하단에 지지플레이트(152)를 결합하고, 상기 지지플레이트(152)의 하부에 2개의 반사판(190)을 서로 대향하도록 설치한다.

상기 2개 반사판(190)의 사이에 가스관유닛(181)을 위치시키고, 이때 상부의 제1 가스관(181a)의 중앙부에는 상기 지지플레이트(152)를 관통하는 원료공급유로(140)가 연결된다.

도 9는 도 8의 측면도로서 제1 가스관(181a)의 주위로 광학식 가열수단(183)이 설치된 모습을 도시하고 있다.

한편, 광학식 가열수단(183)은 증기화유로 역할을 하는 제1 가스관(181a)에 최대한 근접하여 설치되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 광학식 가열수단(183)을 제1 가스관(181a)의 주변을 완전히 둘러싸는 원통형으로 제작될 수도 있고, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 가스관(181a)의 둘레에 나선형으로 감길 수도 있다. 아니면 도시하지는 않았지만 광학식 가열수단(183)의 주위에 제1 가스관(181a)을 감을 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스분사장치(180)가 사용된 유기발광다이오드소자 제조장치(100)에서 기판(s)에 소정의 박막이 정착되는 과정을 설 명한다.

먼저 기판안치대(120)에 기판(s)을 안치하고 기판(s) 상부에 소정 패턴이 형성된 마스크(M)을 배치한 상태에서 진공펌핑을 통해 소정 압력의 공정분위기를 조성한다.

이어서 외부의 원료공급부(미도시)에서 캐리어가스와 함께 공급되는 분말형태의 원료물질이 원료공급유로(140)을 통해 가스분사장치(180)의 제1 가스관(181a)으로 유입된다.

원료물질은 제1 가스관(181a)을 통과하면서 제1 가스관(181a)의 주변에 설치된 광학식 가열수단(183)에 의해 가열되어 기화되며, 기화된 원료물질은 제2 가스관(181b)의 분사홀(184)을 통해 기판안치대(120)의 상부로 분사되었다가 마스크(M)의 패턴을 통해 기판(s)에 증착된다.

만일 가스분사장치(180)가 회전축(150)에 결합된 경우에는, 회전축(150)을 적절한 속도로 회전시킴으로써 정지상태에 비하여 박막균일도를 향상시킬 수 있다.

이상에서는 유기발광다이오드소자 제조장치를 예시하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 분말형태의 원료물질을 챔버 내부에서 기화시켜 분사하는 방식으로 기판을 제조하는 다른 유형의 기판제조장치에서도 적용될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따르면 분말형태의 원료물질을 기화시켜 기판처리소스로 사용하는 기판처리장치에서 분말형태의 원료물질을 캐리어가스와 함께 공급하기 때문에 원료물질을 고온의 증발기에 담아둘 필요가 없어진다.

따라서 원료물질의 열적 변성을 막아 원료물질의 사용효율을 향상시킬 수 있으며, 증발기에 원료물질을 리필하기 위하여 장치의 가동을 중단시킬 필요가 없어지므로 전체적으로 생산성이 향상된다.

또한 회전방식을 적용하여 대면적 기판에 적용이 용이하고, 원료물질의 공급량을 조절함으로써 박막의 증착속도를 조절할 수도 있다.

Claims (16)

1. 챔버;

   상기 챔버의 내부에 설치되는 기판안치대;

   상기 챔버의 내부에 위치하며, 제1 가스관과, 상기 제1 가스관 하부에 위치하며 상기 제1 가스관의 양단에 연결되어 폐곡선을 이루고 하부에 분사홀을 갖는 제2 가스관과, 상기 제1 가스관의 외면을 완전히 덮는 광학식 가열수단을 포함하는 가스분사장치;

   상기 제1 가스관과 연통되어 상기 챔버 외부의 원료공급장치에서 상기 챔버 내부의 상기 가스분사장치로 분말형태의 원료물질을 캐리어가스와 함께 제공하는 원료공급유로를 포함하는 기판제조장치
2. 삭제
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7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,

    상기 가스분사장치는, 상기 광학식 가열수단의 가열효율을 높이기 위하여 상기 광학식 가열수단, 상기 제1 가스관 및 상기 제2 가스관의 측방에 서로 대향하도록 설치되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는기판제조장치
11. 제10항에 있어서,

    상기 제1 가스관은 상기 챔버를 관통하여 설치되는 회전축에 연결되고, 상기 원료공급유로는 상기 회전축의 내부유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판제조장치
12. 제11항에 있어서,

    상기 회전축의 단부에는 지지플레이트가 설치되고, 상기 원료공급유로는 상 기 지지플레이트를 관통하여 상기 제1 가스관과 연결되며, 상기 반사판은 상기 지지플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 기판제조장치
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14. 삭제
15. 삭제
16. 원료공급유로를 통해 캐리어가스와 함께 챔버 내부로 공급되는 분말형태의 원료물질을 상기 챔버의 내부에서 기화시켜 분사하는 가스분사장치에 있어서,

    상기 원료공급유로와 연통하는 제1 가스관;

    상기 제1 가스관의 외면을 완전히 감싸는 광학식 가열수단;

    상기 제1 가스관 하부에 위치하며 상기 제1 가스관의 양단에 연결되어 폐곡선을 이루고 상기 제1 가스관에서 기화된 상기 원료물질을 분사하는 분사홀을 가지는 제2 가스관;

    을 포함하는 것을 특징으로하는 가스분사장치

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