KR101450598B1 - Apparatus for Continuously Depositing Thin Film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속박막증착장치에 관한 것으로서, 재료저장부와, 재료예열부와, 재료이송부와, 재료증발부와, 도가니이송부를 포함한다. 재료저장부는 유기재료가 저장된다. 재료예열부는 유기재료가 수용된 도가니를 유기재료의 기화점 미만의 온도로 예열한다. 재료이송부는 재료저장부로부터 일정량의 유기재료를 공급받아, 재료예열부에 배치된 도가니로 유기재료를 전달한다. 재료증발부는 반입된 도가니에 열을 공급하여 도가니에 수용된 유기재료를 증발시킨다. 도가니이송부는 재료예열부에서 예열된 도가니를 재료증발부로 반입하거나 또는 재료증발부에서 유기재료가 소진된 도가니를 반출한다.The present invention relates to a continuous film deposition apparatus, which includes a material storage section, a material preheating section, a material transfer section, a material evaporation section, and a crucible transfer section. The material storage portion stores the organic material. The material preheating part preheats the crucible containing the organic material to a temperature below the vaporization point of the organic material. The material transfer unit receives a predetermined amount of the organic material from the material storage unit and transfers the organic material to the crucible disposed in the material preheating unit. The material evaporator supplies heat to the loaded crucible to evaporate the organic material contained in the crucible. The crucible conveying unit conveys the crucible preheated by the material preheating unit to the material evaporating unit or the crucible in which the organic material is exhausted from the material evaporating unit.
Description
본 발명은 연속박막증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장시간 동안 유기재료를 증발시켜 기판상에 박막 형태로 증착시킬 수 있는 연속박막증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous thin film deposition apparatus, and more particularly, to a continuous thin film deposition apparatus capable of vaporizing an organic material for a long time and depositing the thin film on a substrate.
유기발광 표시소자는 대표적인 평판 디스플레이 소자로서, 기판에 형성되는 투명 양전극층과 금속 음전극층 사이에 유기발광층을 포함하는 유기박막이 개재되는 구조로 이루어진다. 따라서, 이러한 유기발광 표시소자를 가지는 기판을 제조함에 있어 유기 발광층을 포함하는 유기박막을 형성하는데 유기물 증착공정이 수행되게 된다.The organic light emitting display device is a typical flat panel display device having a structure in which an organic thin film including an organic light emitting layer is interposed between a transparent positive electrode layer formed on a substrate and a metal negative electrode layer. Therefore, in manufacturing a substrate having such an organic light emitting display, an organic material deposition process is performed to form an organic thin film including an organic light emitting layer.
이와 같은 유기박막을 기판에 증착시키기 위해서는 일반적으로 진공열증착법이 이용되고 있다. 진공열증착법은 박막증착장치의 진공챔버 내에 구비된 유기재료에 히터 등을 이용해 열을 가하여 내부에 수용된 유기재료를 기판을 향해 증발시킴으로써 기판에 일정 두께의 유기박막을 형성시키는 방법이다.In order to deposit such an organic thin film on a substrate, a vacuum thermal deposition method is generally used. The vacuum thermal evaporation method is a method of forming an organic thin film having a predetermined thickness on a substrate by applying heat to an organic material provided in a vacuum chamber of a thin film deposition apparatus by using a heater and evaporating an organic material contained therein to the substrate.
도 1은 종래의 박막증착장치의 일례를 도시한 도면이다.1 is a view showing an example of a conventional thin film deposition apparatus.
도 1을 참조하면, 종래의 박막증착장치는, 기판에 증착되는 유기재료를 수용하고 있는 도가니(10)와, 도가니(10)의 원료 물질을 가열하기 위한 히터(20)와, 히터(20)의 내측에서 도가니(10)를 승강시키는 이송유닛(30)과, 기화된 유기재료가 분사되는 분사구(40)를 포함한다.1, a conventional thin film deposition apparatus includes a
그러나, 종래의 박막증착장치는 도가니(10) 내에 수용할 수 있는 유기재료의 양이 한정되기 때문에 유기재료를 자주 재충진해야 하고, 충진 과정에서는 매번 박막증착장치의 가동을 정지하여야 하는 문제점이 있다. 또한, 도가니(10)의 용량을 증대시키는 방안을 고려할 수 있지만, 도가니(10)의 용량을 무한정 증대시킬 수도 없고, 도가니(10)의 용량을 증대시키면 그에 대응되게 장치의 관련 구성품들 또한 전체적으로 상향된 성능을 발휘할 수 있는 것으로 채택되어야 한다. 따라서, 장치의 전체 크기가 증가하고, 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.However, since the conventional thin film deposition apparatus is limited in the amount of the organic material that can be accommodated in the
또한, 도가니(10)의 용량을 증대시키면 도가니(10) 내에서 많은 양의 유기재료가 수용된다. 이때, 도가니(10) 내의 유기재료가 장시간 동안 히터(20)에 의해 가열되므로 유기재료 자체가 변성될 위험성이 상당히 높은 문제점이 있다.Further, when the capacity of the
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유기재료를 수용하는 도가니를 대용량으로 제작하지 않고, 일정 용량의 도가니 자체를 교체하여 유기재료를 연속적으로 공급하도록 구성함으로써, 증착장치의 가동시간을 연장시킬 수 있고, 도가니의 용량을 적정하게 유지 및 공급하여 도가니 내의 유기재료가 열에 의해 변성되는 것을 방지할 수 있는 연속박막증착장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above and to provide a method of manufacturing a crucible which is capable of continuously supplying an organic material by replacing a crucible itself, And it is an object of the present invention to provide a continuous thin film deposition apparatus capable of extending the operating time of the apparatus and appropriately maintaining and supplying the capacity of the crucible to prevent the organic material in the crucible from being denatured by heat.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 연속박막증착장치는, 유기재료가 상온 상태로 저장되는 호퍼와, 상기 호퍼에 일정 진폭의 진동을 공급하는 호퍼진동부를 구비하는 재료저장부; 유기재료가 수용된 도가니를 유기재료의 기화점 미만의 온도로 예열하는 재료예열부; 상기 재료저장부로부터 일정량의 유기재료를 공급받아, 상기 재료예열부에 배치된 도가니로 유기재료를 전달하는 재료이송부; 반입된 도가니에 열을 공급하여 상기 도가니에 수용된 유기재료를 증발시키는 재료증발부; 및 상기 재료예열부에서 예열된 도가니를 상기 재료증발부로 반입하거나 또는 상기 재료증발부에서 유기재료가 소진된 도가니를 반출하는 도가니이송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a continuous film deposition apparatus including: a material storage unit including a hopper in which an organic material is stored at a normal temperature, and a hopper diaphragm for supplying vibration of a predetermined amplitude to the hopper; A material preheating unit for preheating the crucible containing the organic material to a temperature lower than the vaporization point of the organic material; A material transferring unit that receives a predetermined amount of the organic material from the material storage unit and transfers the organic material to the crucible disposed in the material preheating unit; A material evaporator for supplying heat to the loaded crucible to evaporate the organic material contained in the crucible; And a crucible transferring unit for transferring the crucible preheated by the material preheating unit to the material evaporator or for discharging the crucible in which the organic material is exhausted in the material evaporator.
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본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 재료예열부는, 히터가 장착되고 상기 도가니를 각각 수용하는 제1수용부 및 제2수용부; 상기 제1수용부 또는 상기 제2수용부를 상기 재료이송부와 상기 재료증발부 사이의 임의의 위치에 선택적으로 위치하도록 하는 위치설정유닛;을 포함한다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, it is preferable that the material preheating portion includes: a first accommodating portion and a second accommodating portion, each of which is equipped with a heater and accommodates the crucible; And a positioning unit for selectively positioning the first accommodating portion or the second accommodating portion at an arbitrary position between the material transferring portion and the material evaporating portion.
본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 위치설정유닛은 상기 제1수용부 또는 상기 제2수용부를, 상기 재료이송부로부터 유기재료를 전달받는 전달위치, 상기 재료증발부 하측에서 상기 재료증발부로의 반입 또는 반출을 대기하는 대기위치, 상기 전달위치와 상기 대기위치 사이에 마련되며 상기 도가니를 예열하는 예열위치 사이에서 회전시킨다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, it is preferable that the positioning unit is configured to move the first accommodating portion or the second accommodating portion to a transfer position where the material is transferred from the transferring portion, And a preheating position provided between the transfer position and the standby position for preheating the crucible.
본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 재료예열부는, 상기 제1수용부 또는 상기 제2수용부에서 예열되는 도가니 내의 유기재료의 온도를 감지하는 예열용 센서;를 더 포함한다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, preferably, the material preheating unit further includes a preheating sensor for sensing the temperature of the organic material in the crucible preheated in the first containing portion or the second containing portion do.
본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 재료이송부는, 상기 재료저장부로부터 공급되는 유기재료를 일시적으로 수용하는 버킷; 상기 재료저장부 하측에서 상기 재료저장부로부터 유기재료를 공급받는 충진위치와, 상기 재료예열부 상측에서 상기 재료예열부에 유기재료를 전달하는 전달위치 사이에서, 상기 버킷을 왕복이송시키는 이송유닛;을 포함한다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, preferably, the material transferring section includes: a bucket temporarily accommodating the organic material supplied from the material storage section; A transfer unit for transferring the bucket reciprocally between a filling position where organic material is supplied from the material storage unit below the material storage unit and a transfer position where organic material is transferred from the material preheating unit to the material preheating unit; .
본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 버킷은, 상기 버킷의 하부에 설치되며, 상기 충진위치에서는 폐쇄되어 유기재료를 수용하고, 상기 전달위치에서는 개방되어 유기재료를 방출하는 도어부를 구비한다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, it is preferable that the bucket is installed at a lower portion of the bucket, and is closed at the filling position to receive the organic material and open at the transfer position to discharge the organic material And a door portion.
본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 재료증발부는, 상기 도가니를 수용하는 몸체와, 상기 몸체의 측부를 둘러싸는 히터와, 상기 몸체의 상부에 형성되며 상기 히터에서 열을 공급받는 동안 증발된 유기재료가 분사되는 노즐을 포함한다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, preferably, the material evaporator includes a body for accommodating the crucible, a heater surrounding the side of the body, and a heater disposed on the body, And a nozzle through which the evaporated organic material is injected while being supplied.
본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 재료증발부는, 상기 도가니로부터 증발되는 유기재료의 증발속도를 측정하는 센서;를 더 포함한다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, preferably, the material evaporator further comprises a sensor for measuring the evaporation rate of the organic material evaporated from the crucible.
본 발명에 따른 연속박막증착장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 재료증발부의 상측에 설치되며, 증발되는 유기재료에 의해 상기 재료저장부, 상기 재료이송부, 상기 재료예열부 및 상기 재료증발부가 오염되는 것을 방지하기 위한 오염방지부;를 더 포함한다.In the continuous film deposition apparatus according to the present invention, it is preferable that the material storage portion, the material transfer portion, the material preheating portion, and the material evaporation portion are contaminated by the evaporated organic material, which is provided above the material evaporation portion And a pollution prevention part for preventing the pollution.
본 발명의 연속박막증착장치에 따르면, 장치의 가동시간을 장시간 연장시킬 수 있다.According to the continuous film deposition apparatus of the present invention, the operation time of the apparatus can be prolonged for a long time.
또한, 본 발명의 연속박막증착장치에 따르면, 도가니 내의 유기재료가 장시간 동안 열에 노출되는 것을 피하여 열에 의해 변성되는 것을 방지할 수 있다.Further, according to the continuous film deposition apparatus of the present invention, it is possible to prevent the organic material in the crucible from being exposed to heat for a long time and being denatured by heat.
또한, 본 발명의 연속박막증착장치에 따르면, 전체적으로 증착 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.Further, according to the continuous thin film deposition apparatus of the present invention, the time required for the deposition process as a whole can be reduced.
또한, 본 발명의 연속박막증착장치에 따르면, 유기재료의 증발량을 정확히 제어할 수 있다.Further, according to the continuous film deposition apparatus of the present invention, the evaporation amount of the organic material can be accurately controlled.
도 1은 종래의 박막증착장치의 일례를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속박막증착장치를 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 연속박막증착장치의 재료예열부를 도시한 도면이고,
도 4는 도 2의 연속박막증착장치의 재료예열부의 동작원리를 설명하는 도면이고,
도 5는 도 2의 연속박막증착장치의 재료이송부의 동작원리를 설명하는 도면이고,
도 6은 도 2의 연속박막증착장치의 재료증발부를 도시한 도면이다.1 is a view showing an example of a conventional thin film deposition apparatus,
2 is a view showing a continuous film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view showing a material preheating unit of the continuous film deposition apparatus of FIG. 2,
FIG. 4 is a view for explaining the operation principle of the material preheating unit of the continuous film deposition apparatus of FIG. 2,
FIG. 5 is a view for explaining the operation principle of the material transferring portion of the continuous film deposition apparatus of FIG. 2,
FIG. 6 is a view showing a material evaporator of the continuous film deposition apparatus of FIG. 2. FIG.
이하, 본 발명에 따른 연속박막증착장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a continuous film deposition apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속박막증착장치를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 연속박막증착장치의 재료예열부를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 연속박막증착장치의 재료예열부의 동작원리를 설명하는 도면이고, 도 5는 도 2의 연속박막증착장치의 재료이송부의 동작원리를 설명하는 도면이고, 도 6은 도 2의 연속박막증착장치의 재료증발부를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view showing a continuous film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view showing a material preheating unit of the continuous film deposition apparatus of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is a view for explaining the operation principle of the material transferring portion of the continuous film deposition apparatus of FIG. 2, and FIG. 6 is a view for explaining the material evaporator of the continuous film deposition apparatus of FIG. 2 FIG.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 연속박막증착장치(100)는, 도가니를 연속적으로 공급하면서 도가니 내의 유기재료를 증발시켜 기판에 박막 형태로 증착시키기 위한 것으로서, 재료저장부(110)와, 재료예열부(120)와, 재료이송부(130)와, 재료증발부(140)와, 도가니이송부(150)와, 오염방지부(160)를 포함한다.2 to 6, the continuous thin
상기 재료저장부(110)는, 기판에 증착되는 유기재료가 고체 또는 액체 상태로 저장되어 있고, 호퍼(111)와, 호퍼진동부(112)를 포함한다.The
호퍼(111)는 약 30일 이상 사용 가능한 양의 유기재료를 상온 상태로 저장하며, 후술할 버킷(131)으로 일정량(예컨대, 약 80cc)의 유기재료를 전달할 수 있는 개구부가 하측에 마련되어 있다.The
호퍼진동부(112)는 호퍼(111)에 일정 진폭의 진동을 공급하는 것으로, 본 실시예에서는 호퍼(111)를 좌우 방향으로 흔들어주는 진동을 공급한다. 아무런 진동 없이 버킷(131)으로 유기재료가 전달되면, 버킷(131)에 충진되는 유기재료의 상부 표면이 산 또는 골 형상으로 형성되어 표면적이 균일하지 않게 된다. 유기재료의 증발량은 외부와 경계가 되는 표면의 표면적에 비례하므로, 외부와 경계가 되는 유기재료의 표면적이 변경되면, 후술할 재료증발부(140)에서 유기재료의 증발량을 제대로 제어할 수 없게 되고, 기판에 증착되는 유기박막의 두께 등 유기박막의 품질에 문제가 생기게 된다.The
또한 호퍼진동부(112)가 좌우로 일정 진동에 의하여 버킷(131)으로 이송할 유기재료를 일정량으로 포집하고, 버킷(131)에 충진시켜 준다. 유기재료의 이송이 일정하지 않으면 재료증발부(140)에서 유기물 잔량에 따른 증발량이 제대로 제어될 수 없게 되고, 기판에 증착되는 유기박막의 두께 등 유기박막의 품질에 문제가 생기게 된다.In addition, the escape
따라서, 호퍼진동부(112)를 통해 호퍼(111)를 좌우 방향으로 흔들어줌으로써, 버킷(131)에 충진되는 유기재료의 상부 표면을 평탄하게 하여 항상 균일한 표면적을 확보할 수 있으며, 일정한 유기재료 양을 재료증발부(140)에 공급하여 증발되는 유기재료의 증발량을 정확히 제어할 수 있다.Therefore, by swinging the
호퍼(111)를 좌우 방향으로 직선왕복시키는 호퍼진동부(112)는 일반적인 직선구동유닛으로 구성될 수 있으며, 직선구동유닛은 직선왕복운동을 수행할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 공압 실린더, 리니어 모터 또는 회전모터와 볼 스크류를 조합한 구성 등 통상의 기술자에게 잘 알려진 구성을 채용할 수 있으므로, 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
상기 재료예열부(120)는, 도가니(10)가 재료증발부(140)로 반입되기 전, 유기재료가 수용되어 있는 도가니(10)를 유기재료의 기화점 미만의 온도로 예열한다.The
재료저장부(110)로부터 이송된 유기재료는 상온 상태에 놓여져 있다. 이와 같이 낮은 온도에 있던 유기재료를 곧바로 재료증발부(140)에 반입하면, 유기재료를 증발시키기 위하여 상당한 시간이 소요된다. 따라서, 도가니(10)가 재료증발부(140)에 반입되기 전 재료예열부(120)를 통해 유기재료를 소정의 온도로 예열시키면, 재료증발부(140) 내에서 유기재료가 증발되는 시간을 단축시킬 수 있고, 전체적으로 증착 공정 시간을 줄일 수 있다.The organic material transferred from the
재료예열부(120)는 도가니(10)를 각각 수용할 수 있는 제1수용부(121)와 제2수용부(122)로 구분된다. 제1수용부(121)와 제2수용부(122)에는 도가니(10)를 예열할 수 있는 히터(124)가 장착되어 있다.The
재료예열부(120)는 제1수용부 또는 제2수용부를 재료이송부와 재료증발부 사이의 임의의 위치에 선택적으로 위치하도록 하는 위치설정유닛(123)을 포함하며, 본 실시예에서의 위치설정유닛(123)은 제1수용부(121)와 제2수용부(122)를 회전시킬 수 있도록 구성된다.The
도 4를 참조하면, 위치설정유닛(123)은 제1수용부(121) 및 제2수용부(122) 중 어느 하나(예컨대, 제1수용부(121))를 재료이송부(130)로부터 유기재료를 전달받을 수 있는 전달위치(P1)에 위치시킨다(도 4의 (a)). 이후, 위치설정유닛(123)을 통해 제1수용부(121)를 약 90도 회전시켜 도가니(10)를 예열하는 예열위치(P3)에 위치시킨다(도 4의 (b)). 이때, 예열위치(P3)의 상측에는 제1수용부(121)에서 예열되는 도가니(10) 내의 유기재료의 온도를 감지하는 예열용 센서(125)가 마련되어 있고, 미리 정해진 적정 온도로 유기재료가 예열되는지를 감지한다.4, the
이후, 위치설정유닛(123)을 통해 제1수용부(121)를 예열위치(P3)로부터 약 90도 회전시켜 제2수용부(122)가 재료증발부(140) 하측에 위치하도록 하여 재료증발부(140)로부터 반출되는 도가니(10)를 대기하는 대기위치(P2)에 위치시킨다(도 4의 (c)). 이때, 유기재료가 소진된 도가니(10)가 도가니이송부(150)에 의해 제2수용부(122)로 이송된다. 이후, 위치설정유닛(123)을 통해 제1수용부(121)를 대기위치(P2)로부터 약 180도 회전시켜 제1수용부(121)가 재료증발부(140) 하측에 위치하도록 하여 재료증발부(140)로 반입될 도가니(10)가 재료증발부(140) 하측에서 대기하는 대기위치(P2)에 위치시킨다(도 4의 (d)).The first
도가니(10)를 예열하는 예열위치(P3)는 전달위치(P1)와 대기위치(P2) 사이에 마련되며, 위치설정유닛(123)은 제1수용부(121) 또는 제2수용부(122)가 전달위치(P1), 대기위치(P2), 예열위치(P3) 중 어느 하나에 위치하도록 제1수용부(121) 또는 제2수용부(122)를 회전시킨다.The preheating position P3 for preheating the
본 실시예의 위치설정유닛(123)은 회전운동을 수행할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 공압 실린더, 회전모터와 벨트를 조합한 구성 등 통상의 기술자에게 잘 알려진 구성을 채용할 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The
상기 재료이송부(130)는, 재료저장부(110)로부터 일정량의 유기재료를 공급받아, 재료예열부(120)에 배치된 도가니(10)로 유기재료를 전달하며, 버킷(131)과, 이송유닛(132)을 포함한다.The
상기 버킷(131)은 재료저장부(110)로부터 공급되는 유기재료를 일시적으로 수용하며, 하부에 도어부(133)를 구비한다.The
상기 이송유닛(132)은 버킷(131)을 직선왕복이송시킨다. 도 5를 참조하면, 버킷(131)은 재료저장부(110) 하측에서 재료저장부(110)로부터 유기재료를 공급받는 충진위치(P4)에 위치한다(도 5의 (a)). 이후, 이송유닛(132)에 의해 버킷(131)은 재료예열부(120) 상측으로 직선이송되고 재료예열부(120)에 수용된 도가니(10)에 유기재료를 전달하는 전달위치(P1)에 위치한다(도 5의 (b)). 이와 같이, 이송유닛(132)은 충진위치(P4)와 전달위치(P1) 사이에서 버킷(131)을 직선왕복이송시킨다.The
버킷(131)의 하부에는 도어부(133)가 마련되어 있다. 충진위치(P4)에서는 재료저장부(110)로부터 공급받은 유기재료를 수용하기 위하여 폐쇄되어 있고, 전달위치(P1)에서는 재료예열부(120)의 도가니(10)에 유기재료를 전달하기 위하여 개방되어 유기재료를 방출한다.A
이송유닛(132) 또한 직선왕복운동을 수행할 수 있는 다양한 형태의 직선구동유닛으로 구현될 수 있으므로, 구성에 관한 상세한 설명은 생략한다.Since the
상기 재료증발부(140)는, 반입된 도가니(10)에 열을 공급하여 도가니(10)에 수용된 유기재료를 증발시키며, 몸체(141)와, 히터(142)와, 노즐(143)을 포함한다.The
상기 몸체(141)는 도가니이송부(150)에 의해 반입된 도가니(10)를 수용한다.The
상기 히터(142)는 몸체(141)의 측부를 둘러싸며 유기재료를 증발시킬 수 있는 열에너지를 공급한다. 히터(142)는 유기재료를 증발시킬 수 있는 열에너지를 공급할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 예를 들어 코어히터 또는 램프히터 등이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 코어히터가 사용되는데, 몸체(141)의 외측에서 저항열선이 감겨서 형성된다. 이때 사용되는 저항열선은 Ta, W, Mo 금속 또는 이것들의 합금선으로 이루어진다.The
상기 노즐(143)은 몸체(141)의 상부에 형성되며, 히터(142)에서 열을 공급받는 동안 증발된 유기재료가 분사된다. 노즐(143)은 일정 길이를 가진 직선 형상의 관통홀로 형성될 수도 있고, 일정 지름을 가진 원 형상의 관통홀로 형성될 수도 있다.The
또한, 재료증발부(140)는 도가니(10)로부터 증발되는 유기재료의 증발량을 측정하는 센서(144)를 더 포함한다. 측정된 증발량을 통해 증발속도를 제어함으로써, 원하는 두께의 유기박막을 증착시킬 수 있다.Further, the
상기 도가니이송부(150)는, 재료예열부(120)에서 예열된 도가니(10)를 재료증발부(140)로 반입하거나 또는 재료증발부(140)에서 유기재료가 소진된 도가니(10)를 반출한다. 예열이 완료된 도가니(10)를 상승시켜 재료증발부(140) 내로 반입하고, 유기재료가 소진된 도가니(10)를 하강시켜 재료증발부(140)로부터 반출한다.The
또한, 도가니이송부(150)는 재료증발부(140) 내에서 유기재료를 히터(142)에 가까워지는 방향으로 또는 히터(142)로부터 멀어지는 방향으로 도가니(10)를 왕복하면서 승강시킨다. 도가니이송부(150)를 이용하여 도가니(10) 내의 유기재료와 히터(142) 사이의 거리를 조절함으로써, 증발되는 유기재료의 양을 제어할 수 있다.The
즉, 증발되는 유기재료의 양이 미리 설정된 기준량보다 적으면 도가니(10)를 히터(142)에 가까워지는 방향으로 이송시켜 히터(142)로부터 유기재료에 충분한 열이 공급되도록 하여 유기재료의 증발량을 증가시킬 수 있고, 증발되는 유기재료의 양이 미리 설정된 기준량보다 많으면 도가니(10)를 히터(142)로부터 멀어지는 방향으로 이송시켜 히터(142)로부터 유기재료에 공급되는 열을 줄임으로써, 유기재료의 증발량을 감소시킬 수 있다.That is, if the amount of the organic material to be evaporated is smaller than a preset reference amount, the
도가니이송부(150)는 직선왕복운동을 수행할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 공압 실린더, 리니어 모터, 회전모터와 볼 스크류를 조합한 구성 등 통상의 기술자에게 잘 알려진 구성을 채용할 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The
상기 오염방지부(160)는, 재료증발부(140)의 상측에 설치되며, 증발되는 유기재료에 의해 재료저장부(110), 재료이송부(130), 재료예열부(120) 및 재료증발부(140)가 오염되는 것을 방지한다. 히터(142)에 의해 도가니(10)에 열이 공급되는 동안 도가니(10)에 수용된 유기재료 또는 불순물이 챔버 내부에 부착되는 것을 차단한다.The
챔버 내부에 달라붙는 유기재료 또는 불순물은 기판이 증착되는 챔버 내부를 오염시킨다. 장시간 동안 증착장치를 가동하면 챔버 내부에 달라붙는 유기재료 또는 불순물은 오염원의 역할을 하게 되고, 이로 인해 제품의 불량률이 높아지게 된다. 따라서, 일시적으로 증착장치의 가동을 정지하고 챔버 내부를 청소한 후 공정을 다시 시작해야 하는데, 이러한 경우 장치의 수율 저하라는 문제가 발생하게 된다.Organic materials or impurities adhering to the interior of the chamber contaminate the interior of the chamber in which the substrate is deposited. When the deposition apparatus is operated for a long period of time, organic materials or impurities sticking to the inside of the chamber serve as a source of contamination, which results in a high defect rate of the product. Therefore, it is necessary to temporarily stop the operation of the evaporation apparatus, clean the inside of the chamber, and then start the process again. In this case, the yield of the apparatus is lowered.
이와 같이, 오염방지부(160)는 챔버 내부에 유기재료가 부착되는 것을 차단하며, 오염 발생시 오염방지부(160) 자체를 교체하는 것이 가능함으로써, 챔버 내부의 오염을 방지하고, 장시간 동안 연속적인 생산을 가능하게 하여 장치의 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 연속박막증착장치는, 유기재료를 수용하는 도가니를 교체하면서 재료증발부에서 유기재료가 연속적으로 증발할 수 있도록 구성함으로써, 장치의 가동시간을 장시간 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The continuous film deposition apparatus according to this embodiment configured as described above is configured to continuously evaporate the organic material in the material evaporator while replacing the crucible for accommodating the organic material so that the operation time of the apparatus can be prolonged The effect can be obtained.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 연속박막증착장치는, 장치를 장시간 사용하기 위하여 도가니의 용량을 무한정 증대시키지 않고, 일정 용량의 유기재료를 수용하는 도가니 자체를 교체함으로써, 도가니 내의 유기재료가 장시간 동안 열에 노출되는 것을 피하여 열에 의해 변성되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The continuous film deposition apparatus according to the present embodiment configured as described above can replace the crucible itself that accommodates a certain amount of organic material without increasing the capacity of the crucible indefinitely in order to use the apparatus for a long time, It is possible to prevent the material from being denatured by heat while avoiding exposure to heat for a long time.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 연속박막증착장치는, 유기재료가 재료증발부에 반입되기 전 재료예열부를 통해 유기재료를 소정의 온도로 예열시킴으로써, 전체적으로 증착 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The continuous thin film deposition apparatus according to this embodiment configured as described above is configured to preheat the organic material to a predetermined temperature through the material preheating unit before the organic material is brought into the material evaporating unit, A reduction effect can be obtained.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 연속박막증착장치는, 호퍼진동부를 통해 호퍼를 좌우 방향으로 흔들면서 유기재료를 공급하여 도가니에 수용되는 유기재료의 상부 표면적을 균일하게 유지함으로써, 유기재료의 증발량을 정확히 제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The continuous thin film deposition apparatus according to the present embodiment configured as described above is capable of uniformly maintaining the upper surface area of the organic material accommodated in the crucible by supplying the organic material while shaking the hopper in the left- The evaporation amount of the organic material can be accurately controlled.
도 2에 도시된 실시예에 있어서, 호퍼진동부는 호퍼에 좌우 방향으로 일정 진폭의 진동을 공급하는 것으로 설명하였으나, 호퍼진동부는 상하 방향 또는 원호 방향으로 일정 진폭의 진동을 공급하도록 구성될 수도 있다.In the embodiment shown in Fig. 2, the hopper oscillating portion is described as supplying the hopper with a certain amplitude in the lateral direction. However, the hopper oscillating portion may be configured to supply the oscillation of a certain amplitude in the up-down direction or the arcuate direction.
도 2에 도시된 실시예에 있어서, 재료예열부는 제1수용부와 제2수용부를 회전시키는 것으로 설명하였으나, 재료예열부는 제1수용부와 제2수용부를 직선왕복이동하면서 위치변경시키도록 구성될 수도 있다.In the embodiment shown in FIG. 2, the material preheating portion is described as rotating the first accommodating portion and the second accommodating portion. However, the material preheating portion is configured to change the position of the first accommodating portion and the second accommodating portion while linearly reciprocating It is possible.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but can be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
100 : 연속박막증착장치
110 : 재료저장부
120 : 재료예열부
130 : 재료이송부
140 : 재료증발부
150 : 도가니이송부100: Continuous thin film deposition apparatus
110: Material storage unit
120: Material preheating part
130: Material transfer
140: Material evaporator
150: Transfer the crucible
Claims (10)
유기재료가 수용된 도가니를 유기재료의 기화점 미만의 온도로 예열하는 재료예열부;
상기 재료저장부로부터 일정량의 유기재료를 공급받아, 상기 재료예열부에 배치된 도가니로 유기재료를 전달하는 재료이송부;
반입된 도가니에 열을 공급하여 상기 도가니에 수용된 유기재료를 증발시키는 재료증발부; 및
상기 재료예열부에서 예열된 도가니를 상기 재료증발부로 반입하거나 또는 상기 재료증발부에서 유기재료가 소진된 도가니를 반출하는 도가니이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.A material reservoir including a hopper in which an organic material is stored at room temperature, and a hopper diaphragm for supplying a vibration of a constant amplitude to the hopper;
A material preheating unit for preheating the crucible containing the organic material to a temperature lower than the vaporization point of the organic material;
A material transferring unit that receives a predetermined amount of the organic material from the material storage unit and transfers the organic material to the crucible disposed in the material preheating unit;
A material evaporator for supplying heat to the loaded crucible to evaporate the organic material contained in the crucible; And
And a crucible transferring unit for transferring the crucible preheated by the material preheating unit to the material evaporating unit or for discharging the crucible in which the organic material is exhausted in the material evaporating unit.
상기 재료예열부는,
히터가 장착되고 상기 도가니를 각각 수용하는 제1수용부 및 제2수용부;
상기 제1수용부 또는 상기 제2수용부를 상기 재료이송부와 상기 재료증발부 사이의 임의의 위치에 선택적으로 위치하도록 하는 위치설정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method according to claim 1,
The material pre-
A first accommodating portion and a second accommodating portion mounted with a heater and each accommodating the crucible;
And a positioning unit for selectively positioning the first accommodating portion or the second accommodating portion at an arbitrary position between the material transferring portion and the material evaporating portion.
상기 위치설정유닛은 상기 제1수용부 또는 상기 제2수용부를,
상기 재료이송부로부터 유기재료를 전달받는 전달위치, 상기 재료증발부 하측에서 상기 재료증발부로의 반입 또는 반출을 대기하는 대기위치, 상기 전달위치와 상기 대기위치 사이에 마련되며 상기 도가니를 예열하는 예열위치 사이에서 회전시키는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method of claim 3,
The position setting unit may be configured to move the first accommodating portion or the second accommodating portion,
A preheating position which is provided between the transfer position and the standby position and which preheats the crucible, a preheating position which is provided between the transfer position and the standby position for preheating the crucible, And the second thin film deposition chamber is rotated between the first thin film deposition chamber and the second thin film deposition chamber.
상기 재료예열부는,
상기 제1수용부 또는 상기 제2수용부에서 예열되는 도가니 내의 유기재료의 온도를 감지하는 예열용 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method of claim 3,
The material pre-
Further comprising a preheating sensor for sensing the temperature of the organic material in the crucible preheated in the first receiving portion or the second receiving portion.
상기 재료이송부는,
상기 재료저장부로부터 공급되는 유기재료를 일시적으로 수용하는 버킷;
상기 재료저장부 하측에서 상기 재료저장부로부터 유기재료를 공급받는 충진위치와, 상기 재료예열부 상측에서 상기 재료예열부에 유기재료를 전달하는 전달위치 사이에서, 상기 버킷을 왕복이송시키는 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method according to claim 1,
The material transferring unit includes:
A bucket for temporarily holding the organic material supplied from the material storage portion;
A transfer unit for transferring the bucket reciprocally between a filling position where organic material is supplied from the material storage unit below the material storage unit and a transfer position where organic material is transferred from the material preheating unit to the material preheating unit; Wherein the deposition apparatus further comprises:
상기 버킷은,
상기 버킷의 하부에 설치되며, 상기 충진위치에서는 폐쇄되어 유기재료를 수용하고, 상기 전달위치에서는 개방되어 유기재료를 방출하는 도어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method according to claim 6,
The bucket
And a door unit installed at a lower portion of the bucket and closed at the filling position to receive the organic material and open at the transfer position to discharge the organic material.
상기 재료증발부는,
상기 도가니를 수용하는 몸체와, 상기 몸체의 측부를 둘러싸는 히터와, 상기 몸체의 상부에 형성되며 상기 히터에서 열을 공급받는 동안 증발된 유기재료가 분사되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method according to claim 1,
The material evaporator may include:
A heater for surrounding the side of the body; and a nozzle formed on the body and through which the evaporated organic material is injected while being supplied with heat from the heater. Deposition apparatus.
상기 재료증발부는,
상기 도가니로부터 증발되는 유기재료의 증발속도를 측정하는 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method according to claim 1,
The material evaporator may include:
And a sensor for measuring an evaporation rate of the organic material evaporated from the crucible.
상기 재료증발부의 상측에 설치되며, 증발되는 유기재료에 의해 상기 재료저장부, 상기 재료이송부, 상기 재료예열부 및 상기 재료증발부가 오염되는 것을 방지하기 위한 오염방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속박막증착장치.The method according to claim 1,
And a contaminant prevention unit installed on the material evaporating unit to prevent the material storage unit, the material conveying unit, the material preheating unit, and the material evaporator from being contaminated by the evaporated organic material. And the thin film deposition apparatus.
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