KR101456252B1 - 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치 - Google Patents

실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101456252B1
KR101456252B1 KR1020130036828A KR20130036828A KR101456252B1 KR 101456252 B1 KR101456252 B1 KR 101456252B1 KR 1020130036828 A KR1020130036828 A KR 1020130036828A KR 20130036828 A KR20130036828 A KR 20130036828A KR 101456252 B1 KR101456252 B1 KR 101456252B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shutter
evaporation source
evaporation
shutter plate
sensor
Prior art date
Application number
KR1020130036828A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130044269A (ko
Inventor
정희영
Original Assignee
주식회사 선익시스템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 선익시스템 filed Critical 주식회사 선익시스템
Priority to KR1020130036828A priority Critical patent/KR101456252B1/ko
Publication of KR20130044269A publication Critical patent/KR20130044269A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101456252B1 publication Critical patent/KR101456252B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542Controlling the film thickness or evaporation rate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542Controlling the film thickness or evaporation rate
    • C23C14/545Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 증발원 셔터의 공간이 일부 개방되어 셔터의 닫힘 상태에서도 센서에서 증발량을 실시간으로 확인이 가능하고, 셔터 내부에 냉각유로를 형성하여 고온의 증발원으로 인해 셔터의 온도가 높아지는 것을 방지할 수 있는 박막 증착장치에 관한 것으로, 진공 챔버와, 상기 진공 챔버의 내부 하측에 배치되어 증착 물질을 증발시키는 증발원과, 상기 증발원에서 증발되는 증착 물질의 증발량을 조절하기 위해 설치되는 증발원 셔터와, 상기 증발원 셔터의 열변형을 방지하도록 설치되는 냉각수단과, 상기 증발원에서 증발되어 기판에 증착되는 증착 물질의 막 두께를 감지하는 센서를 포함함으로써, 셔터에 냉각수단을 설치하여 1000℃ 이상의 고온에서 셔터의 열변형이 발생하는 것을 방지하여 안정적인 증착공정이 가능하고, 기판의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치{A Thin Film Deposition Apparatus}
본 발명은 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발원 셔터의 공간이 일부 개방되어 셔터의 닫힘 상태에서도 센서에서 증발량을 실시간으로 확인이 가능하고, 셔터 내부에 냉각유로를 형성하여 고온의 증발원으로 인해 셔터의 온도가 높아지는 것을 방지할 수 있는 박막 증착장치에 관한 것이다.
기판에 박막을 형성하는 일반적인 방법으로는 진공 증착법, 이온 플래이팅법(ion-plating), 스퍼터링(sputtering)법, CVD법 등이 있다. 이 중, 유기 전계 발광소자의 유기막 및 음극의 증착에는 진공 증착법이 주로 사용되고 있다.
일반적으로 유기 전계 발광소자는, 기판 상부에 소정패턴의 양극이 형성되어 있고, 이 양극층 상부에는 발광층이 적어도 형성되며, 발광층의 상부에는 소정 패턴의 음극이 형성되어 있다.
여기에서 발광층 외에 홀 수송층 및 전자 수송층 등을 더 구비할 수 있으며 이때 발광층, 홀 수송층 및 전자 수송층은 유기 화합물로 이루어진 유기 박막이다.
이러한 유기 발광소자를 제작함에 있어서, 기판 상에 유기 재료로서 내부 절연막, 양극, 음극 및 유기 발광층 등 여러 박막들을 형성하여야 한다. 이러한 박막층들은 통상 진공 챔버 내에 기판을 장착하고, 이 기판의 표면에 장착시키려는 증착재를 기화시켜, 이 기화된 증착재가 기판의 표면에서 응축해 장착되는 방식의 진공 증착법에 의해 형성된다.
이러한 박막 증착장치는 진공 챔버 내에 배치되어 기판에 증착될 증착물질을 증발시키는 증발원을 구비한다. 이때 이 증발원에는 증발되는 증착물질을 단속하기 위한 증발원 셔터가 구비된다.
통상, 종래의 증발원 셔터는 예열과정이나 기판 준비 과정에서는 상기 증발원 입구를 패쇄하여 증착물질이 진공 챔버 내부로 확산되지 못하도록 하고, 기판에 박막을 증착하는 과정에서는 증발원 입구를 개방하여 증착물질이 진공 챔버 내부로 확산되어 기판에 증착되도록 한다.
이와 관련된 종래의 기술로서, 한국공개특허 제2008-0045974호에는 증발원의 교체나 증발원 셔터의 청소를 위한 유지 보수 작업이 주기적으로 이루어질 수 있도록, 증발원에서 증발된 증착 물질을 차단하는 증발원 셔터와, 증착물질 소비 상태 및 증착물질 증착 상태를 실시간으로 감지할 수 있는 센서와, 상기 센서로부터 감지된 데이타를 이용하여 상기 증발원 셔터에 증착된 증착 물질의 두께를 계산하는 계산부를 포함하는 박막 증착장치가 개시되어 있다.
이와 같은 종래의 기술에서는 예열 단계 및 증착 단계에서 항상 실시간으로 증발원에서 증발되는 증착물질의 양 및 상태를 검출하여 박막 두께를 계산할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 종래의 기술에서는 셔터가 증발원의 입구에 매우 근접하게 위치하고 있어서 상기 증발원과 증착물질의 고온에 의해 셔터의 열변형이 발생할 수 있는 문제점이 있었다. 즉, 증발원에서 증착물질을 증발시키는 온도는 1000℃ 이상의 고온인데, 이와 같이 높은 온도에 셔터가 오랜 시간 노출되면 셔터의 온도가 높아지게 되어 셔터의 열변형이 발생할 수 있는 것이다.
이와 같이, 셔터의 열변형이 발생하면 이로 인해 셔터가 고장나거나 동작불량이 발생한다.
이로 인해, 2차 열전달이 발생하면 챔버의 온도가 상승하고, 챔버 내 잠열에 의해 기판의 온도까지 상승하게 되므로, 기판의 증착공정에 매우 악영향을 끼치게 되는 것이다.
한국공개특허 제2008-0045974호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 셔터에 냉각수단을 설치하여 1000℃ 이상의 고온에서 셔터의 열변형이 발생하는 것을 방지하여 안정적인 증착공정이 가능하고, 기판의 수율을 향상시킬 수 있는 박막 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 셔터 자체에 냉각유로를 형성하여 기판의 온도를 낮추는 역할과 셔터의 온도가 상승함에 의해 열변형 혹은 동작불량이 발생하는 것을 방지하는 박막 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 셔터에 냉각수단을 설치함으로써, 별도의 기판 하단에 미들셔터가 불필요하고, 셔터를 증발원과 근접하게 위치시킴으로써 장비의 구성을 간단하게 할 수 있는 박막 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 셔터의 공간이 일부가 개방되어 있어서 셔터를 열어 증착량을 맞추고 공정 시작 전에 선행하여 증착량을 조절할 수 있어서 빠른 공정이 가능하고, 셔터의 여닫음 시 증발량의 변화가 없어 안정적인 공정이 가능한 박막 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 진공 챔버와, 상기 진공 챔버의 내부 하측에 배치되어 증착 물질을 증발시키는 증발원과, 상기 증발원에서 증발되는 증착 물질의 증발량을 조절하기 위해 설치되는 증발원 셔터와, 상기 증발원 셔터의 열변형을 방지하도록 설치되는 냉각수단과, 상기 증발원에서 증발되어 기판에 증착되는 증착 물질의 막 두께를 감지하는 센서를 포함하는 박막 증착장치가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 증발원 셔터는 상기 증발원을 개폐하도록 설치되는 셔터 플레이트와, 상기 셔터 플레이트를 회전시켜 상기 증발원을 개폐하도록 구동하는 셔터 구동수단과, 상기 셔터 플레이트의 닫힘 상태에서도 증발된 증착 물질을 외부로 내보내도록 개구부가 형성되는 셔터 쉴드로 이루어질 수 있다.
상기 셔터 쉴드는 상기 증발원의 입구에 설치되고, 상기 셔터 쉴드의 상단부에 상기 셔터 플레이트가 개폐가능하게 설치될 수 있다.
여기서, 상기 개구부는 상기 셔터 쉴드의 센서 측 가장자리에 형성되고, 상기 개구부에는 센서 방향으로 연장되는 안내관이 형성될 수 있다.
한편, 상기 셔터 구동수단은 상기 셔터 플레이트의 일측에 설치되는 구동축과, 상기 구동축을 회전구동하는 구동모터로 이루어질 수 있다.
이 경우, 상기 구동축은 상기 셔터 플레이트에 수직방향으로 설치되고, 상기 셔터 플레이트를 수평방향으로 회전시켜 증발원을 개폐할 수 있다.
한편, 상기 냉각수단은 상기 증발원 셔터의 내부에 형성되는 냉각유로와, 상기 냉각유로에 냉각물질을 공급하는 냉각물질 공급수단을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 냉각유로는 증발원 셔터의 셔터 플레이트와, 상기 셔터 플레이트를 회전시키기 위한 구동축에 형성될 수 있다.
또한, 상기 증발원은 복수개가 대칭되게 설치될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 증착물질이 상기 센서로 이동되도록 유도하는 증착물질 이동관이 더 포함될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명은 셔터에 냉각수단을 설치하여 1000℃ 이상의 고온에서 셔터의 열변형이 발생하는 것을 방지하여 안정적인 증착공정이 가능하고, 기판의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 셔터 자체에 냉각유로를 형성하여 기판의 온도를 낮추는 역할과 셔터의 온도가 상승함에 의해 열변형 혹은 동작불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 셔터에 냉각수단을 설치함으로써, 별도의 기판 하단에 미들셔터가 불필요하고, 셔터를 증발원과 근접하게 위치시킴으로써 장비의 구성을 간단하게 할 수 있다.
또한, 셔터 플레이트의 닫힘 상태에서도 증발된 증착 물질을 외부로 내보내도록 개구부가 형성되는 셔터 쉴드가 구비됨으로써, 셔터의 공간이 일부가 개방되어 있어서 셔터를 열어 증착량을 맞추고 공정 시작 전에 선행하여 증착량을 조절할 수 있어서 빠른 공정이 가능하고, 셔터의 여닫음 시 증발량의 변화가 없어 안정적인 공정이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 증발원 셔터와 셔터 쉴드를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 셔터 플레이트를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 증발원 셔터와 셔터 쉴드를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 셔터 플레이트를 도시한 평면도이다.
본 발명의 박막 증착장치는 크게 진공 챔버(10)와, 상기 진공 챔버(10)의 내부 하측에 배치되어 증착 물질을 증발시키는 증발원(20)과, 상기 증발원(20)에서 증발되는 증착 물질의 증발량을 조절하기 위해 설치되는 증발원 셔터(30)와, 상기 증발원 셔터(30)의 열변형을 방지하도록 설치되는 냉각수단과, 상기 증발원(20)에서 증발되어 기판에 증착되는 증착 물질의 막 두께를 감지하는 센서(50)를 포함한다.
상기 진공 챔버(10)는 그 내부를 진공 상태로 유지할 수 있도록 내부 공간을 외부와 격리할 수 있는 구조를 가진 입방체이다. 이 진공 챔버(10)는 처리되는 기판의 모양에 따라 다양한 형상을 취할 수 있다.
본 발명의 상기 진공 챔버(10)는 기판에 연속적으로 증착공정을 수행하는 인라인 증착시스템의 진공 챔버(10)이며, 진공 챔버(10)의 내부에는 기판이 안착되어 이동할 수 있는 다수의 롤러부재 등이 구비된다.
이와 같은 진공 챔버(10)에는 챔버 내의 기체를 배출시켜 진공 챔버 내부의 압력을 낮추는 진공 펌프(도면에 미도시)와 진공 챔버(10) 내부로 일정한 기체를 주입하여 진공 챔버(10) 내부의 압력을 높이는 벤팅 수단(도면에 미도시) 등의 부품이 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 증발원(20)은 그 내부에 일정한 량의 증착 물질을 보유하고 있으면서 일정한 속도로 증착 물질을 증발시키는 구성요소이다. 상기 증발원(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(10)의 하측에 배치된다. 따라서 상기 증발원(20)에서 증발되는 증착물질은 상측으로 확산되어 기판에 증착되는 것이다.
이렇게 증착물질을 보유한 상태에서 일정한 속도로 증착물질을 증발시키기 위하여 이 증발원(20)은 가열부(도시안함)를 구비하는데, 통상 전열선을 통하여 증발원에 열을 가하는 가열부를 구성한다.
한편, 이러한 구조를 가지는 증발원(20)은 본 실시예에 따른 박막 증착장치에 한 개가 구비될 수도 있고, 다수개가 구비될 수도 있다. 증발원(20)이 한 개가 구비되는 경우에는 이 증발원(20)이 증착 챔버(10)의 중앙에 배치된다. 그러나 다수개의 증발원(20)이 구비되는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 증발원(20)이 대칭적으로 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 증발원 셔터(30)는 상기 증발원(20)에서 증발된 증착 물질의 외부 유출을 단속하는 구성요소이다. 통상 증발원(20)에 담겨 있는 증착물질을 기판에 증착할 때, 공정 시간 단축을 위하여 기판에 증착물질을 증착하기 전에 증발원(20)을 충분히 가열하여 증착물질이 충분히 증발할 수 있는 상태에서 박막 증착을 실시한다. 상기 증발원 셔터(30)는 이러한 예열 과정 또는 기판에 원하는 두께의 박막이 증착된 후에 증착물질의 추가 증착을 막는 과정에서 증발원(30) 입구를 차단한다.
본 발명에 있어서, 상기 증발원 셔터(30)는 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 증발원(20)을 개폐하도록 설치되는 셔터 플레이트(32)와, 상기 셔터 플레이트(32)를 회전시켜 상기 증발원(20)을 개폐하도록 구동하는 셔터 구동수단과, 상기 셔터 플레이트(32)의 닫힘 상태에서도 증발된 증착 물질을 외부로 내보내도록 개구부(38)가 형성되는 셔터 쉴드(36)로 이루어진다.
상기 셔터 플레이트(32)는 상기 증착물질이 용이하게 증착될 수 없는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 셔터 구동수단은 상기 셔터 플레이트(32)를 열고 닫는 구성요소로서, 상기 셔터 구동수단은 상기 셔터 플레이트(32)의 일측에 설치되는 구동축(34)과, 상기 구동축(34)을 회전구동하는 구동모터(도시하지 않음)로 이루어질 수 있다.
상기 구동축(34)은 상기 셔터 플레이트(32)에 수직방향으로 설치되어 도 2에서의 화살표 방향으로 회전함으로, 상기 셔터 플레이트(32)를 수평방향으로 회전시켜 증발원(20)을 개폐할 수 있다.
상기 셔터 쉴드(36)는 상기 증발원(20)의 입구에 설치되는 것으로, 증발원(20)의 입구 상부에 소정의 공간이 형성되도록 소정의 높이를 갖도록 형성되고, 상기 셔터 쉴드(36)의 상단부에는 상기 셔터 플레이트(32)가 개폐가능하게 설치된다.
즉, 본 발명의 일실시예에서는 상기 셔터 플레이트(32)가 증발원(20)의 입구에 접하게 설치되는 게 아니라, 증발원(20)과 셔터 플레이트(32)의 사이에 별도의 셔터 쉴드(36)가 설치됨으로써, 증발원(20)의 열이 셔터 플레이트(32)에 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 셔터 쉴드(36)는 상기 셔터 플레이트(32)의 닫힘 상태에서도 증발된 증착 물질을 외부로 내보내도록 개구부(38)가 형성되어 있으므로, 예열 단계 및 증착 단계에서 항상 실시간으로 증발원(20)에서 증발되는 증착물질의 양 및 상태를 검출할 수 있게 된다.
여기서, 상기 개구부(38)는 상기 셔터 쉴드(36)의 센서(50) 측 가장자리에 형성되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 개구부(38)는 홀(hole)의 형태로 형성됨도 무방하나 증발원(20)에서 증발되는 증착 물질이 상기 센서(50)로 유입되기 용이하도록 센서(50) 방향으로 연장되는 안내관(38a)이 형성될 수 있다.
상기 개구부(38)는 증발원(20)에서 증발되는 극소량의 증착물질을 센서(50) 방향으로 안내하기 위한 것이다. 증착물질의 예열 과정에서는 일반적으로 증착물질의 기화 온도를 넘지 않기 때문에 증착물질의 증발이 이루어지지 않지만, 여러가지 요인으로 인하여 극소량의 증착물질이 증발된다. 이러한 증착물질을 센서(50)가 감지할 수 있도록 증착물질 안내부가 증발된 증착물질을 센서(50) 방향으로 안내하는 것이다.
그리고 안내관(38a)도 센서(50) 방향으로 기울어진 상태로 셔터 플레이트(32)에 형성된다. 이때 상기 안내관(38a)의 길이는 상기 셔터 플레이트(32)의 동작에 방해가 되지 않는 범위 내에서 센서(50)에 가깝도록 길게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 박막 증착장치는 상기 증발원 셔터(30)의 열변형을 방지하는 냉각수단이 구비되는데 특징이 있다.
상기 냉각수단은 상기 증발원 셔터(30)의 내부에 형성되는 냉각유로(42)와, 상기 냉각유로(42)에 냉각물질을 공급하는 냉각물질 공급수단(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 냉각유로(42)는 증발원 셔터(30)의 셔터 플레이트(32)와, 상기 셔터 플레이트(32)를 회전시키기 위한 구동축(34)에 형성된다.
도 3에서 보는 바와 같이, 상기 냉각유로(42)는 셔터 플레이트(32)에 지그재그 방식으로 설치될 수 있으며, 상기 냉각유로(42)는 구동축(34)을 통해 셔터 플레이트(32)를 냉각시키고 배출될 수 있도록 설치된다.
이와 같이 본 발명의 박막 증착장치는 증발원 셔터(30)의 셔터 플레이트(32)에 냉각유로(42)가 설치되고, 외부의 냉각물질 공급수단에서 냉각물질을 상기 냉각유로(42)에 공급함으로써, 직접 셔터 플레이트(32)를 냉각시키게 되므로 1000℃ 이상의 고온에서 셔터의 열변형이 발생하는 것을 방지하여 안정적인 증착공정이 가능하게 한다.
다음으로 센서(50)는 상기 진공 챔버(10) 내부에 장착되어 상기 진공 챔버(10) 내부의 증착물질을 감지한다. 본 실시예에서 상기 센서(50)는 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(10)의 측벽에 장착되어 증착되는 증착물질의 양 및 두께를 측정한다. 이렇게 센서(50)가 진공 챔버(10)의 측벽에 장착되는 이유는, 기판방향으로 진행하는 증착물질을 방해하지 않기 위함이다. 그리고 상기 센서(50)는 하나의 진공 챔버(10)에 하나의 센서가 구비될 수도 있지만, 다수개의 센서가 구비될 수도 있다. 다수개의 센서가 구비되는 경우에는 진공 챔버(10)의 측벽에 일정한 간격을 가지고 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 센서(50)는 크리스탈 센서로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 증착물질이 상기 센서(50)로 이동되도록 유도하는 증착물질 이동관(52)이 더 포함된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 박막 증착장치의 동작을 설명한다.
먼저, 진공 챔버(10) 내에 롤러부재에 기판을 안착하여 증착 공정을 수행한다.
이 경우, 증착하기 전에 증발원(20)을 미리 가열하여 증착이 가능한 상태로 만드는 예열 단계가 진행된다. 일반적으로 증착물질을 가열하여 증발시키기 까지는 많은 시간이 소요된다. 따라서 기판에 증착작업을 진행하기 전에 증발원(20)을 미리 가열하여 기판 장착이 완료되면 곧바로 증착작업이 개시될 수 있도록 하여 공정시간을 단축한다.
따라서 기판의 장착 작업이 진행되는 동안에 증발원(20)에 대한 예열 과정이 진행되거나, 증발원(20)이 항상 일정한 온도로 예열된 상태를 유지하게 된다. 이때 증발원(20)의 예열 온도는 증착물질이 증발하기 직전의 온도인 것이 바람직하다. 이렇게 예열 온도를 유지하는 경우에는 미미한 정도의 증착물질이 증발된다. 그런데 특정한 경우에는 증발원(20)의 온도를 예열 온도로 유지하더라도 많은 양의 증착물질이 증발될 수도 있다. 많은 양의 증착물질이 증발되는 경우에는 불필요하게 고가의 증착물질이 소비되는 것이므로, 증발원(20)의 온도를 더 낮추어서 증착물질의 낭비를 막는다. 따라서 본 실시예에서는 예열 단계에서도 증발원(20) 내부의 증발 상태를 실시간으로 감시한다.
이렇게 증발원(20)이 예열된 상태에서 기판에 대한 박막 작업을 진행한다. 이 단계에서는 먼저 증발원(20)의 온도를 더욱 높여 증착물질의 증발 활동이 활발하게 이루어지도록 한다. 이때 증발원(20)의 온도를 조절함으로써, 증착물질의 증발 속도를 조정할 수 있다.
이렇게 하여 증착물질이 충분히 증발할 수 있는 온도가 되면 증발원 셔터(30)를 개방하여 증착물질이 기판에 증착되도록 한다.
이와 같은 본 실시예에서는 예열 단계 및 증착 단계에서 항상 실시간으로 증발원에서 증발되는 증착물질의 양 및 상태를 검출할 수 있다. 즉, 셔터 쉴드(36)에 개구부(38)로 인해 증발원 셔터(30)의 공간이 일부가 개방되어 있어서 셔터(30)를 열어 증착량을 맞추고 공정시작 전에 선행하여 증착량을 조절할 수 있어서 빠른 공정이 가능하다.
또한, 셔터(30)의 여닫음시 증발량의 변화가 없어 안정적인 공정이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 : 진공 챔버 20 : 증발원
30 : 증발원 셔터 32 : 셔터 플레이트
34 : 구동축 36 : 셔터 쉴드
38 : 개구부 42 : 냉각유로
50 : 센서

Claims (10)

  1. 진공 챔버;
    상기 진공 챔버의 내부 하측에 배치되어 증착 물질을 증발시키는 증발원;
    상기 증발원에서 증발되는 증착 물질의 증발량을 조절하기 위해 설치되는 증발원 셔터;
    상기 증발원 셔터의 열변형을 방지하도록 설치되는 냉각수단; 및
    상기 증발원에서 증발되어 기판에 증착되는 증착 물질의 막 두께를 감지하는 센서;
    를 포함하며,
    상기 증발원 셔터는,
    상기 증발원을 개폐하도록 설치되는 셔터 플레이트;
    상기 셔터 플레이트를 회전시켜 상기 증발원을 개폐하도록 구동하는 셔터 구동수단; 및
    상기 셔터 플레이트의 닫힘 상태에서도 증발된 증착 물질을 외부로 내보내도록 개구부가 형성되는 셔터 쉴드;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 셔터 쉴드는 상기 증발원의 입구에 설치되고, 상기 셔터 쉴드의 상단부에 셔터 플레이트가 개폐가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 개구부는 상기 셔터 쉴드의 센서 측 가장자리에 형성되고,
    상기 개구부에는 센서 방향으로 연장되는 안내관이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 셔터 구동수단은 상기 셔터 플레이트의 일측에 설치되는 구동축과,
    상기 구동축을 회전구동하는 구동모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 구동축은 상기 셔터 플레이트에 수직방향으로 설치되고,
    상기 셔터 플레이트를 수평방향으로 회전시켜 증발원을 개폐하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각수단은 상기 증발원 셔터의 내부에 형성되는 냉각유로와,
    상기 냉각유로에 냉각물질을 공급하는 냉각물질 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 냉각유로는 증발원 셔터의 셔터 플레이트와, 상기 셔터 플레이트를 회전시키기 위한 구동축에 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 증발원은 복수개가 대칭되게 설치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 증착물질이 상기 센서로 이동되도록 유도하는 증착물질 이동관이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.
KR1020130036828A 2013-04-04 2013-04-04 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치 KR101456252B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130036828A KR101456252B1 (ko) 2013-04-04 2013-04-04 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130036828A KR101456252B1 (ko) 2013-04-04 2013-04-04 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130044269A KR20130044269A (ko) 2013-05-02
KR101456252B1 true KR101456252B1 (ko) 2014-11-04

Family

ID=48656757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130036828A KR101456252B1 (ko) 2013-04-04 2013-04-04 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101456252B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102192983B1 (ko) * 2014-01-15 2020-12-21 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치 및 이를 이용한 증착 속도 산출 방법
KR101644470B1 (ko) * 2014-08-08 2016-08-01 주식회사 선익시스템 증착 장치
CN110453179B (zh) * 2019-07-24 2024-04-16 福建华佳彩有限公司 一种蒸发源挡板
CN110423986B (zh) * 2019-07-24 2024-04-16 福建华佳彩有限公司 一种蒸发源挡板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050053448A (ko) * 2003-12-02 2005-06-08 삼성에스디아이 주식회사 진공 성막 장치
JP2006083423A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Tokki Corp 蒸着装置における蒸発源用のシャッタ及びその蒸着装置
KR20120135072A (ko) * 2011-06-02 2012-12-12 엘아이지에이디피 주식회사 도가니장치,도가니장치 제어방법, 막 두께 측정장치 및 이를 포함하는 박막증착장비

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050053448A (ko) * 2003-12-02 2005-06-08 삼성에스디아이 주식회사 진공 성막 장치
JP2006083423A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Tokki Corp 蒸着装置における蒸発源用のシャッタ及びその蒸着装置
KR20120135072A (ko) * 2011-06-02 2012-12-12 엘아이지에이디피 주식회사 도가니장치,도가니장치 제어방법, 막 두께 측정장치 및 이를 포함하는 박막증착장비

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130044269A (ko) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI411695B (zh) 沈積有機化合物的裝置及其方法以及具有此裝置的基底處理設施
KR100796148B1 (ko) 수직이동형 증착시스템
KR100645719B1 (ko) 물질증착용 증착원 및 이를 구비한 증착장치
KR101456252B1 (ko) 실시간 증발량 확인이 가능한 박막 증착장치
US9663853B2 (en) Vacuum vapor deposition apparatus
JP4545028B2 (ja) 蒸着装置
JP2010159448A (ja) 成膜装置及び成膜方法
TWI437111B (zh) 蒸鍍構件、薄膜沉積裝置及提供原料予其裝置之方法
KR20130113302A (ko) 진공 증착 방법 및 그 장치
TW201337013A (zh) 蒸發源裝置及真空蒸鍍裝置及有機el顯示裝置之製造方法
JP4442558B2 (ja) 蒸発源の加熱制御方法,蒸発源の冷却制御方法および蒸発源の制御方法
KR20100004165A (ko) 막 증착 장치와 막 두께 측정 방법
JP2010037649A (ja) 有機物蒸着装置
US8075693B2 (en) Crucible heating apparatus and deposition apparatus including the same
JP2011162846A (ja) 真空蒸発源
KR101876309B1 (ko) 증착 챔버 및 이를 포함하는 인라인 처리 시스템
JP2006111926A (ja) 蒸着装置
KR20190045606A (ko) 증착 장치
JP2002348658A (ja) 蒸着源並びにそれを用いた薄膜形成方法及び形成装置
KR100960852B1 (ko) 박막 증착 장치
JP2010126753A (ja) 蒸着装置および有機発光装置の製造方法
KR101553619B1 (ko) Oled 제조용 인라인 증착장치
JP6411675B2 (ja) 堆積速度を測定するための方法及び堆積速度制御システム
KR101981752B1 (ko) 발진 수정들을 위한 확산 장벽, 증착 레이트를 측정하기 위한 측정 조립체 및 그 방법
JP5127372B2 (ja) 蒸着装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171012

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180917

Year of fee payment: 5