KR101462594B1 - 증발 물질 피딩 장치 - Google Patents

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Abstract

증발 물질 피딩 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 물질 피딩 장치는, 내부에 소스(source)가 구비되는 진공 챔버(chamber)의 일측에 결합되며, 소스로 피딩(feeding)될 증발 물질이 투입되는 증발 물질 피딩용 서브 챔버; 증발 물질 피딩용 서브 챔버에 연결되어 증발 물질 피딩용 서브 챔버의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달되도록 조절하는 진공도 조절유닛; 및 진공 챔버 내에 마련되어 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 소스로 이송시키는 증발 물질 이송유닛을 포함한다.

Description

증발 물질 피딩 장치{Evaporation material feeding apparatus}
본 발명은, 증발 물질 피딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종전처럼 진공 챔버를 대기화시킬 필요 없이 진공 챔버의 외부에서 진공 챔버 내의 소스로 증발 물질을 피딩시킬 수 있어 진공의 대기화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 진공 챔버 내의 부피를 최대한 덜 차지하면서 효율적으로 증발 물질을 피딩시킬 수 있는 증발 물질 피딩 장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.
이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
이 중에서 유기전계발광소자, 예컨대 OLED는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기전계발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.
다시 말해, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며, 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도펀트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 유기전계발광소자는 기판 상에 애노드(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 정공 방지층(hole blocking layer), 전자 운송층(electron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 캐소드(cathode) 등의 막이 순서대로 적층되어 형성된다.
이러한 구조에서 애노드로는 면 저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 정공 방지층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성된다. 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이 있다. 캐소드로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막이 최상부에 형성된다.
도 1에 도시된 유기전계발광소자를 다시 간략하게 정리하면, 유기전계발광소자는 애노드, 캐소드, 그리고 애노드와 캐소드 사이에 개재된 발광층을 포함하며, 구동 시 정공은 애노드로부터 발광층 내로 주입되고, 전자는 캐소드로부터 발광층 내로 주입된다. 발광층 내로 주입된 정공과 전자는 발광층에서 결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
이러한 유기전계발광소자는 구현하는 색상에 따라 단색 또는 풀 칼라(full color) 유기전계발광소자로 구분될 수 있는데, 풀 칼라 유기전계발광소자는 빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 별로 패터닝된 발광층을 구비함으로써 풀 칼라를 구현한다.
한편, 도 1에 도시된 유기전계발광소자를 만들기 위해, 즉 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하기 위해 증발 공정(evaporation process)이 요구된다.
증발 공정은, 증발 물질(원료 물질 혹은 증착 물질이라고도 함)을 소스(evaporation source, 증발 소스라고도 함)에 채우는 피딩 공정(feeding process)과, 소스로부터 제공되는 증발 물질을 기판 상에 증착하는 증착 공정(deposition process)으로 크게 나뉠 수 있다.
다시 말해, 증발 공정은 진공 챔버에서 고체 증발 물질을 이용해 진행되는 공정이기 때문에, 고체 상태의 증발 물질을 진공 챔버 내의 소스(source)에 채우는 소위, 피딩 공정이 필요하며, 이를 위해 피딩 장치가 요구된다.
현재까지 알려진 종래의 증발 물질 피딩 장치의 경우, 구조적인 한계로 인해 진공 챔버의 외부에서 진공 챔버 내의 소스로 고체 증발 물질을 피딩시키기 어렵기 때문에, 진공 챔버를 대기화시킨 다음에 소스에 고체 증발 물질을 피딩시키는 제1 방법이나 진공 챔버 내에 별도의 증발 물질 저장공간을 마련하여 필요한 양만큼 증발 물질을 분배하여 소스에 피딩시키는 제2 방법을 주로 사용하여 왔다.
하지만, 이와 같은 종래기술의 경우, 진공 챔버를 대기화시키는 별도의 시간이 소요되는 문제점(제1 방법)과 진공 챔버 내에 증발 물질 저장공간을 마련해야 하는데 따른 부피 한계의 문제점(제2 방법) 등을 발생시키고 있으므로 이러한 문제점들을 감안한 새롭고 진보적인 기술 개발이 시급하다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2007-7006395호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종전처럼 진공 챔버를 대기화시킬 필요 없이 진공 챔버의 외부에서 진공 챔버 내의 소스로 증발 물질을 피딩시킬 수 있어 진공의 대기화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 진공 챔버 내의 부피를 최대한 덜 차지하면서 효율적으로 증발 물질을 피딩시킬 수 있는 증발 물질 피딩 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 소스(source)가 구비되는 진공 챔버(chamber)의 일측에 결합되며, 상기 소스로 피딩(feeding)될 증발 물질이 투입되는 증발 물질 피딩용 서브 챔버; 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버에 연결되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달되도록 조절하는 진공도 조절유닛; 및 상기 진공 챔버 내에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 상기 소스로 이송시키는 증발 물질 이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 물질 피딩 장치가 제공될 수 있다.
상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 가열하는 제1 히터를 더 포함할 수 있다.
상기 진공 챔버의 내부를 대기화시키지 않고 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질이 상기 소스로 피딩될 수 있도록 상기 진공도 조절유닛 및 상기 증발 물질 이송유닛의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버의 일측에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내로 상기 증발 물질을 투입시키는 증발 물질 투입도어를 더 포함할 수 있다.
상기 진공 챔버와 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 사이에 마련되어 상기 진공 챔버와 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 사이의 개구를 개폐하는 게이트 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 증발 물질 이송유닛은, 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 미리 가열하여 상기 소스로 주입시킬 수 있다.
상기 증발 물질 이송유닛은, 상기 진공 챔버의 레일을 따라 이송 가능하며, 내부에 증발 물질 탱크가 구비되는 유닛 바디; 및 상기 유닛 바디의 일측에 마련되어 상기 증발 물질을 가열하는 제2 히터를 포함할 수 있다.
상기 소스로 주입되기 전에 상기 제2 히터에 의해 미리 가열되는 상기 증발 물질의 온도는 상기 증발 물질의 멜팅 포인트(Melting point) 온도보다는 낮은 온도 대역을 가질 수 있다.
상기 증발 물질은 증발 공정(evaporation process)이 진행되기 전에 멜팅(melting)이 선행되는 금속 증발 물질일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부에 소스(source)가 구비되며, 평판표시소자에 대한 증발 공정(evaporation source)이 진행되는 진공 챔버; 및 상기 진공 챔버에 연결되어 상기 진공 챔버의 내부를 대기화시키지 않고 증발 물질을 상기 진공 챔버의 외부에서 상기 진공 챔버 내의 소스로 피딩(feeding)시키는 증발 물질 피딩 장치를 포함하며, 상기 증발 물질 피딩 장치는, 상기 진공 챔버의 일측에 결합되며, 상기 소스로 피딩(feeding)될 증발 물질이 투입되는 증발 물질 피딩용 서브 챔버; 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버에 연결되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달되도록 조절하는 진공도 조절유닛; 및 상기 진공 챔버 내에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 상기 소스로 이송시키는 증발 물질 이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 증발 시스템이 제공될 수 있다.
상기 증발 물질 피딩 장치는, 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 가열하는 제1 히터를 더 포함할 수 있다.
상기 진공 챔버의 내부를 대기화시키지 않고 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질이 상기 소스로 피딩될 수 있도록 상기 진공도 조절유닛 및 상기 증발 물질 이송유닛의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 증발 물질 피딩 장치는, 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버의 일측에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내로 상기 증발 물질을 투입시키는 증발 물질 투입도어; 및 상기 진공 챔버와 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 사이에 마련되어 상기 진공 챔버와 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 사이의 개구를 개폐하는 게이트 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 증발 물질 이송유닛은, 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 미리 가열하여 상기 소스로 주입시킬 수 있다.
상기 증발 물질은 증발 공정(evaporation process)이 진행되기 전에 멜팅(melting)이 선행되는 금속 증발 물질일 수 있다.
상기 금속 증발 물질은 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함할 수 있으며, 상기 평판표시소자는 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes)용 기판일 수 있다.
본 발명에 따르면, 종전처럼 진공 챔버를 대기화시킬 필요 없이 진공 챔버의 외부에서 진공 챔버 내의 소스로 증발 물질을 피딩시킬 수 있어 진공의 대기화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 진공 챔버 내의 부피를 최대한 덜 차지하면서 효율적으로 증발 물질을 피딩시킬 수 있다.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자의 증발 시스템의 동작 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자의 증발 시스템의 제어 블록도이다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시소자의 증발 시스템의 동작 구조도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도면 대비 설명에 앞서, 평판표시소자는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하나 이하에서는 평판표시소자를 유기전계발광소자(OLED)용 기판이라 하여 설명한다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자의 증발 시스템의 동작 구조도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시소자의 증발 시스템의 제어 블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 평판표시소자의 증발 시스템은 내부에 소스(115, source)가 구비되며, 평판표시소자에 대한 증발 공정(evaporation source)이 진행되는 진공 챔버(110)와, 진공 챔버(110)에 연결되어 진공 챔버(110)의 내부를 대기화시키지 않고 증발 물질을 진공 챔버(110)의 외부에서 진공 챔버(110) 내의 소스(115)로 피딩(feeding)시키는 증발 물질 피딩 장치(100)를 포함한다.
본 실시예처럼 별도의 증발 물질 피딩 장치(100)를 마련하여 진공 챔버(110)의 내부를 대기화시키지 않고 증발 물질을 진공 챔버(110)의 외부에서 진공 챔버(110) 내의 소스(115)로 피딩시킴으로써, 진공의 대기화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 진공 챔버(110) 내의 부피를 최대한 덜 차지하면서 효율적으로 증발 물질을 피딩시킬 수 있다.
진공 챔버(110)는 증발 공정 중에서도 평판표시소자에 대한 증착 공정(deposition process)이 진행되는 장소이다. 증착 공정 진행 시 진공 챔버(110)의 내부는 미리 결정된 압력으로 진공 유지된다. 따라서 진공 챔버(110)에는 진공을 위한 수단들이 마련되는데, 편의상 이들에 대해서는 생략하였다.
진공 챔버(110)의 측벽에는 제1 및 제2 개구(111,112)가 형성된다. 제1 개구(111)에는 메인티넌스 도어(113)가 개폐 가능하게 배치되어 진공 챔버(110) 내의 유지보수를 위한 통로로 활용된다.
그리고 제2 개구(112)에는 증발 물질 피딩 장치(100)가 연결되어 진공 챔버(110) 외부의 증발 물질을 소스(115)로 피딩시키는 통로로 활용된다.
증발 물질 피딩 장치(100)는, 진공 챔버(110)의 일측에 결합되며, 소스(115)로 피딩(feeding)될 증발 물질이 투입되는 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)와, 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)에 연결되어 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달되도록 조절하는 진공도 조절유닛(133)과, 진공 챔버(110) 내에 마련되어 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내의 증발 물질을 소스(110)로 이송시키는 증발 물질 이송유닛(140)을 포함한다.
증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 소스(115)로 증발 물질을 피딩시키기 위해 진공 챔버(110)의 외부에 마련된다. 특히, 제2 개구(112) 영역에 결합된다.
본 실시예처럼 가장 부피를 많이 차지하는 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)가 진공 챔버(110)의 외부에 배치되기 때문에 진공 챔버(110) 내의 부피를 최대한 덜 차지하면서 효율적으로 증발 물질을 피딩시킬 수 있게 된다.
본 실시예에서 사용되는 증발 물질은 예컨대, 증발 공정(evaporation process)이 진행되기 전에 멜팅(melting)이 선행되는 금속 증발 물질일 수 있다.
이와 같은 금속 증발 물질은 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함할 수 있는데, 본 실시예에서는 알루미늄(Al)을 적용하고 있다.
증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)는 소스(115)로부터 이격된 위치에 배치되어 증발 물질이 저장되는 장소를 형성한다. 본 실시예처럼 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)가 소스(115)와 이격 배치되고 있기 때문에 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)가 소스(115)로부터의 영향을 받지 않는다.
증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)에는 증발 물질 투입도어(131)와 게이트 밸브(132)가 마련된다.
증발 물질 투입도어(131)는 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 일측에 마련되어 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내로 증발 물질을 투입시키는 장소를 이룬다. 그리고 게이트 밸브(132)는 제2 개구(112) 영역에 배치된다.
증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 내부에는 제1 히터(134)가 마련된다. 제1 히터(134)는 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 내부를 진공 유지시키기 위해 펌핑(pumping)할 때, 펌핑 효율을 증가시키기 위한 수단일 수 있다.
진공도 조절유닛(133)은 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)에 연결되어 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달되도록 조절하는 역할을 한다. 진공도 조절유닛(133)으로서 고압 진공 펌프가 적용될 수 있다. 진공도 조절유닛(133)에 의한 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내의 진공도는 진공 챔버(110)의 진공이 깨지지 않을 정도면 충분하다.
증발 물질 이송유닛(140)은 진공 챔버(110) 내에 마련되어 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내의 증발 물질을 소스(110)로 이송시키는 역할을 한다. 증발 물질 이송유닛(140)이 증발 물질을 단순히 이송시킬 수도 있고, 아니면 이송 중에 미리 가열한 후에 증발 물질을 소스(110)로 이송, 즉 피딩시킬 수도 있는데 이에 대해서는 후술한다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 평판표시소자의 증발 시스템은 진공 챔버(110)의 내부를 대기화시키지 않고 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내의 증발 물질이 소스(115)로 피딩될 수 있도록 진공도 조절유닛(133) 및 증발 물질 이송유닛(140)의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러(150)를 포함한다. 이때, 컨트롤러(150)는 증발 물질 투입도어(131)와 게이트 밸브(132), 그리고 제1 히터(134)의 동작 역시 함께 컨트롤한다.
이러한 구성을 갖는 평판표시소자의 증발 시스템의 작용에 대해 설명한다.
우선, 증발 물질을 소스(115)에 채우는 피딩 공정(feeding process)이 진행된다. 즉 게이트 밸브(132)가 제2 개구(112)를 닫은 상태에서 증발 물질 투입도어(131)를 통해 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내로 증발 물질이 투입된다. 이때는 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내부가 대기인 상태이다.
증발 물질이 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내에 투입되고 나면 증발 물질 투입도어(131)가 닫히고 진공도 조절유닛(133) 즉 고압 진공 펌프에 의해 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 내부가 펌핑된다.
진공도 조절유닛(133)은 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달될 때까지 예컨대, 진공 챔버(110) 내의 진공도와 거의 같은 상태가 될 때까지 펌핑하며, 펌핑 효율을 증가시키기 위해 제1 히터(134)가 온(on)될 수도 있다.
증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달되면 게이트 밸브(132)가 열리고, 제2 개구(112)를 통해 증발 물질 이송유닛(140)이 동작되면서 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내의 증발 물질을 소스(115)로 이송시키게 된다.
다음, 소스(115)에 증발 물질이 채워지면 이어 소스(115)로부터 제공되는 증발 물질을 평판표시소자 상에 증착하는 증착 공정(deposition process)이 진행된다.
이때, 진공 챔버(110)는 종래와 달리 진공이 그대로 유지된 상태를 취하고 있기 때문에 소스(115)에 증발 물질이 채워지면 곧바로 증착 공정에 진입할 수 있어 효율 향상에 따른 생산성 증대 효과를 이끌어낼 수 있다.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 종전처럼 진공 챔버(110)를 대기화시킬 필요 없이 진공 챔버(110)의 외부에서 진공 챔버(110) 내의 소스로 증발 물질을 피딩시킬 수 있어 진공의 대기화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 진공 챔버(110) 내의 부피를 최대한 덜 차지하면서 효율적으로 증발 물질을 피딩시킬 수 있게 된다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판표시소자의 증발 시스템의 동작 구조도이다.
한편, 본 실시예의 경우, 증발 물질 이송유닛(240)이 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120) 내에서 증발 물질을 전해 받아 소스(115)로 전달, 즉 피딩시키는 중에 증발 물질을 미리 가열하여 소스(115)로 주입시키는 역할을 한다.
이를 위해, 증발 물질 이송유닛(240)은, 진공 챔버(110)의 레일(241)을 따라 이송 가능하며, 내부에 증발 물질 탱크(242)가 구비되는 유닛 바디(243)와, 유닛 바디(243)의 일측에 마련되어 증발 물질을 가열하는 제2 히터(244)를 포함한다.
이때, 소스(115)로 주입되기 전에 제2 히터(244)에 의해 미리 가열되는 증발 물질의 온도는 증발 물질의 멜팅 포인트(Melting point) 온도보다는 낮은 온도 대역을 가질 수 있는데, 이와 같이 구현하면 소스(115)로 증발 물질을 피딩시키기 전에 증발 물질을 미리 가열하여 소스(115)로 주입함으로써 기판의 증착 공정을 위한 공정 준비시간을 단축시킬 수 있다.
본 실시예의 경우, 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)에서 소스(115)로 피딩되는 증발 물질을 미리 가열하는 작업은 증발 물질 이송유닛(140)의 제2 히터(244)에 의해 자체적으로 진행하고 있으나 증발 물질 이송유닛(140)과는 별개로 마련되는 히팅 존(heating zone, 미도시)을 통해 진행될 수 있다.
본 실시예처럼 증발 물질 이송유닛(140)을 마련하여 증발 물질의 피딩 시에만 증발 물질 이송유닛(140)이 소스(115) 근처로 배치될 수 있도록 함으로써 증발 물질의 증기(vapor) 간섭 문제, 증발 물질의 증기(vapor)에 의한 오염 문제, 그리고 열변형 문제 등을 해소할 수 있다.
증발 물질 이송유닛(140)의 동작을 살펴본다. 증발 물질 이송유닛(140)이 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)에 배치되어 증발 물질을 수급한 후, 증발 물질을 가열한다. 다음, 증발 물질 이송유닛(140)이 소스(115)로 회전 배치되어 증발 물질 주입부(142)를 통해 증발 물질을 소스(115)로 주입한다.
이때의 증발 물질 가열 온도는 증발 물질이 젤(gel)로 형성되기 전의 온도 대역, 주로 증발 물질의 멜팅 포인트(Melting point) 온도보다는 약간 낮은 온도 대역을 갖는 것이 바람직하다.
그 이유는 증발 물질이 부분적으로 젤(gel)로 형성되면 증발 물질 이송유닛(140)에서 소스(115)로 증발 물질의 주입(피딩)이 잘 되지 않을 수 있고, 액화되면 주입 과정에서 용융된 증발 물질이 히터(heater)와 같은 부품들에 흘러들어가 쇼트 발생 등의 위험을 발생시킬 수 있기 때문이다.
실제, 증발 물질은 증발 물질 이송유닛(140) 영역에 잔류되지 않아야 하기 때문에 증발 물질의 가열 온도는 증발 물질이 젤(gel)로 형성되기 전의 온도 대역으로 관리되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 반드시 그러할 필요는 없지만, 증발 물질 이송유닛(140)에 의해 증발 물질 피딩용 서브 챔버(120)의 증발 물질이 미리 가열되면서 소스(115)로 피딩될 때, 소스(115)가 증발 물질의 멜팅 포인트(Melting point) 온도보다 높고 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 온도보다 낮은 온도 대역으로 유지될 수도 있다.
이와 같이, 증발 물질에 대한 멜팅 포인트(Melting point) 온도보다 높고 공정 온도보다 낮은 온도 대역에서 증발 물질을 피딩시키는 경우, 온도 변화에 따른 스트레스(stress)로 인해 소스(115)의 크루시블(crucible)이 파괴되는 현상을 예방할 수 있다.
예컨대, 종전의 방식처럼 소스(115)를 상온으로 냉각시킨 후에 증발 물질의 피딩 공정을 진행하면 크루시블의 온도 하강 시 크루시블의 안쪽 벽면에 붙은 액상의 증발 물질이 고화되면서 크루시블에 스트레스를 주게 되고, 반복적인 스트레스에 의하여 크루시블의 파괴 현상이 일어날 수 있기 때문이다.
한편, 증발 물질의 멜팅 포인트 온도보다 높고 공정 온도보다 낮은 온도 대역의 피딩 온도를 선택하는 까닭, 특히 멜팅 포인트 온도보다 높은 온도에서 증발 물질을 피딩시키는 까닭은, 크루시블의 파괴 원인이 크루시블의 안쪽 벽면에 붙은 액상의 증발 물질이 고화될 때 발생되기 때문이므로 증발 물질이 고화되지 않고 액체 상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
그리고 공정 온도보다 낮은 온도에서 증발 물질을 피딩시키는 까닭은, 공정 온도에서는 증발 물질의 증기(vapor)량이 많아 물질 효율이 떨어질 뿐만 아니라 피딩 기구부의 오염을 발생시킬 소지가 높기 때문으로 이러한 점을 방지하기 위함이다.
정리해보면, 증발 물질에 대한 멜팅 포인트 온도보다 높고 공정 온도보다 낮은 온도 대역에서 증발 물질을 피딩시킬 경우, 크루시블의 안쪽 벽면에 붙은 액상의 증발 물질이 고화되지 않기 때문에 스트레스로 인한 크루시블의 파괴 현상은 일어나지 않으며, 이로 인해 크루시블의 안정성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 종전처럼 진공 챔버를 대기화시킬 필요 없이 진공 챔버의 외부에서 진공 챔버 내의 소스로 증발 물질을 피딩시킬 수 있어 진공의 대기화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 진공 챔버 내의 부피를 최대한 덜 차지하면서 효율적으로 증발 물질을 피딩시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 증발 물질 피딩 장치 110 : 진공 챔버
111,112 : 개구 113 : 메인티넌스 도어
115 : 소스 120 : 증발 물질 피딩용 서브 챔버
131 : 증발 물질 투입도어 132 : 게이트 밸브
133 : 진공도 조절유닛 134 : 제1 히터
140 : 증발 물질 이송유닛 150 : 컨트롤러

Claims (16)

  1. 내부에 소스(source)가 구비되는 진공 챔버(chamber)의 외부 일측에 결합되며, 상기 소스로 피딩(feeding)될 증발 물질이 투입되되 상기 증발 물질을 가열하는 제1 히터가 내부가 마련되는 증발 물질 피딩용 서브 챔버;
    상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버에 연결되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버의 내부가 미리 결정된 진공도에 도달되도록 조절하는 진공도 조절유닛; 및
    상기 진공 챔버 내에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 상기 소스로 이송시키는 증발 물질 이송유닛을 포함하며,
    상기 증발 물질 이송유닛은 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질을 전해 받아 상기 증발 물질을 미리 가열한 다음 상기 소스로 주입시키며,
    상기 소스로 주입되기 전에 제2 히터에 의해 미리 가열되는 상기 증발 물질의 온도는 상기 증발 물질의 멜팅 포인트(Melting point) 온도보다는 낮은 온도 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 증발 물질 피딩 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진공 챔버의 내부를 대기화시키지 않고 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내의 증발 물질이 상기 소스로 피딩될 수 있도록 상기 진공도 조절유닛 및 상기 증발 물질 이송유닛의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 물질 피딩 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버의 일측에 마련되어 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 내로 상기 증발 물질을 투입시키는 증발 물질 투입도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 물질 피딩 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 진공 챔버와 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 사이에 마련되어 상기 진공 챔버와 상기 증발 물질 피딩용 서브 챔버 사이의 개구를 개폐하는 게이트 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 물질 피딩 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 증발 물질 이송유닛은,
    상기 진공 챔버의 레일을 따라 이송 가능하며, 내부에 증발 물질 탱크가 구비되는 유닛 바디; 및
    상기 유닛 바디의 일측에 마련되어 상기 증발 물질을 가열하는 제2 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발 물질 피딩 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 증발 물질은 증발 공정(evaporation process)이 진행되기 전에 멜팅(melting)이 선행되는 금속 증발 물질인 것을 특징으로 하는 증발 물질 피딩 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003096557A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Sanyo Electric Co Ltd 有機ｅｌ素子の製造装置および有機ｅｌ素子の製造方法
KR100773567B1 (ko) * 2006-07-06 2007-11-07 세메스 주식회사 증착물질 공급 장치
JP2009299081A (ja) * 2008-05-16 2009-12-24 Ulvac Japan Ltd 蒸発装置、成膜装置、有機薄膜形成方法
KR20120043570A (ko) * 2010-10-26 2012-05-04 주식회사 에스에프에이 진공 증착 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003096557A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Sanyo Electric Co Ltd 有機ｅｌ素子の製造装置および有機ｅｌ素子の製造方法
KR100773567B1 (ko) * 2006-07-06 2007-11-07 세메스 주식회사 증착물질 공급 장치
JP2009299081A (ja) * 2008-05-16 2009-12-24 Ulvac Japan Ltd 蒸発装置、成膜装置、有機薄膜形成方法
KR20120043570A (ko) * 2010-10-26 2012-05-04 주식회사 에스에프에이 진공 증착 장치

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