KR101630660B1 - Thin Film Deposition Apparatus Capable of Minimizing Thermal Shock - Google Patents

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bellows pipe
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박현식
김길원
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Abstract

The present invention relates to a thin film deposition apparatus comprising: a chamber which provides a deposition space for depositing a certain material on a substrate; a crucible which accommodates a deposition material which is deposited on the substrate; a distributing pipe formed with a distributing path which divides the deposition material evaporated from the crucible through multiple outlets and discharges the deposition material; a bellows pipe which connects an inlet of the distributing pipe to an opening portion of the crucible, and has different thicknesses of an upper and a lower portions of pipes; a heating means for heating the deposition material; and a crucible moving means which vertically moves the crucible depending on the consumption of the deposition material in the crucible, thereby minimizing the time of exposure to heat of the deposition material. Therefore, since the apparatus moves the crucible depending on the consumption of the deposition material within the crucible, the level of a material can be identical to the initial conditions in spite of consecutive evaporation of the deposition material, thereby not requiring compensating the temperature and preventing the material from being modified when used for a long time.

Description

증착 물질의 열 충격을 최소화한 박막 증착장치{Thin Film Deposition Apparatus Capable of Minimizing Thermal Shock}[0001] The present invention relates to a thin film deposition apparatus capable of minimizing thermal shock of a deposition material,

본 발명은 박막 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분배관과 도가니의 연결부위에 상부와 하부의 관두께가 다른 신축 가능한 벨로우즈 관을 설치하여, 도가니 내부의 증착 물질의 소모에 따라 도가니의 위치를 이동시킴으로써, 연속적인 증착 물질의 증발에도 물질 수위를 초기 조건과 동일하게 할 수 있어 온도를 보상해줄 필요가 없고, 장시간 사용 시에도 물질의 변성을 방지할 수 있는 박막 증착장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film deposition apparatus, and more particularly, to a thin film deposition apparatus, in which a stretchable bellows tube having different tube thicknesses at upper and lower portions is provided at a connection portion between a distribution tube and a crucible, The present invention relates to a thin film deposition apparatus capable of preventing the denaturation of a material even when used for a long period of time without the need to compensate the temperature because the water level of the material can be made equal to the initial condition even in the evaporation of the continuous deposition material.

일반적으로, 유기 소자(OLED: Organic Ligt Emitted Device)를 제작하는데 있어서, 가장 중요한 공정은 유기박막을 형성하는 공정이며, 이러한 유기 박막을 형성하기 위해서는 진공 증착이 주로 사용된다.Generally, in manufacturing an organic device (OLED: Organic Ligt Emitted Device), the most important process is a process of forming an organic thin film. In order to form such an organic thin film, vacuum deposition is mainly used.

이러한 진공 증착은 챔버 내에 글라스(glass)와 같은 기판과 파우더(powder) 형태의 원료 물질이 담긴 포인트 소스(point source) 또는 점증발원과 같은 증발원을 대향 배치하고, 증발원 내에 담긴 파우더 형태의 원료 물질을 증발시켜 증발된 원료 물질을 분사함으로써 기판의 일면에 유기 박막을 형성한다. 최근에는 기판이 대면적화됨에 따라, 포인트 소스 또는 점증발원으로 알려진 증발원 대신 대면적 기판의 박막 균일도가 확보되는 선형 증발원이 사용된다. 이러한 선형 증발원은 도가니 내에 원료 물질을 저장하고, 저장된 원료 물질을 증발시켜 기판을 향해 분사하는 서로 이격된 복수의 노즐 또는 분배공을 구비한다.Such a vacuum deposition can be achieved by disposing a substrate such as glass in a chamber and an evaporation source such as a point source or a gradual source containing a raw material material in the form of powder in opposition to each other and arranging a powdery raw material contained in the evaporation source And the organic thin film is formed on one surface of the substrate by spraying the evaporated raw material. In recent years, as the substrate becomes larger, a linear evaporation source is used in which thin film uniformity of a large-area substrate is secured instead of a point source or an evaporation source known as an increasing source. Such a linear evaporation source includes a plurality of spaced apart nozzles or dispensing holes for storing raw materials in a crucible and for evaporating the stored raw materials and injecting them toward the substrate.

이와 관련한 종래의 기술로서, 한국등록특허 제10-0758694호, 한국등록특허 제10-0862340호에는 상방으로 개방되고 일렬로 배치된 복수의 개구부를 상면에 구비하고 내부에는 증착 물질을 담는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터를 갖는 선형 증발원이 개시되어 있다. Korean Patent No. 10-0758694 and Korean Patent No. 10-0862340 disclose a related art related to this, a crucible having a plurality of openings arranged upward in a row and arranged in a line on an upper surface, A linear evaporation source having a heater for heating the crucible is disclosed.

상기 선행문헌은 도가니의 상면에 형성된 개구부를 통해 기판에 증착 물질을 직접 분사하는 구조로서, 도가니를 가열하는 히터에 의해 도가니의 내벽면에 접촉하고 있는 증착재료에서 증기가 발생하여 상기 개구부로부터 진공 챔버로 방출되는 구조이다. The above prior art document discloses a structure for directly spraying an evaporation material onto a substrate through an opening formed in an upper surface of a crucible, wherein steam is generated from an evaporation material which is in contact with an inner wall surface of the crucible by a heater for heating the crucible, .

그러나, 이와 같은 종래의 기술은, 물질을 소모할수록 히팅 존(Heating Zone)의 위치가 변경되어, 히터의 온도를 상승시켜 온도 보상을 해주어야 하는 문제점이 있었다. 즉, 도가니 내의 증착 물질이 소모되면 수위가 낮아지고, 도가니 하부에 있는 물질을 증발시키기 위해서는 히터의 온도를 높여주어 하부의 증착 물질을 증발시켜야 하므로, 증발 공정 시 히터의 온도 보상이 이루어져야 하는 것이다. However, such a conventional technique has a problem that the position of the heating zone is changed as the material is consumed, and the temperature of the heater is increased to compensate the temperature. That is, when the evaporation material in the crucible is consumed, the water level is lowered. In order to evaporate the material under the crucible, the temperature of the heater must be increased to evaporate the evaporation material at the lower part.

또한, 종래의 기술에서, 히터에 근접한 도가니의 벽면에 붙어있는 물질은 열에 노출되는 시간이 길어지므로, 히터가 온도를 높이면서 계속 가열하면 물질의 변성이 일어나서 파티클의 원인이 될 수 있는 문제가 있었다. 파티클은 기판의 증착막에 침투하여 수율을 저하시키게 되므로, 이에 대한 해결책이 요구되는 실정이다. In addition, in the conventional technique, since the material attached to the wall surface of the crucible close to the heater has a longer time to be exposed to heat, if the heater is continuously heated while increasing the temperature, the material may be denatured and cause particles . The particles penetrate into the deposition film of the substrate to lower the yield, and a solution to this problem is required.

한국등록특허 제10-0758694호(2007.09.13 공고)Korean Patent No. 10-0758694 (published on September 13, 2007) 한국등록특허 제10-0862340호(2007.08.16 공고)Korean Patent No. 10-0862340 (published on Aug. 16, 2007)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 물질의 소모에 따라 도가니의 위치를 상승시켜서 물질 수위를 초기 조건과 동일하게 할 수 있어 온도 보상을 해줄 필요가 없는 박막 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a thin film deposition apparatus which can increase the position of a crucible according to consumption of a material and make the water level equal to an initial condition, It has its purpose.

또한, 물질 수위에 의한 온도 보상이 없으므로 증착 물질에 열 충격을 최소화할 수 있고, 장시간 사용 시에도 물질 변성이 방지되어 파티클을 방지할 수 있는 박막 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a thin film deposition apparatus capable of minimizing thermal shock to a deposition material due to no temperature compensation due to a material level and preventing particles from being denatured even when used for a long time.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 기판 상에 소정의 물질을 증착하기 위한 증착공간을 제공하는 챔버와, 상기 기판에 증착되는 증착 물질을 수용하는 도가니와, 상기 도가니에서 증발되는 증착 물질을 다수의 배출구로 분기시켜 배출하는 분배통로가 형성되는 분배관과, 상기 분배관의 유입구와 상기 도가니의 개구부를 연결하며, 상부와 하부의 관두께가 다르게 형성되는 벨로우즈 관과, 상기 증착 물질을 가열하기 위한 히팅 수단과, 상기 도가니 내 증착 물질의 소모에 따라 도가니를 수직 상승 또는 하강시켜 증착 물질의 열 노출 시간을 최소화시키기 위한 도가니 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device including a chamber for providing a deposition space for depositing a predetermined material on a substrate, a crucible for accommodating a deposition material deposited on the substrate, A bellows pipe connecting the inlet of the distribution tube and the opening of the crucible and having different thicknesses of the upper and lower tubes; Heating means for heating the crucible; and crucible elevating means for minimizing heat exposure time of the evaporation material by vertically raising or lowering the crucible according to consumption of the evaporation material in the crucible.

상기 벨로우즈 관은 상부의 관두께보다 하부의 관두께가 더 두껍게 이루어지는 것을 특징으로 한다. And the bellows pipe is characterized in that the thickness of the lower portion of the bellows pipe is thicker than the thickness of the upper portion of the bellows pipe.

이 경우, 상기 벨로우즈 관은 상부에서 하부로 갈수록 관두께가 단계적으로 두껍게 이루어지어 그라데이션되는 관두께를 가질 수 있다. In this case, the thickness of the bellows pipe may be gradually increased from the upper portion to the lower portion to have a thickness that is graded.

본 발명에서는 상기 도가니 승강수단에 의해 도가니가 승강될 때 신축되는 상기 벨로우즈 관을 선형으로 안내하도록 상기 벨로우즈 관의 길이방향으로 설치되는 가이드 수단이 더 포함될 수 있다. The present invention may further include guide means installed in the longitudinal direction of the bellows pipe so as to linearly guide the bellows pipe that is expanded and contracted when the crucible is lifted and lowered by the crucible lifting means.

상기 가이드 수단은 상기 벨로우즈 관의 길이방향으로 설치되는 가이드축과, 상기 가이드축에 구속되어 상기 벨로우즈 관의 선형 신축을 가이드하도록 벨로우즈 관에 일정간격으로 결합되는 가이드 링(ring)으로 이루어질 수 있다. The guide means may include a guide shaft installed in the longitudinal direction of the bellows pipe and a guide ring which is constrained by the guide shaft and is coupled to the bellows pipe at a predetermined interval to guide linear expansion and contraction of the bellows pipe.

한편, 상기 벨로우즈 관의 하단과 도가니는 각각 결합플랜지가 형성되고, 상기 결합플랜지에 상하로 관통된 암나사홀이 형성되어, 상기 암나사홀에 볼트를 체결함으로써, 상기 벨로우즈 관과 도가니가 결합될 수 있다. The lower end of the bellows pipe and the crucible are each formed with a coupling flange, and a female screw hole is formed in the coupling flange so as to pass through the coupling flange. The bellows tube and the crucible can be coupled by fastening the bolt to the female screw hole .

또한, 상기 벨로우즈 관의 하단에는 암나사가 내주면에 형성된 결합링이 마련되고, 상기 도가니의 외주면에는 수나사가 형성되어 상기 벨로우즈 관의 하단과 도가니가 나사체결될 수도 있다. The lower end of the bellows tube is provided with a coupling ring formed on an inner circumferential surface thereof, and a male screw is formed on the outer circumferential surface of the crucible, so that the lower end of the bellows tube and the crucible can be screwed.

본 발명에 있어서, 상기 도가니 승강수단은 도가니를 받치기 위한 받침대와, 상기 받침대를 승강시키기 위해 구동력을 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전력을 직선운동으로 바꾸어 상기 받침대를 승강시키기 위한 직선이동수단을 포함할 수 있다. In the present invention, the crucible lifting means includes a pedestal for supporting the crucible, a driving motor for generating a driving force for lifting and lowering the pedestal, and a rectilinear moving mechanism for lifting and lowering the pedestal by changing the rotational force of the driving motor into rectilinear motion. Means.

여기서, 상기 직선이동수단은 상기 구동모터의 출력축에 결합되어 회전하는 볼스크류와, 상기 볼스크류의 외주연에 연결되어 상기 볼스크류의 회전에 따라 승강하도록 연동되는 볼너트와, 상기 볼너트에 결합되어 승강하는 승강몸체와, 상기 승강몸체와 상기 받침대를 연결하는 연결축을 포함할 수 있다. Here, the linear moving means may include a ball screw coupled to the output shaft of the driving motor, a ball nut connected to the outer circumference of the ball screw and interlocked with the ball screw to move up and down according to the rotation of the ball screw, And a connecting shaft connecting the lifting body and the pedestal.

한편, 상기 히팅 수단은 상기 벨로우즈 관의 외부에 설치되는 벨로우즈 관 히터와, 상기 도가니의 상부를 가열하기 위해 설치되는 도가니 탑(top) 히터가 포함될 수 있다. Meanwhile, the heating means may include a bellows tube heater installed outside the bellows tube, and a crucible top heater installed to heat the upper portion of the crucible.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 도가니 내부의 증착 물질을 가열하는 히터의 히팅 존(Heating Zone)에 물질 노출 시간을 최소화시킬 수 있어 물질 변성에 유리한 효과가 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to minimize a substance exposure time in a heating zone of a heater for heating an evaporation material in a crucible, which is advantageous for material modification.

즉, 종래의 기술에서 도가니는 물질을 소모할수록 히팅 존의 위치가 변경되어 온도를 상승시켜 보상해주어야 하나 본 발명은 도가니를 상승시켜 물질 수위를 초기 조건과 동일하게 만들 수 있어, 온도를 보상해줄 필요가 없다. 따라서, 물질 수위에 의한 온도 보상이 없으므로 장시간 사용 시 물질 변성에 유리하여 파티클의 발생을 근본적으로 방지할 수 있다. That is, according to the conventional technology, as the crucible consumes material, the position of the heating zone is changed to compensate for the temperature by raising the temperature. However, the present invention can raise the crucible to make the water level equal to the initial condition, There is no. Therefore, since there is no temperature compensation due to the water level of the material, it is advantageous to modify the material when used for a long time, and the generation of particles can be fundamentally prevented.

또한, 분배관의 유입구와 도가니의 개구부를 연결하는 벨로우즈 관의 관두께를 다르게 형성함으로써, 동일한 히터의 온도 조건에서도 상부와 하부의 온도구배를 다르게 할 수 있으므로, 공정 조건을 더 정밀하게 제어할 수 있다. Further, since the tube thickness of the bellows pipe connecting the inlet of the distribution pipe and the opening of the crucible is made different, the temperature gradient of the upper and lower parts can be made different even under the temperature condition of the same heater, have.

또한, 물질의 소모에 따라 도가니의 위치를 상승시켜주므로, 히터의 설치 개수를 줄일 수 있는 효과가 있다. 즉, 종래에는 도가니의 상부와 하부에 각각 히터를 설치하여 공정 조건에 따라 히터를 온/오프 하면서 사용하여야 했지만, 본 발명에서는 도가니를 상승시켜줌으로써, 도가니의 상부 측 히터만으로도 물질을 가열할 수 있다. In addition, since the position of the crucible is increased according to the consumption of the material, the number of the heater can be reduced. In other words, conventionally, a heater is provided on the top and bottom of the crucible and the heater is turned on / off according to the process conditions. However, in the present invention, the crucible is heated so that the material can be heated only by the heater on the upper side of the crucible .

따라서, 장치의 간소화를 이루어 제조설비 및 제조원가의 절감에 큰 도움이 될 수 있다. Therefore, the apparatus can be simplified, which can greatly contribute to the reduction of the manufacturing facility and the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 박막 증착장치의 제1 실시예를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 박막 증착장치의 제2 실시예를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 벨로우즈 관을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 벨로우즈 관의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 제2 실시예에서 도가니의 증착 물질의 수위가 감소한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 실시예에서 도가니를 상승시켜 공정 조건을 만족시키는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 벨로우즈 관을 선형으로 안내하는 가이드 수단을 도시한 정면도이다. 1 is a front view showing a first embodiment of a thin film deposition apparatus of the present invention.
2 is a front view showing a second embodiment of the thin film deposition apparatus of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the bellows pipe of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the bellows pipe of the present invention.
5 is a view showing a state in which the level of the evaporation material of the crucible is decreased in the second embodiment.
Fig. 6 is a view showing a state in which the crucible is elevated to satisfy the process conditions in the second embodiment. Fig.
7 is a front view showing guiding means for linearly guiding the bellows pipe of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. The structure and operation of the present invention shown in the drawings and described by the drawings are described as at least one embodiment, and the technical ideas and the core structure and operation of the present invention are not limited thereby.

도 1은 본 발명의 박막 증착장치의 제1 실시예를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 박막 증착장치의 제2 실시예를 도시한 정면도이다. FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of the thin film deposition apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a second embodiment of the thin film deposition apparatus of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 증착장치는 기판(도시안함) 상에 소정의 물질을 증착하기 위한 증착공간을 제공하는 챔버(도시안함)와, 상기 기판에 증착되는 증착 물질을 수용하는 도가니(10)와, 상기 도가니(10)에서 증발되는 증착 물질을 다수의 배출구로 분기시켜 배출하는 분배통로가 형성되는 분배관(20) 등 공지의 구성요소를 포함한다. Referring to FIG. 1, a thin film deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a chamber (not shown) for providing a deposition space for depositing a predetermined material on a substrate (not shown) A crucible 10 for accommodating the evaporation material and a distribution pipe 20 for distributing evaporation material evaporated in the crucible 10 to a plurality of discharge ports.

상기 챔버는 기판을 챔버의 내부로 출입시키기 위한 게이트, 챔버의 내부를 배기하는 진공펌프 등을 포함하며, 기판의 출입을 위해 상기 게이트가 개방된 경우를 제외하고는 기판에 대하여 소정의 물질의 증착공간을 제공하기 위한 밀폐된 공간이다.The chamber includes a gate for moving the substrate into and out of the chamber, a vacuum pump for exhausting the interior of the chamber, and the like. It is an enclosed space to provide space.

본 발명에서 상기 도가니(10)는 원통형 형상의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 원통형 도가니(10)는 그 지름을 크게 하여 충분히 필요한 용량을 제공할 수 있도록 하고, 선형 증발원의 높이를 줄여서 장치의 패스 라인(pass line)을 낮출 수 있는 장점이 있다. In the present invention, the crucible 10 preferably has a cylindrical shape. The cylindrical crucible 10 has an advantage that the diameter of the crucible 10 can be increased to provide a sufficient capacity and the height of the linear evaporation source can be reduced to lower the pass line of the apparatus.

또한, 상기 분배관(20)은 박막이 증착될 기판의 일면과 대향하도록 이격 배치되는 것으로, 상기 도가니(10)에서의 증착 물질이 유입되는 유입구(22)와, 증착 물질을 기판 상에 분사하는 복수의 분사노즐(24)을 포함한다. 상기 분사노즐(24)은 분배관(20) 내부에 이동하는 가스를 외부로 유출할 수 있게 홀(hole)이 형성된 관로로서, 기판의 하방에 일렬로 촘촘하게 배치되어 대면적에 해당하는 기판에 고르게 증착가스를 분사할 수 있다. The distribution pipe 20 is disposed so as to face the one surface of the substrate on which the thin film is to be deposited. The distribution pipe 20 includes an inlet 22 through which the deposition material flows in the crucible 10, And includes a plurality of injection nozzles 24. The injection nozzle 24 is a pipe having holes formed therein so as to allow gas flowing inside the distribution pipe 20 to flow out to the outside. The pipe is closely arranged in a row below the substrate, The deposition gas can be injected.

본 발명에서는 상기 분배관(20)으로 'T'자 형상의 T튜브를 일예로 들어 설명하지만, 본 발명의 분배관이 T튜브에 한정되는 것은 아니며, 'ㄱ'자 형상 등 다양한 분배관이 적용될 수 있음은 물론이다. In the present invention, the 'T' -shaped T-tube is described as an example of the distribution pipe 20, but the distribution pipe of the present invention is not limited to the T-tube, and various distribution pipes such as' Of course.

한편, 본 발명은 상기 도가니(10) 내의 물질의 소모에 따라 도가니의 위치를 조절하여 물질이 받는 열 충격을 최소화할 수 있는데 그 특징이 있다. The present invention is characterized in that the position of the crucible can be adjusted according to the consumption of the material in the crucible 10, thereby minimizing thermal shocks received by the material.

즉, 종래의 기술에서는 상기 도가니(10) 내의 증착 물질이 소모되어 수위가 낮아지면, 도가니 하부에 있는 물질을 증발시키기 위해서는 히터의 온도를 높여주는 방식으로 온도 보상이 이루어지는바, 본 발명에서는 물질의 소모에 따라 도가니의 위치를 상승시켜서 물질 수위를 초기 조건과 동일하게 할 수 있어 온도 보상을 해줄 필요가 없는 구성을 갖는다. That is, in the prior art, when the evaporation material in the crucible 10 is consumed and the water level is lowered, temperature compensation is performed by raising the temperature of the heater in order to evaporate the material under the crucible. The position of the crucible can be raised according to the consumption, the water level of the material can be made equal to the initial condition, and there is no need to compensate the temperature.

이를 위해, 본 발명에서는 상기 분배관(20)의 유입구(22)와 상기 도가니(10)의 개구부를 연결하는 신축 가능한 벨로우즈 관(30)이 설치되고, 도가니(10)를 수직 상승 또는 하강시킬 수 있는 도가니 승강수단(100)이 포함된다. In order to achieve this, in the present invention, a stretchable bellows pipe 30 for connecting the inlet 22 of the distribution pipe 20 and the opening of the crucible 10 is provided and the crucible 10 can be vertically raised or lowered And a crucible lifting means (100).

상기 벨로우즈 관(30)은 길이방향으로 신축이 가능한 주름관의 형태로서, 상기 도가니(10)의 개구부와 연통되어 상기 도가니(10)에서 증발되는 증착 물질을 상기 분배관(20)으로 이송시키는 역할을 한다. The bellows pipe 30 is in the form of a bellows pipe which can be expanded and contracted in the longitudinal direction and serves to transfer the evaporation material evaporated in the crucible 10 to the distribution pipe 20 by communicating with the opening of the crucible 10 do.

이와 같은 벨로우즈 관(30)은 상기 도가니(10)가 상승할 때 벨로우즈 관(30)의 길이가 줄어들면서 도가니(10)의 상승이 원활하게 이루어지도록 한다. When the crucible 10 is lifted, the length of the bellows pipe 30 is reduced and the crucible 10 is smoothly lifted.

한편, 본 발명에서는 상기 벨로우즈 관(30) 내에서도 상부와 하부의 열전달을 다르게 하여, 동일한 히터의 온도 조건에서도 상부와 하부의 온도구배를 다르게 할 수 있는 구성을 갖는데 특징이 있다. The present invention is characterized in that the upper and lower heat transfer are made different in the bellows pipe 30 so that the temperature gradient of the upper and lower parts can be different even under the temperature condition of the same heater.

이를 위해, 상기 벨로우즈 관(30)은 상부와 하부의 관두께가 다르게 형성된다. To this end, the upper and lower bellows tubes 30 are formed to have different tube thicknesses.

도 3은 본 발명의 벨로우즈 관을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 벨로우즈 관의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a bellows pipe of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the bellows pipe of the present invention.

통상, 선형 증발원은 상기 분배관(20), 분사노즐(24), 도가니(10) 각각의 구성부품을 가열하는 히터가 별도로 설치되고, 기판 쪽에 가까운 구성요소를 가열하는 히터의 온도를 보다 높게 설정한다. 이는 증발입자로 기화된 유기물이 상승이동하기 위해서는 온도구배가 이루어져야 하며, 이를 위하여, 기판과 가까울수록 온도가 높아야 증발입자의 상승 이동이 원활하게 이루어질 수 있기 때문이다.Usually, the linear evaporation source is provided with a heater for heating components of each of the distribution pipe 20, the injection nozzle 24 and the crucible 10, and the temperature of the heater for heating the component near the substrate is set higher do. This is because a temperature gradient is required for the vaporized organic material to move upwards. For this purpose, the higher the temperature is, the more smoothly the upward movement of the evaporated particles can be achieved.

따라서, 본 발명에서는 상기 벨로우즈 관(30)의 상부의 관두께보다 하부의 관두께가 더 두껍게 이루어지어 동일한 히터로 가열한다고 하더라도 벨로우즈 관(30) 내부로 상부와 하부의 열전달을 다르게 하여 벨로우즈 관(30)을 통과하는 증발 입자의 상승 이동이 원활하게 이루어지도록 하는 것이다. Therefore, in the present invention, the tube thickness of the lower portion of the bellows tube 30 is made thicker than that of the upper portion of the bellows tube 30, so that even though the same heater is used to heat the bellows tube 30, So that the upward movement of the evaporation particles passing through the evaporator 30 is smoothly performed.

도 3에서 도시한 일실시예의 경우, 상기 벨로우즈 관(30)을 상부(30a)와 하부(30b)로 양분하여 구분하고, 상부(30a)의 관두께(t1) 보다 하부(30b)의 관두께(t2)를 더 두껍게 함으로써, 동일한 히터로 가열한다고 하더라도 벨로우즈 관(30)의 상부와 하부를 통해 관내로 전달되는 열전달률에 차이가 발생하여 벨로우즈 관(30)의 내부에는 온도구배가 이루어질 수 있다. 3, the bellows tube 30 is divided into an upper portion 30a and a lower portion 30b, and the tube thickness t1 of the upper portion 30a is greater than the tube thickness of the lower portion 30b even if the heater is heated by the same heater, there is a difference in the heat transfer rate that is transmitted through the upper and lower portions of the bellows pipe 30 to the inside of the bellows pipe 30, .

따라서, 상기 벨로우즈 관(30)을 통과하는 증발 입자의 상승 이동이 원활하게 이루어지도록 한다. Accordingly, the upward movement of the evaporation particles passing through the bellows pipe 30 is smoothly performed.

또한, 상기 벨로우즈 관(30)은 상부에서 하부로 갈수록 관두께가 단계적으로 두껍게 이루어지어 그라데이션되는 관두께를 가질 수 있다. In addition, the bellows pipe 30 may have a thickness that gradually increases from the upper portion to the lower portion to have a gradient thickness.

즉, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 벨로우즈 관(30)을 이루는 한 칸의 관들(301, 302, 303, 304, 305, 306)이 모두 두께를 달리하여 점차 하부로 갈수록 관두께가 두꺼워지게 형성할 수도 있다. That is, as shown in FIG. 4, the tubes 301, 302, 303, 304, 305, and 306 of the bellows tube 30 are formed to be thicker You may.

본 발명에서는 2개의 실시예를 통해, 벨로우즈 관(30)의 관두께가 하부로 갈수록 두꺼워지는 것을 설명하였으나, 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 적어도 2단계 이상으로 구분되어 관두께가 달라지는 구성은 본 발명에 속한다 할 것이다. 또한, 관두께의 두꺼워지는 비율은 특정하지 않으며, 다양한 변형을 통해 다양한 실시예로 구현될 수 있음은 물론이다. In the present invention, the thickness of the tube of the bellows pipe 30 is increased as the thickness of the bellows tube 30 is lowered through the two embodiments. However, the present invention is not limited to the above- The constitution will belong to the present invention. Further, it is needless to say that the ratio of the thickness of the tube thickness is not specified, and can be implemented in various embodiments through various modifications.

한편, 상기 벨로우즈 관(30)이 신축될 때 상기 벨로우즈 관(30)을 선형으로 안내하도록 상기 벨로우즈 관(30)의 길이방향으로 설치되는 가이드 수단(40)이 더 포함될 수 있다. The bellows pipe 30 may further include guiding means 40 installed in the longitudinal direction of the bellows pipe 30 to linearly guide the bellows pipe 30 when the bellows pipe 30 is expanded or contracted.

도 7은 본 발명의 벨로우즈 관을 선형으로 안내하는 가이드 수단을 도시한 정면도로서, 상기 가이드 수단(40)은 상기 벨로우즈 관(30)의 길이방향으로 설치되는 가이드축(42)과, 상기 가이드축(42)에 구속되어 상기 벨로우즈 관(30)의 선형 신축을 가이드하도록 벨로우즈 관(30)에 일정간격으로 결합되는 가이드 링(ring)(44)으로 이루어질 수 있다. 7 is a front view showing guiding means for linearly guiding the bellows pipe of the present invention. The guiding means 40 includes a guide shaft 42 installed in the longitudinal direction of the bellows pipe 30, And a guide ring (ring) 44 fixed to the bellows pipe 30 at predetermined intervals so as to be guided by the bellows pipe 30 so as to guide the bellows pipe 30 linearly expand and contract.

이 경우, 상기 가이드축(42)은 상기 벨로우즈 관(30)의 길이보다 적어도 같거나 더 길게 형성되고, 상기 벨로우즈 관(30)의 신축에 상관없이 벨로우즈 관(30)을 지지할 수 있어야 한다. 따라서, 상기 가이드축(42)의 상단은 도 7에서 보는 바와 같이, 분배관(20)의 유입구(22)와 벨로우즈 관(30)을 연결하는 별도의 플레이트(43)에 지지되고, 상기 가이드축(42)의 하단은 상기 벨로우즈 관(30)의 신축에 지장이 없도록 예컨대, 도가니(10)의 승강 시 도가니(10)를 받치는 받침판 등에 지지될 수 있다. In this case, the guide shaft 42 is formed to be at least equal to or longer than the length of the bellows tube 30 and must be able to support the bellows tube 30 irrespective of elongation and contraction of the bellows tube 30. 7, the upper end of the guide shaft 42 is supported by a separate plate 43 connecting the inlet 22 of the distribution pipe 20 and the bellows pipe 30, The lower end of the crucible 30 can be supported on a support plate that supports the crucible 10 when the crucible 10 is lifted or lowered,

상기 가이드 링(44)은 상기 벨로우즈 관(30)과 동심을 갖는 링 형태로 이루어져 상기 가이드축(42)을 따라 수직이동을 할 수 있게 설치됨이 바람직하다. 이와 같은 가이드 링(44)은 벨로우즈 관(30)에 일정간격으로 결합되어 상기 벨로우즈 관(30)이 길이방향으로 신축할 때 벨로우즈 관(30)의 상하부가 동일하게 접히도록 안내한다. 이때, 상기 가이드 링(44)에는 롤러 또는 볼 등이 설치되고, 상기 가이드축(42)에는 이를 안내하는 홈이 설치되어, 상기 가이드 링(44)과 가이드축(42)의 접촉부가 구름접촉을 함으로써, 마찰력으로 인한 손실없이 부드럽게 벨로우즈 관(30)의 신축을 가이드할 수 있도록 함이 더욱 바람직하다. Preferably, the guide ring 44 is formed in a ring shape concentric with the bellows pipe 30 so as to be vertically movable along the guide shaft 42. The guide ring 44 is coupled to the bellows tube 30 at a predetermined interval to guide the upper and lower portions of the bellows tube 30 to be folded equally when the bellows tube 30 is expanded or contracted in the longitudinal direction. At this time, the guide ring 44 is provided with a roller or a ball, and the guide shaft 42 is provided with a groove for guiding the guide ring 44 so that the contact part between the guide ring 44 and the guide shaft 42 So that it is more preferable to smoothly guide the expansion and contraction of the bellows pipe 30 without loss due to frictional force.

본 발명에 있어서, 상기 벨로우즈 관(30)과 도가니(10)는 볼트로 체결될 수 있다. 이를 위해, 상기 벨로우즈 관(30)의 하단과 도가니(10)는 각각 결합플랜지(32)(12)가 형성되고, 상기 결합플랜지(32)(12)에 상하로 관통된 암나사홀(도시안함)이 형성되어, 상기 암나사홀에 볼트(2)를 체결함으로써, 상기 벨로우즈 관(30)과 도가니(10)가 결합될 수 있다. In the present invention, the bellows pipe 30 and the crucible 10 may be fastened with bolts. To this end, the lower end of the bellows pipe 30 and the crucible 10 are formed with coupling flanges 32 and 12, respectively, and a female screw hole (not shown) penetrating the coupling flange 32 (12) So that the bellows tube 30 and the crucible 10 can be joined together by fastening the bolts 2 to the female screw holes.

한편, 상기 도가니 승강수단(100)은 도가니(10)를 수직 상승 또는 하강시킬 수 있는 구성요소로서, 본 발명의 실시예에서는 상기 도가니 승강수단(100)으로 도가니(10)를 받치기 위한 받침대(102)와, 상기 받침대(102)를 승강시키기 위해 구동력을 발생시키는 구동모터(M)와, 상기 구동모터(M)의 회전력을 직선운동으로 바꾸어 상기 받침대(102)를 승강시키기 위한 직선이동수단을 제시하였다.The crucible lifting means 100 is a component that can vertically raise or lower the crucible 10. In the embodiment of the present invention, the crucible lifting and lowering means 100 includes a pedestal for supporting the crucible 10 A driving motor M for generating a driving force for raising and lowering the pedestal 102 and a rectilinear moving means for raising and lowering the pedestal 102 by turning the rotational force of the driving motor M into rectilinear motion Respectively.

여기서, 상기 직선이동수단은 상기 구동모터(M)의 출력축에 결합되어 회전하는 볼스크류(104)와, 상기 볼스크류(104)의 외주연에 연결되어 상기 볼스크류(104)의 회전에 따라 승강하도록 연동되는 볼너트(도시안함)와, 상기 볼너트에 결합되어 승강하는 승강몸체(106)와, 상기 승강몸체(106)와 상기 받침대(102)를 연결하는 연결축(108)을 포함할 수 있다. The linear moving means includes a ball screw 104 coupled to the output shaft of the driving motor M and connected to an outer circumferential edge of the ball screw 104 to move up and down according to the rotation of the ball screw 104. [ A lifting body 106 coupled to the ball nut and a connecting shaft 108 connecting the lifting body 106 and the pedestal 102 to each other, have.

이와 같은 도가니 승강수단(100)은 상기 구동모터(M)가 회전하면 상기 볼스크류(104)가 회전하고, 이에 맞물린 볼너트가 볼스크류(104)의 회전방향에 따라 상하로 이동하면서 상기 승강몸체(106)를 상하로 이동시킨다. When the driving motor M rotates, the ball screw 104 rotates and the ball nut engaged with the ball screw 104 moves up and down according to the rotational direction of the ball screw 104, (106) up and down.

상기 승강몸체(106)는 연결축(108)에 의해 받침대(102)와 결합되어 있으므로, 결과적으로 상기 받침대(102)를 승강시킬 수 있게 되어 받침대(102) 위에 안착된 도가니(10)가 승강된다. The elevating body 106 is coupled with the pedestal 102 by the connecting shaft 108. As a result, the pedestal 102 mounted on the pedestal 102 can be lifted and lowered .

여기서, 상기 볼스크류(104)가 회전할 때 볼스크류(104)의 흔들림을 방지하고 볼너트의 승강이 안정적으로 이루어질 수 있도록 상기 승강몸체(106)를 지지할 수 있는 지지축이 더 설치될 수 있다. 상기 지지축은 상기 승강몸체(106)를 관통하여 볼스크류(104)의 길이방향과 평행을 이루도록 설치됨이 바람직하다. Here, a support shaft may be further provided to support the lifting body 106 to prevent the ball screw 104 from shaking when the ball screw 104 rotates and to stabilize the lifting and lowering of the ball nut . The support shaft may be installed to pass through the lifting body 106 and be parallel to the longitudinal direction of the ball screw 104.

상기 볼스크류(104)와 볼너트 대신, 상기 직선이동수단으로 상기 구동모터(M)의 출력축에 결합되어 회전하는 구동기어(도시안함)와, 이에 맞물리는 랙기어가 형성된 승강축을 구성하여, 상기 구동모터가 회전하면 상기 구동기어가 회전하고, 이에 따라 랙기어가 상승 또는 하강하면서 받침대를 승강시키는 구조로도 가능하다. (Not shown) coupled to the output shaft of the drive motor M as the linear movement means instead of the ball screw 104 and the ball nut, and a rack gear engaged therewith, When the driving motor rotates, the driving gear rotates, thereby raising and lowering the rack while raising or lowering the rack gear.

한편, 상기 구동모터(M)와 볼스크류(104)를 이용한 승강구조 대신 유압 또는 공압으로 이동하는 실린더를 적용하여 도가니(10)를 받치는 받침대(102)를 승강시키는 것도 가능하다. Instead of the elevating structure using the drive motor M and the ball screw 104, a pedestal 102 supporting the crucible 10 may be elevated by applying a hydraulic or pneumatic cylinder.

한편, 상기 증착 물질을 가열하기 위한 히팅 수단으로서, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 벨로우즈 관(30)의 외부에 설치되는 벨로우즈 관 히터(60)가 설치된다. As a heating means for heating the evaporation material, a bellows tube heater 60 installed outside the bellows tube 30 is installed in the first embodiment of the present invention.

통상, 상기 분배관(20), 노즐(24), 도가니(10) 등에는 각각의 구성부품에 열을 제공하며, 그 내부에 저장되거나 통과되는 원료 물질을 기화시키는 역할을 하는 히팅 수단이 설치되는데, 본 발명의 제1 실시예는 상기 벨로우즈 관(30)의 외부에 벨로우즈 관 히터(60)가 설치되어 벨로우즈 관(30)을 통과되는 원료 물질에 열을 가해 기화시키는 구성을 갖는다. 도면에서는 상기 분배관(20)과 노즐(24)에 히터가 설치되어 있지 않으나 이는 도시를 생략한 것이며, 통상적인 선형 증발원에서와 같이 상기 분배관(20)과 노즐(24)에 각각 제어가 가능한 히터가 설치됨은 물론이다. Generally, the distribution pipe 20, the nozzle 24, the crucible 10, and the like are provided with heating means for providing heat to the respective component parts and for vaporizing the raw material stored or passed through the components A bellows pipe heater 60 is provided outside the bellows pipe 30 to heat the raw material passing through the bellows pipe 30 to vaporize it. Although not shown in the drawing, the distributor pipe 20 and the nozzle 24 are not provided with a heater, but are not shown in the drawing. The distributor pipe 20 and the nozzle 24 can be controlled as in a conventional linear evaporation source Of course, the heater is installed.

여기서, 상기 벨로우즈 관 히터(60)는 히팅 블럭(heating block)으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이와 같이 히팅 블럭으로 이루어진 벨로우즈 관 히터(60)는 종래의 열선과는 달리 히터의 구성이 용이하여 유지보수가 편리하고, 증착 물질을 균일하게 가열할 수 있다. Here, the bellows pipe heater 60 may be a heating block. Unlike the conventional heating wire, the bellows pipe heater 60 includes a heating block, And the deposition material can be uniformly heated.

이와 같이 벨로우즈 관 히터(60)가 설치된 경우, 도가니(10)를 직접 가열하는 히터를 생략할 수도 있다. 이 경우에는 상기 벨로우즈 관 히터(60)의 열이 도가니(10)의 상부에 전달되어 도가니(10) 상부에서부터 물질을 기화시키며, 상기 도가니 승강수단(100)을 통해 도가니(10)를 상승시켜 연속적으로 도가니(10) 내에 증착 물질을 기화시킬 수 있다. When the bellows pipe heater 60 is installed as described above, the heater for directly heating the crucible 10 may be omitted. In this case, the heat of the bellows pipe heater 60 is transferred to the upper portion of the crucible 10 to vaporize the material from the upper portion of the crucible 10, and the crucible 10 is raised through the crucible elevating means 100, The evaporation material in the crucible 10 can be vaporized.

이러한 본 발명의 제1 실시예에서는 도가니 히터를 생략하여 공정 관리 및 원가 절감을 이루고, 장비를 단순화할 수 있는 효과가 있다. In the first embodiment of the present invention, the crucible heater is omitted, and the process control and the cost reduction are achieved, and the equipment can be simplified.

그러나, 상기와 같은 제1 실시예의 경우, 상기 벨로우즈 관 히터(60)의 열이 도가니(10)에 전달되더라도 도가니(10) 내의 물질을 기화시키기까지 충분한 열 전달이 어려울 수 있고, 이에 따라 도가니(10) 내의 증착 물질의 기화가 더디게 일어나는 등의 문제점이 발생할 수 있으므로, 본 발명의 제2 실시예에서는 도 2에 보는 바와 같이, 상기 도가니(10)의 상부를 가열하기 위한 도가니 탑 히터(50)를 포함하여 히팅 수단을 구성하였다. However, even if the heat of the bellows pipe heater 60 is transferred to the crucible 10, it may be difficult to transfer sufficient heat to vaporize the material in the crucible 10, The furnace top heater 50 for heating the upper portion of the crucible 10 may be used as the furnace 10 as shown in FIG. 2 in the second embodiment of the present invention, Thereby constituting a heating means.

통상의 도가니 히터는 탑 히터와 바텀 히터로 이루어지어, 히터 제어 영역이 2개의 영역으로 구분된다. 이와 같이 2개의 영역으로 구분되는 도가니 히터는 증착 물질이 일정량 소모되더라도 상기 하부 히터가 남겨진 증착 물질을 효과적으로 가열할 수 있는 장점이 있지만, 공정 관리가 어렵고 히터 설치 개수가 많아 장비가 복잡하며 제조원가가 비싸지는 단점이 있다. A typical crucible heater is composed of a top heater and a bottom heater, and the heater control region is divided into two regions. The crucible heater divided into two regions is advantageous in that the lower heater can efficiently heat the deposited evaporated material even if the evaporation material is consumed a certain amount. However, since the process control is difficult and the number of the heater is large, the equipment is complicated and the manufacturing cost is high There are disadvantages.

따라서, 본 발명의 제2 실시예는 도가니(10)의 상부에 히팅 존을 구성함으로써, 증착 물질을 효과적으로 가열할 수 있으면서도 도가니(10)의 하부에는 별도의 하부 히터를 생략함으로써, 공정 관리 및 원가 절감 측면에서 유리하다. Therefore, the second embodiment of the present invention can effectively heat the deposition material by omitting the lower heater at the lower part of the crucible 10 by constituting the heating zone above the crucible 10, It is advantageous in terms of saving.

이와 같은 본 발명의 박막 증착장치는 상기 도가니(10) 내부의 증착 물질의 소모에 따라 도가니의 위치를 이동시킬 수 있으므로, 도가니의 상부에 설치된 상기 도가니 탑 히터(50) 만으로도 충분히 증착 물질을 가열할 수 있고, 증착 물질이 증발하여 수위가 낮아지면 도가니(10)를 상승시킴으로써, 초기 조건과 동일하게 공정 조건을 관리할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 도가니(10)의 하부에 별도의 하부 히터를 생략하면서도 증착 물질을 효과적으로 가열할 수 있다. Since the position of the crucible can be moved according to the consumption of the evaporation material in the crucible 10, the evaporation material can be sufficiently heated by the furnace top heater 50 provided on the crucible And when the evaporation material evaporates and the water level becomes low, the crucible 10 can be raised and the process conditions can be managed in the same manner as the initial condition. Therefore, in the present invention, the evaporation material can be effectively heated while omitting a separate lower heater at the bottom of the crucible 10.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 박막 증착장치를 사용하여 증착 공정을 진행하는 방법을 설명하면 다음과 같다. A method of performing the deposition process using the thin film deposition apparatus of the present invention having the above-described structure will be described below.

먼저, 상기 벨로우즈 관 히터(60)와 도가니 탑 히터(50)를 통해 도가니(10) 내부의 증착 물질을 증발시킨다. 이때 히팅 존은 도가니(10)의 상부가 된다.First, the evaporation material in the crucible 10 is evaporated through the bellows tube heater 60 and the crucible top heater 50. At this time, the heating zone becomes the upper part of the crucible 10.

소정의 시간이 지나 도가니(10) 상부에 저장된 원료 물질이 소모되면(도 5), 상기 도가니 승강수단(100)의 구동모터(M)가 구동하여 볼스크류(104)가 회전하고, 이에 맞물린 볼너트가 볼스크류(104)의 회전방향에 따라 상방향으로 이동하면서 상기 승강몸체(106)를 상방향으로 이동시킨다. 5), the drive motor M of the crucible elevating means 100 is driven to rotate the ball screw 104, and the balls (not shown) The nut moves upward in accordance with the rotation direction of the ball screw 104 to move the lifting body 106 upward.

상기 승강몸체(106)는 연결축(108)에 의해 받침대(102)와 결합되어 있으므로, 상기 승강몸체(106)의 상승에 의해 받침대(102)를 상승시킬 수 있게 되어 도가니(10)의 위치를 히팅 존으로 올릴 수 있게 된다. Since the elevating body 106 is coupled with the pedestal 102 by the connecting shaft 108, the pedestal 102 can be raised by the elevation of the elevating body 106, so that the position of the crucible 10 It can be raised to the heating zone.

따라서, 본 발명은 물질이 소모되더라도 히팅 존(Heating Zone)의 위치가 변경되지 않아 히터의 온도 보상이 필요없고, 히팅 존(Heating Zone)에 물질 노출 시간을 최소화시킬 수 있어 물질 변성에 유리하여 파티클의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, even if the material is consumed, the position of the heating zone is not changed, so that the temperature of the heater is not required to be compensated, and the time for exposing the material to the heating zone can be minimized, It is possible to prevent the occurrence of the problem.

또한, 상기 벨로우즈 관(30)의 관두께를 상부와 하부 다르게 형성함으로써, 동일한 히터의 온도 조건에서도 상부와 하부의 온도구배를 다르게 할 수 있으므로, 공정 조건을 보다 더 정밀하게 제어할 수 있다. Further, since the tube thickness of the bellows tube 30 is different from that of the upper and lower tubes, the temperature gradient of the upper and lower portions can be made different even under the same heater temperature condition, so that the processing conditions can be controlled more precisely.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

10: 도가니 20: 분배관
22: 유입구 24: 분사노즐
30: 벨로우즈 관 40: 가이드 수단
42: 가이드축 44: 가이드 링(ring)
50: 도가니 탑 히터 60: 벨로우즈 관 히터
100: 도가니 승강수단 102: 받침대
104: 볼스크류 106: 승강몸체
108: 연결축10: crucible 20: minute piping
22: inlet 24: injection nozzle
30: bellows tube 40: guide means
42: Guide shaft 44: Guide ring
50: crucible top heater 60: bellows tube heater
100: crucible elevating means 102: pedestal
104: ball screw 106: lifting body
108: connection axis

Claims (9)

기판 상에 소정의 물질을 증착하기 위한 증착공간을 제공하는 챔버;
상기 기판에 증착되는 증착 물질을 수용하는 도가니;
상기 도가니에서 증발되는 증착 물질을 다수의 배출구로 분기시켜 배출하는 분배통로가 형성되는 분배관;
상기 분배관의 유입구와 상기 도가니의 개구부를 연결하며, 상부와 하부의 관두께가 다르게 형성되되 상부의 관두께보다 하부의 관두께가 더 두껍게 이루어지는 벨로우즈 관;
상기 증착 물질이 소모되더라도 히팅 존(Heating Zone)의 위치가 변경되지 않도록 상기 벨로우즈 관의 외부 또는 도가니의 상부에 위치하는 히팅 수단; 및
상기 도가니 내 증착 물질의 소모에 따라 상기 도가니를 수직 상승 또는 하강시켜 상기 도가니를 상기 히팅 존 내에 위치시키기 위한 도가니 승강수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.A chamber for providing a deposition space for depositing a predetermined material on a substrate;
A crucible for receiving a deposition material deposited on the substrate;
A distribution pipe in which a distribution passage for dividing and discharging the evaporation material evaporated in the crucible to a plurality of discharge ports is formed;
A bellows pipe connecting the inlet of the distribution pipe and the opening of the crucible, the upper and lower tubes having different tube thicknesses, the lower tube being thicker than the upper tube;
A heating means located on the outside of the bellows pipe or on the crucible so that the position of the heating zone is not changed even if the evaporation material is consumed; And
Crucible lifting means for lifting or lowering the crucible vertically according to consumption of the evaporation material in the crucible to place the crucible in the heating zone;
Wherein the thin film deposition apparatus comprises: 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 벨로우즈 관은 상부에서 하부로 갈수록 관두께가 단계적으로 두껍게 이루어지어 그라데이션되는 관두께를 가지는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치. The method according to claim 1,
Wherein the bellows tube has a thickness that gradually increases from the upper portion to the lower portion and has a thickness that is gradated. 청구항 1에 있어서,
상기 도가니 승강수단에 의해 도가니가 승강될 때 신축되는 상기 벨로우즈 관을 선형으로 안내하도록 상기 벨로우즈 관의 길이방향으로 설치되는 가이드 수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치. The method according to claim 1,
Further comprising guiding means installed in the longitudinal direction of the bellows pipe so as to linearly guide the bellows pipe that is expanded and contracted when the crucible is lifted and lowered by the crucible lifting means. 청구항 4에 있어서,
상기 가이드 수단은 상기 벨로우즈 관의 길이방향으로 설치되는 가이드축과, 상기 가이드축에 구속되어 상기 벨로우즈 관의 선형 신축을 가이드하도록 벨로우즈 관에 일정간격으로 결합되는 가이드 링(ring)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치. The method of claim 4,
Wherein the guide means comprises a guide shaft installed in the longitudinal direction of the bellows tube and a guide ring which is constrained by the guide shaft and is coupled to the bellows tube at regular intervals so as to guide linear expansion and contraction of the bellows tube. . 청구항 1에 있어서,
상기 도가니 승강수단은 도가니를 받치기 위한 받침대와,
상기 받침대를 승강시키기 위해 구동력을 발생시키는 구동모터와,
상기 구동모터의 회전력을 직선운동으로 바꾸어 상기 받침대를 승강시키기 위한 직선이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치. The method according to claim 1,
The crucible lifting means includes a pedestal for supporting the crucible,
A driving motor for generating a driving force for raising and lowering the pedestal,
And a linear moving means for moving the rotating force of the driving motor into a linear motion to elevate and lower the pedestal. 청구항 6에 있어서,
상기 직선이동수단은 상기 구동모터의 출력축에 결합되어 회전하는 볼스크류와,
상기 볼스크류의 외주연에 연결되어 상기 볼스크류의 회전에 따라 승강하도록 연동되는 볼너트와,
상기 볼너트에 결합되어 승강하는 승강몸체와,
상기 승강몸체와 상기 받침대를 연결하는 연결축을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method of claim 6,
Wherein the linear moving means includes a ball screw coupled to an output shaft of the driving motor,
A ball nut connected to the outer periphery of the ball screw and interlocked to move up and down according to rotation of the ball screw,
A lifting body coupled to the ball nut,
And a connection shaft connecting the lifting body and the pedestal. 청구항 1에 있어서,
상기 히팅 수단은 상기 벨로우즈 관의 외부에 설치되는 벨로우즈 관 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.The method according to claim 1,
Wherein the heating means includes a bellows pipe heater disposed outside the bellows pipe. 청구항 8에 있어서,
상기 히팅 수단은 상기 도가니의 상부를 가열하기 위해 설치되는 도가니 탑 히터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치.


The method of claim 8,
Wherein the heating means further includes a furnace top heater installed to heat the upper portion of the crucible.


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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200064346A (en) * 2018-11-29 2020-06-08 주식회사 선익시스템 Apparatus for thin film deposition
WO2023128565A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-06 주식회사 비아트론 Epitaxial process semiconductor manufacturing device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH064463U (en) * 1992-01-27 1994-01-21 石川島播磨重工業株式会社 Multi-layered bellows
KR100758694B1 (en) 2006-05-24 2007-09-13 세메스 주식회사 Linear type evaporator for manufacturing elements of organic semiconductor device
KR100862340B1 (en) 2007-08-16 2008-10-13 세메스 주식회사 Linear evaporator for manufacturing thin film of organic light emitting diodes(oled)
KR20100034168A (en) * 2008-09-23 2010-04-01 주식회사 선익시스템 Material providing unit and apparatus for depositioning thin film having the same and material providing method
KR20130006166A (en) * 2011-07-08 2013-01-16 한국생산기술연구원 Device and method for manufacturing high-purity polycrystalline silicon for solar cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH064463U (en) * 1992-01-27 1994-01-21 石川島播磨重工業株式会社 Multi-layered bellows
KR100758694B1 (en) 2006-05-24 2007-09-13 세메스 주식회사 Linear type evaporator for manufacturing elements of organic semiconductor device
KR100862340B1 (en) 2007-08-16 2008-10-13 세메스 주식회사 Linear evaporator for manufacturing thin film of organic light emitting diodes(oled)
KR20100034168A (en) * 2008-09-23 2010-04-01 주식회사 선익시스템 Material providing unit and apparatus for depositioning thin film having the same and material providing method
KR20130006166A (en) * 2011-07-08 2013-01-16 한국생산기술연구원 Device and method for manufacturing high-purity polycrystalline silicon for solar cell

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200064346A (en) * 2018-11-29 2020-06-08 주식회사 선익시스템 Apparatus for thin film deposition
KR102203725B1 (en) * 2018-11-29 2021-01-15 주식회사 선익시스템 Apparatus for thin film deposition
WO2023128565A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-06 주식회사 비아트론 Epitaxial process semiconductor manufacturing device

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