KR102002849B1

KR102002849B1 - 증착 장치

Info

Publication number: KR102002849B1
Application number: KR1020120103011A
Authority: KR
Inventors: 박병희; 송옥근; 이용한; 이영신
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2019-07-24
Also published as: TW201414041A; US20140076232A1; CN103668079B; CN103668079A; TWI662729B; KR20140036657A

Abstract

증착 장치는 기판상에 서로 다른 증착 물질들을 제공하는 복수의 증착원들, 상기 복수의 증착원들로부터 분사되는 상기 증착 물질들의 증착 두께를 감지하기 위한 센서부, 및 상기 센서부를 제어하는 메인 제어부를 포함하고, 상기 센서부는 상기 복수의 증착원들에 각각 대응되며, 서로 다른 개수의 센서들을 포함하는 복수의 센서 그룹들을 포함하고, 상기 각각의 센서그룹은 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 대응하는 증착원으로부터 상기 기판상에 분사되는 상기 증착 물질의 증착 두께를 감지한다.

Description

증착 장치{DEPOSITION DEVICE}

본 발명은 증착 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증착 두께를 측정하는 센서부의 복수의 센서들을 효율적으로 사용할 수 있는 증착 장치에 관한 것이다.

최근 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고, 액정표시장치와 달리 별도의 광원부를 요구하지 않는 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED)가 차세대 평판표시장치로 주목받고 있다. 유기발광 표시장치는 별도의 광원을 필요로 하지 않아, 경량화 및 박형으로 제작될 수 있다. 또한, 유기발광 표시장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 특성을 갖는다.

유기 발광 표시 장치는 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자를 포함한다. 유기 발광 소자는 애노드와 캐소드로부터 각각 정공 및 전자가 주입되어 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서 발광 된다.

유기 발광 표시 장치를 제조하기 위한 증착 장치는 기판상에 증착 물질을 제공하는 증착원 및 기판에 증착되는 증착물질의 두께를 측정하기 위한 센서부를 포함한다. 센서부는 증착원에서 증발되는 증착물질의 증발량 및 증착 속도를 측정한다. 센서부에서 측정된 증발량 및 증착 속도에 따라서 기판에 증착되는 증착 물질의 두께가 결정된다. 서로 다른 증착 물질이 채워진 복수의 증착원들이 사용될 경우, 복수의 증착원들에 대응되는 복수의 센서부들이 사용될 수 있다. 각각의 센서부는 대응하는 증착원에서 증발되는 증착물질의 증발량 및 증착 속도를 측정한다.

본 발명의 목적은 센서부의 복수의 센서들을 효율적으로 사용하여 복수의 증착원으로부터 증발되는 증착물질의 증착 두께를 효율적으로 측정할 수 있는 증착 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 기판상에 서로 다른 증착 물질들을 제공하는 복수의 증착원들, 상기 복수의 증착원들로부터 분사되는 상기 증착 물질들의 증착 두께를 감지하기 위한 센서부, 및 상기 센서부를 제어하는 메인 제어부를 포함하고, 상기 센서부는 상기 복수의 증착원들에 각각 대응되며, 서로 다른 개수의 센서들을 포함하는 복수의 센서 그룹들을 포함하고, 상기 각각의 센서그룹은 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 대응하는 증착원으로부터 상기 기판상에 분사되는 상기 증착 물질의 증착 두께를 감지한다.

상기 복수의 증착원들은, 제1 증착 물질을 상기 기판상에 제공하는 제1 증착원, 및 상기 제1 증착 물질과 다른 물질로 구성된 제2 증착 물질을 상기 기판상에 제공하는 제2 증착원을 포함한다.

상기 센서그룹들은 상기 제1 증착원으로부터 상기 기판상에 분사되는 상기 제1 증착 물질의 증착 두께를 측정하기 위한 제1 센서 그룹, 및 상기 제2 증착원으로부터 상기 기판상에 분사되는 상기 제2 증착 물질의 증착 두께를 측정하기 위한 제2 센서 그룹을 포함한다.

상기 제1 센서 그룹의 상기 센서들의 개수와 상기 제2 센서 그룹의 상기 센서들의 개수의 비율은 상기 제1 증착 물질의 사용량 및 상기 제2 증착 물질의 사용량의 비율에 대응된다.

상기 센서부를 지지하는 센서 지지축을 더 포함하고, 상기 센서 지지축은 상기 제1 증착원 및 상기 제2 증착원 사이에 배치되고, 상기 센서부는 상기 센서 지지축에 의해 상기 제1 및 제2 증착원들 보다 상부에 배치된다.

상기 센서부는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 회전 플레이트, 상기 하우징의 하면에 형성된 센싱 홀, 및 상기 하우징의 하부에 부착되며 양단이 개구된 제1 및 제2 센서 캡들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 센서 그룹들의 상기 센서들은 서로 동일한 간격을 두고 상기 회전 플레이트의 하면에 원형으로 배열되며, 상기 제1 및 제2 센서 캡들의 상단의 개구부들은 서로 공유되어 상기 센싱 홀과 오버랩된다.

상기 제1 및 제2 센서 캡들의 하단의 개구부들은 각각 대응하는 상기 제1 및 제2 증착원들의 상부면을 향하도록 배치된다.

상기 제1 및 제2 센서 캡들은 각각 상기 대응하는 제1 및 제2 증착원들에서 분사되는 상기 제1 및 제2 증착물질들의 유입 경로를 형성한다.

상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 제1 증착원 및 상기 제2 증착원 중 어느 하나를 동작시키는 증착 제어부를 더 포함한다.

상기 증착 제어부에 의해 상기 제1 및 제2 증착원들 중 어느 하나가 동작되고, 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 회전 플레이트가 회전되어 상기 동작되는 증착원에 대응되는 센서 그룹의 센서들 중 어느 하나의 센서가 상기 센싱 홀에 배치된다.

상기 어느 하나의 센서의 수명이 다할 경우, 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 회전 플레이트가 회전되어 다른 하나의 센서가 상기 센싱 홀에 배치된다.

본 발명의 증착 장치는 센서부의 복수의 센서들을 효율적으로 사용하여 복수의 증착원으로부터 증발되는 증착물질의 증착 두께를 효율적으로 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 센서부의 내부 구성을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 센서부의 상부 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 센서부의 하부 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 증착 장치의 블록도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 증착 장치(100)는 진공 챔버(10), 복수의 증착원들(110,120), 센서부(130), 기판(140), 센서 지지부(20), 및 기판 지지부(30)를 포함한다.

진공 챔버(10)는 외부로부터 이물질이 유입되지 않도록 하며, 증착 물질의 직진성을 확보하기 위하여 고진공 상태를 유지한다.

증착원들(110,120)은 진공 챔버 내부의 하부에 배치될 수 있다. 증착원들(110,120)은 제1 증착원(110) 및 제2 증착원(120)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 도 1에는 제1 및 제2 증착원들(110,120)이 도시되었으나, 이보다 더 많은 증착원들이 사용될 수 있다.

제1 증착원(110)은 제1 도가니(111), 제1 도가니(111)에 채워지는 제1 증착물질(112), 기화된 제1 증착물질(112)이 분사되는 제1 분사홀(113)을 포함한다. 제2 증착원(120)은 제2 도가니(121), 제2 도가니(121)에 채워진 제2 증착 물질(122), 기화된 제2 증착 물질(122)이 분사되는 제2 분사홀(123)을 포함한다.

제1 증착 물질(111)과 제2 증착 물질(122)은 서로 다른 물질로 구성될 수 있다. 즉, 제1 증착원(110) 및 제2 증착원(120)에는 서로 다른 증착 물질을 기판에 제공하기 위해 서로 다른 증착물질이 채워질 수 있다. 예를 들어 제1 증착원(110)에는 호스트 물질이 채워지고, 제2 증착원(120)에는 도펀트 물질이 채워질 수 있다.

제1 증착원(110) 및 제2 증착원(120)은 선택적으로 동작 된다. 예를 들어, 제1 증착 물질(112)을 기판(140) 상에 증착하기 위해 제1 증착원(110)이 동작되고, 제2 증착원(120)은 동작되지 않는다. 이러한 경우, 제1 증착원(110)의 제1 증착 물질(112)이 기화되어 제1 분사홀(113)을 통해 기판(140) 상에 제공된다. 제2 증착 물질(122)을 기판(140) 상에 증착하기 위해, 제2 증착원(120)이 동작되고, 제1 증착원(110)은 동작되지 않는다. 이러한 경우, 제2 증착원(120)의 제2 증착 물질(122)은 제2 분사홀(123)을 통해 기판(140) 상에 제공된다. 이러한 동작에 의해 제1 증착원(110)의 호스트 물질과 제2 증착원(120)의 도펀트 물질이 기판(140) 상에 증착될 수 있다.

도시하지 않았으나, 제1 증착원(110) 및 제2 증착원(120)은 각각 제1 증착 물질(112) 및 제2 증착 물질(122)을 기화시키기 위한 히터 유닛들을 더 포함할 수 있다.

기판(140)은 제1 및 제2 증착원들(110,120)과 마주보도록 진공 챔버(10) 내부의 상부에 배치될 수 있다. 기판(140)은 기판 지지부(30)에 의해 진공 챔버(10) 내부의 상부에 고정될 수 있다.

센서부(130)는 센서 지지부(20)에 의해 지지되어 제1 증착원(110) 및 제2 증착원(120) 사이에 배치될 수 있다. 센서부(130)는 제1 증착원(110) 및 제2 증착원(120)보다 상부에 배치된다. 센서부(130)는 하우징(131) 및 하우징(131) 하부에 부착되는 복수의 센서 캡들(132_1,132_2)을 포함한다.

센서 캡들(132_1,132_2)은 양단이 개구된 원통형으로 형성된다. 센서 캡들(132_1,132_2)은 대응되는 제1 및 제2 증착원들(110,120)에서 분사되는 제1 및 제2 증착 물질들(112,122)의 유입 경로를 형성한다. 하우징(131) 하부에 부착된 센서 캡들(132_1,132_2)의 상단의 개구부들은 서로 공유될 수 있다.

센서 캡들(132_1,132_2)은 제1 센서 캡(132_1) 및 제2 센서 캡(132_2)을 포함한다. 제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2)은 각각 대응하는 제1 및 제2 증착원들(110,120)의 상부면을 향하도록 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2)의 하단의 개구부들은 각각 대응하는 제1 및 제2 증착원들(110,120)의 상부면을 향하도록 배치될 수 있다.

제1 센서 갭(132_1)은 제1 증착원(110)으로부터 분사되는 제1 증차 물질(112)을 향하도록 배치될 수 있다. 제1 증착원(110)에 분사되는 제1 증착물질(112)은 기판(140)상에 분사되고, 제1 센서 캡(132_1)의 하단의 개구부로 유입될 수 있다.

제2 센서 갭(132_2)은 제2 증착원(120)으로부터 분사되는 제2 증차 물질(122)을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 증착원(120)으로부터 분사되는 제2 증착 물질(122)은 기판(140)상에 분사되고, 제2 센서 캡(132_2)의 하단의 개구부로 유입될 수 있다.

하우징(131) 내부에는 복수의 센서들이 배치된다. 일반적으로 크리스탈 진동자가 센서로서 이용된다. 크리스탈 진동자 표면에 증착되는 물질의 양이 증가할수록 크리스탈 진동자의 진동수(또는 주파수)가 저하된다. 이러한 진동수의 변화를 감지하여 증착 물질의 증착량 및 증착 속도가 측정된다. 제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2)로 유입된 증착 물질은 센서들에 제공된다. 센서들은 제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2)로 유입된 증착 물질을 통해 증착 물질의 증착량 및 증착 속도를 감지한다.

도 1에 도시되지 않았으나, 센서부(130)는 제1 증착원(110)의 제1 증착물질(112)의 증착량 및 증착 속도를 감지하는 제1 센서 그룹 및 제2 증착원(120)의 제2 증착물질(122)의 증착량 및 증착 속도를 감지하는 제2 센서 그룹을 포함할 수 있다. 제1 센서 그룹 및 제2 센서 그룹은 서로 다른 개수의 센서들을 포함할 수 있다.

진공 챔버(10) 외부에 배치된 증착 제어부의 제어에 의해 제1 증착원(110)의 제1 증착물질(112)이 기판(140) 상에 제공될 경우 제1 센서 그룹이 사용될 수 있다. 증착 제어부의 제어에 의해 제2 증착원(120)의 제2 증착물질(122)이 기판(140) 상에 제공될 경우 제2 센서 그룹이 사용될 수 있다. 증착 제어부에 의한 센서들의 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.

제1 센서 그룹의 센서 개수와 제2 센서 그룹의 센서 개수는 증착 물질의 사용량에 따라서 설정될 수 있다. 구체적으로, 제1 센서 그룹의 센서들의 개수와 제2 센서 그룹의 센서들의 개수의 비율은 제1 증착 물질의 사용량 및 제2 증착 물질의 사용량의 비율에 대응된다. 예를 들어, 제1 증착원(110)에 채워진 호스트 물질의 사용량은 제2 증착원(120)에 채워진 도펀트 물질의 사용량보다 많다. 이러한 경우, 제1 증착원(110)을 위해 사용되는 제1 센서 그룹의 센서 개수는 제2 증착원(120)을 위해 사용되는 제2 센서 그룹의 센서 개수보다 많게 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 하나의 센서부(130)로 두 개의 증착원들(110,120)로부터 증발되는 증착 물질들의 두께를 측정할 수 있다.

설명의 편의를 위해 도 1에는 하나의 센서부(130)와 두 개의 증착원들(110,120)이 도시되었으나, 이에 한정되지 않을 것이다. 예를 들어, 증착 장치(100)는 복수의 센서부들 및 복수의 증착원들을 포함하고, 각각의 센서부는 복수의 증착원들 중 대응하는 2개의 증착원들로부터 증발되는 증착 물질의 증착 두께를 측정할 수 있다. 또한, 센서부는 2개보다 많은 증착원들로부터 증발되는 증착 물질의 증착 두께를 측정할 수 있다. 이러한 경우, 센서 캡들의 개수는 증착원들의 개수에 대응되도록 설정되고, 센서부는 증착원들에 대응되는 그룹들을 포함할 수 있다. 그룹들의 센서 개수는 증착 물질들의 사용 비율에 따라 설정될 것이다.

결과적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 센서부(130)의 복수의 센서들을 효율적으로 사용하여 복수의 증착원들(110,120)으로부터 증발되는 증착물질의 증착 두께를 효율적으로 측정할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 센서부의 내부 구성을 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 2를 참조하면, 센서부(130)는 하우징(131), 회전 플레이트(R_P), 회전축(40), 복수의 센서들(S), 복수의 저항들(R), 제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2), 및 하우징(131)의 하면에 형성된 센싱 홀(S_H)을 포함한다.

하우징(131) 및 회전 플레이트(R_P)는 각각 원통형으로 구성될 수 있다. 복수의 저항들(R)은 각각 복수의 센서들(S)에 대응된다.

회전 플레이트(R_P)는 하우징(131) 내부에 배치된다. 센서들(S)은 회전 플레이트(R_P)의 하면에 배치된다. 저항들(R)은 회전 플레이트(R_P)의 상면에 배치된다. 회전 축(40)은 회전 플레이트(R_P) 내부의 상부에 배치되어 회전 플레이트(R_P)에 연결되고, 회전 플레이트(R_P)를 회전시킨다.

제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2)은 하우징(131) 하부에 부착된다. 하우징(131) 하부에 부착된 제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2)의 상단의 개구부들은 서로 공유되고, 센싱 홀(S_H)과 오버랩될 수 있다. 센싱 홀(S_H)은 센서들(S) 중 어느 하나와 오버랩될 수 있다. 제1 및 제2 센서 캡들(132_1,132_2)의 하단의 개구부들을 통해 유입된 증착물질은 센싱 홀(S_H)을 통해 센싱 홀(S_H)과 오버랩된 센서(S)에 제공될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 센서부의 상부 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 3에는 하우징(131)이 도시되지 않았다.

도 3을 참조하면, 센서들(S)은 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)을 포함할 수 있다. 저항들(R)은 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)은 서로 동일한 간격을 두고 회전 플레이트(R_P)의 하면에 원형으로 배열될 수 있다. 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)은 서로 동일한 간격을 두고 회전 플레이트(R_P)의 상면에 원형으로 배열될 수 있다.

제1 내지 제12 저항들(R1~R12)은 각각 대응되는 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)이 배치된 위치에 인접하도록 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)이 배열된 원형은 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)이 배열된 원형보다 크다. 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)은 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)이 배치된 위치보다 회전 플레이트(R_P)의 상면에서 안쪽으로 배치되어 각각 대응되는 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)에 인접하도록 배치될 수 있다.

제1 내지 제12 저항들(R1~R12)은 서로 다른 저항값을 갖는다. 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)의 고유 번호화는 대응하는 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)의 저항값에 의해 결정된다. 예를 들어 도 3에 도시되지 않았으나, 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)은 커넥터를 통해 진공 챔버(10) 외부에 배치된 메인 제어부에 연결될 수 있다. 이러한 구성에 의해 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)의 저항값들은 메인 제어부에 제공될 수 있다. 메인 제어부는 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)의 저항값들을 인식함으로써 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)에 각각 대응되는 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)의 고유 번호를 인식할 수 있다.

도 3에는 설명의 편의를 위해 12개의 저항들(R1~R12)과 12개의 센서들(S1~S12)이 도시되었으나, 저항들의 개수와 센서들의 개수는 이에 한정되지 않을 것이다.

도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 센서부의 하부 평면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 증착 장치의 블록도를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4a, 도 4b, 및 도 5를 참조하면, 증착 장치(100)는 메인 제어부(150), 증착 제어부(160), 센서부(130), 및 제1 및 제2 증착원들(110,120)을 포함한다.

메인 제어부(150)는 증착원을 동작시키기 위한 제어 신호를 증착 제어부(160)에 제공한다. 제어 신호는 증착원 선택 정보 및 선택된 증착원의 가열 온도와 증착 물질의 증발 비율 등의 파라미터 값을 포함한다. 예를 들어, 기판(140) 상에 제1 증착 물질(112)을 증착할 경우, 메인 제어부(150)는 제1 증착원(110)을 선택하기 위한 정보, 및 제1 증착원(110)을 가열시키기 위한 가열온도와 제1 증착 물질(112)의 증발 비율 등의 파라미터 값을 증착 제어부(160)에 제공한다. 기판(140) 상에 제2 증착 물질(122)을 증착할 경우, 메인 제어부(150)는 제2 증착원(120)을 선택하기 위한 정보, 및 제2 증착원(120)을 가열시키기 위한 가열온도와 제2 증착 물질(122)의 증발 비율 등의 파라미터 값을 증착 제어부(160)에 제공한다.

증착 제어부(160)는 메인 제어부(150)로부터 제공된 제어 신호에 응답하여 제1 증착원(110) 및 제2 증착원(120) 중 어느 하나를 동작시킨다. 예를 들어, 증착 제어부(160)은 메인 제어부(150)로부터 제공된 제1 증착원(110)을 동작시키기 위한 제어 신호에 응답하여 제1 증착원(110)을 소정의 온도로 가열시켜 소정의 비율로 증발시킨다.

센서부(130)는 메인 제어부(150)의 제어에 의해 동작되고, 제1 및 제2 증착원들(110,120) 중 어느 하나로부터 분사되는 증착물질의 증착량 및 증착 속도를 감지한다. 감지된 증착 물질의 증착 량 및 증착 속도는 증착 제어부(160)에 제공된다. 예를 들어, 증착 제어부(160)에 의해 제1 증착원(110)이 동작될 경우, 센서부(130)는 제1 증착원(110)으로부터 분사하는 제1 증착물질(112)의 증착량 및 증착 속도를 감지한다. 감지된 제1 증착 물질(112)의 증착량 및 증착 속도는 증착 제어부(300)에 제공된다. 증착 제어부(160)는 감지된 제1 증착 물질(112)의 증착량 및 증착 속도를 메인 제어부(150)로 제공한다.

메인 제어부(150)는 증착 제어부(160)로부터 제공된 증착 물질의 증착량 및 증착 속도를 이용하여 기판(140)상에 증착되는 증착 물질의 두께를 측정한다. 증착 물질의 두께가 목표치에 도달하면, 메인 제어부(150)는 증착원의 동작을 중지시키기 위한 제어 신호를 증착 제어부(160)에 제공한다. 증착 제어부(160)는 증착원의 동작을 중지시키기 위한 제어 신호에 응답하여 증착원의 동작을 중지시킨다. 예를 들어, 기판(140) 상에 증착되는 제1 증착물질(112)의 두께가 목표치에 도달되면, 메인 제어부(150)는 제1 증착원(110)의 동작을 중지시키기 위한 제어 신호를 증착 제어부(160)에 제공한다. 증착 제어부(160)는 제1 증착원(110)의 동작을 중지시키기 위한 제어 신호에 응답하여 제1 증착원(110)의 동작을 중지시킨다.

센서부(130)는 제1 센서 그룹(S_G1) 및 제2 센서 그룹(S_G2)을 포함한다. 예시적인 실시 예로서 제1 센서그룹(S_G1)은 제1 증착원(110)에 의해 제1 증착 물질(112)이 기판(140) 상에 제공될 경우 사용될 수 있도록 설정될 수 있다. 제2 센서 그룹(S_G2)은 제2 증착원(120)에 의해 제2 증착 물질(122)이 기판(140) 상에 제공될 경우 사용될 수 있도록 설정될 수 있다.

제1 센서 그룹(S_G1)의 센서들의 개수와 제2 센서 그룹(S_G2)의 센서들의 개수의 비율은 제1 증착 물질(112)의 사용량 및 제2 증착 물질(122)의 사용량의 비율에 대응된다. 따라서, 제1 센서 그룹(S_G1)의 센서들의 개수와 센서들의 고유번호 및 제2 센서 그룹(S_G2)의 센서들의 개수와 센서들의 고유번호는 증착 물질의 사용량에 따라서 설정될 수 있다.

제1 증착 물질(112)로서 호스트 물질이 사용되고, 제2 증착 물질(122)로서 도펀트 물질이 사용될 수 있다. 이러한 경우, 제1 증착원(110)에 채워진 호스트 물질의 사용량은 제2 증착원(120)에 채워진 도펀트 물질의 사용량보다 많다. 따라서, 제1 증착원(110)을 위해 사용되는 제1 센서 그룹(S_G1)의 센서들의 개수는 제2 증착원(120)을 위해 사용되는 제2 센서 그룹(S_G2)의 센서들의 개수보다 많게 설정된다. 예를 들어, 호스트 물질의 사용량과 도펀트 물질의 사용량의 비율이 3:1일 경우 제1 센서 그룹(S_G1)의 센서들의 개수와 제2 센서 그룹(S_G2)의 센서들의 개수의 비율은 3:1로 설정될 수 있다.

센서부(130)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 12개의 센서들(S1~S12)을 포함한다. 따라서, 제1 증착원(110)을 위해 사용되는 제1 센서 그룹(S_G1)의 센서들 개수는 9개로 설정되고 제2 증착원(120)을 위해 사용되는 제2 센서 그룹(S_G2)의 센서들의 개수는 3개로 설정될 수 있다. 제1 센서 그룹(S_G1)의 9개의 센서들은 제1 내지 제9 센서들(S1~S9)로 지정될 수 있다. 제2 센서 그룹(S_G2)의 3개의 센서들은 제10 내지 제12 센서들(S10~S12)로 지정될 수 있다.

이러한 정보는 메인 제어부(150)에 미리 설정되어 저장될 것이다. 즉 각 증착원에 사용될 센서 그룹의 센서들의 개수와 센서들 각각의 고유 번호는 메인 제어부(150)에 미리 설정되어 저장될 수 있다.

증착 제어부(160)에 의해 제1 증착원(110)이 동작될 경우, 메인 제어부(150)의 제어에 의해 회전 플래이트(R_P)가 회전되고, 제1 센서 그룹(S_G1)의 제1 내지 제9 센서들(S1~S9) 중 어느 하나가 센싱홀(S_H)에 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 증착원(110)의 제1 증착물질(112)이 기판(140) 상에 제공될 경우, 메인 제어부(150)의 제어에 의해 제1 내지 제9 센서들(S1~S9) 중 제1 센서(S1)가 센싱 홀(S_H)에 배치될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 메인 제어부(150)는 제1 내지 제12 센서들(S1~S12) 각각에 대응되는 제1 내지 제12 저항들(R1~R12)의 저항값들에 의해 제1 내지 제12 센서들(S1~S12)의 고유번호를 인식한다. 따라서, 메인 제어부(150)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 센서(S1)가 센싱홀(S_H)에 배치되도록 회전 플레이트(R_P)를 반시계 방향으로 회전시킨다.

제1 증착원(110)으로부터 분사된 제1 증착 물질(112)은 기판(140) 상에 제공되고, 제1 센서 캡(132_1)으로 유입된다. 제1 센서 캡(132_1)으로 유입된 제1 증착 물질(112)은 센싱 홀(S_H))을 통해 제1 센서(S1)에 제공된다. 제1 센서(S1)는 유입된 제1 증착 물질(112)을 통해 제1 증착 물질(112)의 증착량 및 증착 속도를 감지한다.

앞서 설명한 바와 같이 센서로서 크리스탈 진동자가 사용된다. 진동자 표면에 증착되는 물질의 양이 증가할수록 진동수가 저하된다. 크리스탈 진동자 표면에 증착되는 증착물질의 두께가 소정의 두께 이상이 될 경우 크리스탈 진동자는 더 이상 사용할 수 없게 된다. 센서 표면에 증착되는 물질의 양에 따라 저하되는 센서의 진동수가 센서를 더 이상 사용할 수 없는 소정의 주파수 이하로 저하될 경우, 메인 제어부(150)에 의해 센서가 교체된다.

구체적으로 제1 센서(S1)의 진동수는 증착 제어부(160)에 제공되고, 증착 제어부(160)은 제1 센서(S1)의 진동수를 메인 제어부(150)에 제공한다. 메인 제어부(160)에는 센서를 더 이상 사용할 수 없는 기준 주파수 값이 저장될 수 있다. 메인 제어부(160)는 제1 센서(S1)의 진동수와 기준 주파수 값을 비교한다. 메인 제어부(160)는 제1 센서(S1)의 진동수가 기준 주파수 값보다 작을 경우, 제2 센서가 센싱홀(S_H)에 배치되도록 회전 플레이트(R_P)를 회전시킨다. 즉 메인 제어부(160)는 제1 센서(S1)의 수명이 다할 경우, 제2 센서(S2)가 센싱홀(S_H)에 배치되도록 회전 플레이트(R_P)를 회전시킨다.

센싱홀(S_H)에 배치된 제2 센서(S2)에 의해 다시 제1 증착원(110)으로부터 분사된 제1 증착 물질(112)의 증착 두께가 측정될 수 있다. 이러한 동작에 의해 제1 내지 제9 센서들(S1~S9)이 제1 증착 물질(112)의 증착 두께를 측정하기 위해 사용될 수 있다.

증착 제어부(160)에 의해 제2 증착원(120)이 동작될 경우, 메인 제어부(150)의 제어에 의해 회전 플래이트(R_P)가 회전되고, 제2 센서 그룹(S_G2)의 제10 내지 제12 센서(S10~S12)들 중 어느 하나가 센싱홀(S_H)에 배치될 수 있다. 예를 들어 제2 증착원(120)의 제2 증착 물질(122)이 기판(140) 상에 제공될 경우, 메인 제어부(150)의 제어에 의해 제10 내지 제12 센서들(S10~S12) 중 제10 센서(S10)가 센싱 홀(S_H)에 배치될 수 있다. 메인 제어부(150)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 제10 센서(S10)가 센싱 홀(S_H)에 배치되도록 회전 플레이트(R_P)를 회전시킨다.

제2 증착원(120)으로부터 분사된 제2 증착 물질(122)은 기판(140) 상에 제공되고, 제2 센서 캡(132_2)으로 유입된다. 제2 센서 캡(132_2)으로 유입된 제2 증착 물질(122)은 센싱 홀(S_H)을 통해 제10 센서(S10)에 제공된다. 제10 센서(S10)는 유입된 제2 증착 물질(122)을 통해 제2 증착 물질(122)의 증착량 및 증착 속도를 감지한다.

제10 센서(S10)의 수명이 다할 경우, 메인 제어부(150)는 제11 센서(S11)가 센싱 홀(S_H)에 배치되도록 회전 플레이트(R_P)를 회전시킨다. 센싱홀(S_H)에 배치된 제11 센서(S11)에 의해 다시 제2 증착원(120)으로부터 분사된 제2 증착 물질(122)의 증착 두께가 측정될 수 있다. 이러한 동작에 의해 제10 내지 제12 센서들(S10~S12)이 제2 증착 물질(122)의 증착 두께를 측정하기 위해 사용될 수 있다.

증착 장치(100)는 하나의 센서부(130)로 두 개의 증착원들(110,120)로부터 증발되는 증착물질들의 두께를 측정할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 4a 및 도 4b에는 12 개의 센서들(S1~S12)을 도시하였으나, 센서들의 개수는 이에 한정되지 않을 것이다. 예를 들어, 12 개보다 더 많은 센서들이 사용되고, 사용되는 증착 물질들의 양에 따라서 제1 센서 그룹(S_G1)과 제2 센서 그룹(S_G2)의 센서 개수들은 다양한 개수로 설정될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 센서부(130)의 복수의 센서들을 효율적으로 사용하여 복수의 증착원들(110,120)로부터 증발되는 증착물질의 증착 두께를 효율적으로 측정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 증착 장치(200)는 센서부(130)의 구성이 다른 것을 제외하면 제1 실시 예에 따른 증착 장치(100)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서 이하, 제1 실시 예에 따른 증착 장치(100)와 다른 구성만이 설명될 것이다.

도 6을 참조하면, 센서부(130)는 하우징(131) 및 하우징(131)의 하부에 부착된 하나의 센서 캡(132)을 포함한다. 하우징(131) 하부에 부착된 센서 캡(132)의 상단 개구부는 센싱 홀(S_H)과 오버랩된다.

센서부(130)의 센서 캡(132)은 제1 및 제2 증착원들(110,120) 중 증착 물질을 분사하는 어느 하나의 증착원을 향하도록 이동될 수 있다. 예를 들어, 센서부(130)는 센서 캡(132)의 하단의 개구부가 좌우로 원호를 그리도록 회전할 수 있다. 제1 증착원(110)의 제1 증착물질(112)이 기판(140) 상에 분사될 경우, 센서부(130)는 메인 제어부(150)의 제어에 의해 센서 캡(132)의 하단의 개구부가 제1 증착원(110)으로부터 분사되는 제1 증착물질(112)을 향하도록 회전될 수 있다. 제2 증착원(120)의 제2 증착물질(122)이 기판(140) 상에 분사될 경우, 센서부(130)는 메인 제어부(150)의 제어에 의해 센서 캡(132)의 하단의 개구부가 제2 증착원(120)으로부터 분사되는 제2 증착물질(122)을 향하도록 회전될 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 이러한 동작을 위해 센서 지지부(20)의 상부에는 센서부(130)를 회전시키기 위한 모터부가 형성될 수 있다.

기타 센서부(130)의 구성은 제1 실시 예에 따른 증착 장치(100)의 센서부(130)의 구성과 동일하다. 즉, 제1 증착원(110)의 제1 증착물질(112)이 기판(140) 상에 분사될 경우 제1 내지 제9 센서들(S1~S9)이 사용될 수 있다. 제2 증착원(120)의 제2 증착 물질(122)이 기판(140) 상에 분사될 경우 제10 내지 제12 센서들(S10~S12)이 사용될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 증착 장치(200)는 센서부(130)의 복수의 센서들을 효율적으로 사용하여 복수의 증착원들(110,120)로부터 증발되는 증착물질의 증착 두께를 효율적으로 측정할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 증착 장치(300)는 센서부(130)의 구성이 다른 것을 제외하면 제1 실시 예에 따른 증착 장치(100)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서 이하, 제1 실시 예에 따른 증착 장치(100)와 다른 구성만이 설명될 것이다.

도 7을 참조하면, 센서부(130)는 하우징(131) 및 하우징(131)의 하부에 부착된 하나의 센서 캡(132)을 포함한다. 하우징(131) 하부에 부착된 센서 캡의 상단의 개구부는 센싱 홀(S_H)과 오버랩된다.

제1 및 제2 증착원들(110,120)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들어 제1 증착원(110)에는 제1 증착 물질(112)로서 호스트 물질이 채워지고, 제2 증착원(120)에는 제2 증착 물질(122)로서 도펀트 물질이 채워질 수 있다. 이러한 경우, 도펀트 물질보다 사용량이 많은 호스트 물질이 채워진 제1 증착원(110)은 도 7에 도시된 바와 같이 제2 증착원(120)보다 크게 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 증착원(110)의 하부면부터 상부면까지의 높이는 제2 증착원(120)의 하부면부터 상부면까지의 높이보다 클 수 있다.

센서부(130)는 제1 및 제2 증착원들(110,120)의 우측 및 좌측 중 어느 일측에 소정의 간격을 두고 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서부(130)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 증착원들(110,120)의 우측에 소정의 간격을 두고 인접하게 배치될 수 있다.

센서 캡(132)은 제1 및 제2 증착원들(110,120)의 상부면을 향하도록 구성될 수 있다. 센서부(130)의 센서 캡(132)은 제1 및 제2 증착원들(110,120) 중 증착 물질을 분사하는 어느 하나의 증착원을 향하도록 이동될 수 있다. 예를 들어, 센서부(130)는 센서 지지축(20)에 의해 수직한 상하 방향으로 이동할 수 있다. 제1 증착원(110)의 제1 증착물질(112)이 기판(140) 상에 분사될 경우, 센서부(130)는 메인 제어부(150)의 제어에 의해 센서 캡(132)의 하단의 개구부가 제1 증착원(110)으로부터 분사되는 제1 증착물질(112)을 향하도록 상부 방향으로 이동될 수 있다. 제2 증착원(120)의 제2 증착물질(122)이 기판(140) 상에 분사될 경우, 센서부(130)는 메인 제어부(150)의 제어에 의해 센서 캡(132)의 하단의 개구부가 제2 증착원(120)으로부터 분사되는 제2 증착물질(122)을 향하도록 하부 방향으로 이동될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 증착 장치(300)는 센서부(130)의 복수의 센서들을 효율적으로 사용하여 복수의 증착원들(110,120)로부터 증발되는 증착물질의 증착 두께를 효율적으로 측정할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 증착 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 제4 실시 예에 따른 증착 장치(400)는 센서부(130)의 구성이 다른 것을 제외하면 제1 실시 예에 따른 증착장치(100)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서 이하, 제1 실시 예에 따른 증착장치(100)와 다른 구성만이 설명될 것이다.

도 8을 참조하면, 센서부(130)는 하우징(131) 및 하우징(131)의 하부에 부착된 하나의 센서 캡(132)을 포함한다. 하우징(131) 하부에 부착된 센서 캡(132)의 상단의 개구부는 센싱 홀(S_H)과 오버랩된다.

제1 및 제2 증착원들(110,120)은 진공 챔버(10) 내에서 서로 다른 높이에 배치될 수 있다. 센서부(130)는 제1 및 제2 증착원들(110,120)의 우측 및 좌측 중 어느 일측에 소정의 간격을 두고 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서부(130)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 증착원들(110,120)의 우측에 소정의 간격을 두고 인접하게 배치될 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 증착 장치(400)는 센서부(130)의 복수의 센서들을 효율적으로 사용하여 복수의 증착원들(110,120)로부터 증발되는 증착물질의 증착 두께를 효율적으로 측정할 수 있다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 공정 챔버 100,200,300,400: 증착 장치
110,120: 제1 및 제2 증착원 111,121: 제1 및 제2 도가니
112,122: 제1 및 제2 증착 물질 113,123: 제1 및 제2 분사홀
130: 센서부 140: 기판
131: 하우징 132_132_2: 제1 및 제2 센서 캡
132: 센서 캡 20: 센서 지지부
30: 기판 지지부 40: 회전 축

Claims

기판상에 서로 다른 증착 물질들을 제공하는 복수의 증착원들;
상기 복수의 증착원들로부터 분사되는 상기 증착 물질들의 증착 두께를 감지하기 위한 센서부; 및
상기 센서부를 제어하는 메인 제어부를 포함하고,
상기 센서부는 상기 복수의 증착원들에 각각 대응되는 복수의 센서 그룹들을 포함하고,
상기 센서 그룹들은 서로 다른 개수의 센서들을 포함하고,
상기 센서 그룹들 각각은 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 대응하는 증착원으로부터 상기 기판상에 분사되는 상기 증착 물질의 증착 두께를 감지하고,
상기 센서부는,
상기 센서 그룹들의 상기 센서들이 배치된 회전 플레이트; 및
상기 센서들과 각각 대응되게 상기 회전 플레이트에 배치된 저항들을 포함하고,
상기 센서들은 서로 동일한 간격을 두고 상기 회전 플레이트의 하면에 원형으로 배열되며, 상기 저항들은 서로 다른 저항값들을 가지고, 상기 메인 제어부는 상기 저항들의 상기 저항값들을 인식함으로써 상기 저항들에 각각 대응되는 상기 센서들의 고유 번호를 인식하는 증착 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 증착원들은
제1 증착 물질을 상기 기판상에 제공하는 제1 증착원; 및
상기 제1 증착 물질과 다른 물질로 구성된 제2 증착 물질을 상기 기판상에 제공하는 제2 증착원을 포함하는 증착 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 센서 그룹들은
상기 제1 증착원으로부터 상기 기판상에 분사되는 상기 제1 증착 물질의 증착 두께를 측정하기 위한 제1 센서 그룹; 및
상기 제2 증착원으로부터 상기 기판상에 분사되는 상기 제2 증착 물질의 증착 두께를 측정하기 위한 제2 센서 그룹을 포함하는 증착 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 센서 그룹의 상기 센서들의 개수와 상기 제2 센서 그룹의 상기 센서들의 개수의 비율은 상기 제1 증착 물질의 사용량 및 상기 제2 증착 물질의 사용량의 비율에 대응되는 증착 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 센서부를 지지하는 센서 지지축을 더 포함하고,
상기 센서 지지축은 상기 제1 증착원 및 상기 제2 증착원 사이에 배치되고, 상기 센서부는 상기 센서 지지축에 의해 상기 제1 및 제2 증착원들 보다 상부에 배치되는 증착 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 센서부는
상기 회전 플레이트를 수용하는 하우징;
상기 하우징의 하면에 형성된 센싱 홀; 및
상기 하우징의 하부에 부착되며 양단이 개구된 제1 및 제2 센서 캡들을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 센서 캡들의 상단의 개구부들은 서로 공유되어 상기 센싱 홀과 오버랩되는 증착 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 센서 캡들의 하단의 개구부들은 각각 대응하는 상기 제1 및 제2 증착원들의 상부면을 향하도록 배치되는 증착 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 센서 캡들은 각각 상기 대응하는 제1 및 제2 증착원들에서 분사되는 상기 제1 및 제2 증착물질들의 유입 경로를 형성하는 증착 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 제1 증착원 및 상기 제2 증착원 중 어느 하나를 동작시키는 증착 제어부를 더 포함하는 증착 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 증착 제어부에 의해 상기 제1 및 제2 증착원들 중 어느 하나가 동작되고, 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 회전 플레이트가 회전되어 상기 동작되는 증착원에 대응되는 센서 그룹의 센서들 중 어느 하나의 센서가 상기 센싱 홀에 배치되는 증착 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 어느 하나의 센서의 수명이 다할 경우, 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 회전 플레이트가 회전되어 다른 하나의 센서가 상기 센싱 홀에 배치되는 증착 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 센서부는
상기 회전 플레이트를 수용하는 하우징;
상기 하우징의 하면에 형성된 센싱 홀; 및
상기 하우징 하부에 부착되며 양단이 개구된 센서 캡을 더 포함하고,
상기 센서 캡의 상단의 개구부는 상기 센싱 홀과 오버랩되는 증착 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 제1 증착원 및 상기 제2 증착원 중 어느 하나를 동작시키는 증착 제어부를 더 포함하고,
상기 증착 제어부에 의해 상기 제1 및 제2 증착원들 중 어느 하나가 동작되고, 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 회전 플레이트가 회전되어 상기 동작되는 상기 증착원에 대응되는 센서 그룹의 센서들 중 어느 하나의 센서가 상기 센싱 홀에 배치되는 증착 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 센서부의 상기 센서 캡은 상기 동작되는 상기 증착원으로부터 분사되는 증착 물질을 향하도록 이동되는 증착 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 제1 및 제2 증착원들 사이에서 상기 제1 및 제2 증착원들보다 상부에 배치되며, 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 센서 캡의 하단의 개구부가 좌우로 원호를 그리도록 회전하며,
상기 센서 캡의 하단의 개구부는 상기 증착원으로부터 분사되는 상기 증착 물질을 향하도록 배치되는 증착 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 증착원들은 서로 다른 크기를 갖고, 상기 센서 캡은 상기 제1 및 제2 증착원들의 상부면을 향하도록 구성되고, 상기 센서부는 상기 제1 및 제2 증착원들의 우측 및 좌측 중 어느 일측에 소정의 간격을 두고 인접하게 배치되는 증착 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 메인 제어부의 제어에 의해 수직한 상하 방향으로 이동되며, 상기 센서 캡의 하단의 개구부는 상기 동작되는 상기 증착원으로부터 분사되는 상기 증착 물질을 향하도록 배치되는 증착 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 증착원들은 서로 다른 높이에 배치되고, 상기 센서부는 상기 제1 및 제2 증착원들의 우측 및 좌측 중 어느 일측에 소정의 간격을 두고 인접하게 배치되는 증착 장치
제 18 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 메인 제어부의 제어에 의해 상기 센서 캡의 하단의 개구부가 좌우로 원호를 그리도록 회전하며, 상기 센서 캡의 하단의 개구부는 상기 동작되는 상기 증착원으로부터 분사되는 상기 증착 물질을 향하도록 배치되는 증착 장치.