KR102022449B1 - 증착률측정장치 및 이를 구비한 증착장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 증착장치 내 증착률센서의 일측에 위치된 초퍼(chopper)의 개구율을 조절하여 증착률 센서의 사용시간을 늘릴 수 있는 증착률측정장치 및 이를 구비한 증착장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 증착률측정장치는 적어도 하나의 크리스탈진동자를 포함하여 기판에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 증착률센서; 상기 증착률센서의 일측에 위치되어, 상기 증착률센서로 인입되는 증착물질의 양을 조절하기 위한 적어도 하나의 인입구가 형성된 적어도 하나의 초퍼를 포함하는 초퍼부; 상기 초퍼부에 결합수단을 이용하여 결합되며, 상기 초퍼부에 모터로부터의 회전력을 전달하는 적어도 하나의 샤프트를 포함하는 샤프트부; 및 상기 샤프트부에 결합되어, 상기 샤프트부를 회전시키는 적어도 하나의 모터를 포함하는 모터부;를 포함하되, 상기 초퍼부의 개구율은 기판에 증착될 증착물질의 종류 및 증착조건 중 적어도 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 증착률측정장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 기판에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 증착률측정장치 및 이를 구비한 증착장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이(Flat Panel Display; FPD)로 통칭되는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이, 태양전지 패널 등에 사용되는 기판은 주로 그 재질이 유리인데, 이러한 기판상에 다양한 유기물질 층을 형성하여 패널로 이용하게 된다.
평판 디스플레이 중 하나인, OLED 디스플레이의 경우 전자와 정공이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정 파장의 빛이 발생하는 자발광 소자인 유기 발광 다이오드를 이용한 것으로, 다른 디스플레이에 비해 밝고 색 재현성이 뛰어나며, 시야각이 넓고 가볍다는 장점을 가진다.
유기발광소자를 제조하는 방법은 저분자 물질을 진공 중에 증발(승화 또는 기화)시켜 제조하는 방법과 고분자 물질을 용제에 녹여서 스핀 코팅(spin coating)하는 방법이 알려져 있다.
이 중에서, 고진공에서 박막을 제작하는 진공 증착 방법의 경우 상면이 개방되어 유기물질을 담는 도가니, 도가니를 가열하여 도가니 내부의 유기 물질을 증발시키는 가열 수단을 포함하는 유기물질 증발원이 이용된다. 특히 생산성 향상을 위해 대면적 기판을 사용할 경우에는, 대면적 박막의 균일도가 확보되도록 선형증발원이 이용되고 있다.
이러한 선형증발원을 이용하여 대면적 기판에 박막을 증착시키는 경우, 기판 전면에 걸쳐 균일한 박막을 형성시키는 것이 용이하지 않다. 따라서, 증착장치에서는 균일한 박막을 형성하기 위해서 증발원에 인접하게 배치되어 증발원에서 증발되는 물체의 증발량을 측정하는 증착률 센서를 이용한다.
이러한 증착률 센서는 크리스탈 진동자로 구비하여, 크리스탈 진동자에 증착되는 증착물로 인해 크리스탈 진동자의 진동수가 변동되는 것을 이용하여 박막의 두께를 측정한다. 일반적으로, 크리스탈 진동자의 진동수가 감소할수록 박막 두께가 선형적으로 증가된다.
증착률 센서의 크리스탈 진동자의 수명이 다한 경우에는 증착률 센서를 교체하여야 하는데, 교체 동안에는 증착 공정을 중단하여야 하는 문제가 있다. 또한, 잦은 증착률 센서의 교체는 비용의 증가로 이어지게 되는 문제가 있다.
한국 등록 특허 공보 제10-1446232호에서는 증발원에서 증발된 증발 물질의 증발량을 측정하는 센서와 증발물질 중 일부를 센서로 유도하도록 증발원과 센서 사이에 설치되는 쉴드를 포함하는 증착막 두께 측정장치를 개시하고 있다. 그러나 이러한 쉴드는 일반적으로 센서의 오염을 방지하여 수명을 연장시킬뿐, 증착물질의 종류 및 증착조건에 따라 센서의 수명을 연장시키지는 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 박막 증착장치 내 증착률센서의 일측에 위치된 초퍼(chopper)의 개구율을 조절하여 증착률 센서의 사용시간을 늘릴 수 있는 증착률측정장치 및 이를 구비한 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 증착률측정장치를 제공한다. 상기 증착률측정장치는 적어도 하나의 크리스탈진동자를 포함하여 기판에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 증착률센서; 상기 증착률센서의 일측에 위치되어, 상기 증착률센서로 인입되는 증착물질의 양을 조절하기 위한 적어도 하나의 인입구가 형성된 적어도 하나의 초퍼를 포함하는 초퍼부; 상기 초퍼부에 결합수단을 이용하여 결합되며, 상기 초퍼부에 모터로부터의 회전력을 전달하는 적어도 하나의 샤프트를 포함하는 샤프트부; 및 상기 샤프트부에 결합되어, 상기 샤프트부를 회전시키는 적어도 하나의 모터를 포함하는 모터부;를 포함하되, 상기 초퍼부의 개구율은 기판에 증착될 증착물질의 종류 및 증착조건 중 적어도 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 증착률센서는 적어도 하나의 크리스탈진동자가 부착된 로터리 타입의 원판; 및 상기 적어도 하나의 크리스탈진동자 중 어느 하나만 상기 초퍼에 대향하여 노출되도록 개구부가 형성된 외부 쉴드를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 초퍼부의 초퍼는 중심에서 방사형으로 적어도 하나의 인입구가 형성된 원판인 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 초퍼부는 적어도 하나의 인입구가 형성된 제1초퍼, 및 적어도 하나의 인입구가 형성되고 상기 제1초퍼와 평행하게 위치된 제2초퍼를 포함하고, 상기 샤프트부는 상기 제1초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제1샤프트, 및 상기 제2초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제2샤프트를 포함하며, 상기 모터부는 상기 제1샤프트와 연결된 제1모터, 및 상기 제2샤프트와 연결된 제2모터를 포함하되, 상기 모터부는 사용자의 입력에 의해 상기 모터부의 회전을 제어하는 제어장치와 연결된 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 제1초퍼의 인입구와 상기 제2초퍼의 인입구는 모양, 크기 및 간격 중 적어도 하나가 서로 다른 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 제1샤프트와 상기 제2샤프트는 동심축이며, 상기 제1샤프트가 원통 형상의 상기 제2샤프트의 내부에 위치되는 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 증착률측정장치는 상기 제어장치로부터 상기 제1모터 및 상기 제2모터에 각각 인가된 스텝펄스 값에 따라 상기 제1모터 및 상기 제2모터가 각각 소정 각도만큼 회전하여 상기 초퍼부의 개구율을 조절하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 증착률센서에서 기판 박막의 증착률을 측정하는 동안에는 상기 제1모터와 상기 제2모터가 동일 주기로 회전하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 증착률측정장치는 상기 제1초퍼와 상기 제2초퍼 사이에 위치되는 로드(rod) 형상의 적어도 하나의 가이드핀을 더 포함하되, 상기 가이드핀의 일단부가 상기 제1초퍼 후면 가장자리 부분에 고정되고 타단부가 상기 제2초퍼 전면 가장자리 부분에 접하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 본 발명은 증착장치를 제공한다. 상기 증착장치는 기판에 박막을 형성하기 위해 증착물질을 증발시키는 증발원; 상기 증발원과 상기 기판 사이에 위치하여 기판에 증착되는 박막의 두께를 측정하는 적어도 하나의 증착률측정장치; 상기 박막이 형성되는 기판; 및 상기 증발원, 상기 적어도 하나의 증착률측정장치 및 상기 기판을 수용하는 진공챔버를 포함하는 증착장치로서, 상기 증착률측정장치는 적어도 하나의 크리스탈진동자를 포함하여 기판에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 증착률센서; 상기 증착률센서의 일측에 위치되어, 상기 증착률센서로 인입되는 증착물질의 양을 조절하기 위한 적어도 하나의 인입구가 형성된 적어도 하나의 초퍼를 포함하는 초퍼부; 상기 초퍼부에 결합수단을 이용하여 결합되며, 상기 초퍼부에 모터로부터의 회전력을 전달하는 적어도 하나의 샤프트를 포함하는 샤프트부; 및 상기 샤프트부에 결합되어, 상기 샤프트부를 회전시키는 적어도 하나의 모터를 포함하는 모터부;를 포함하되, 상기 초퍼부의 개구율은 기판에 증착될 증착물질의 종류 및 증착조건 중 적어도 어느 하나에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 증착률센서는 상기 초퍼부는 적어도 하나의 인입구가 형성된 제1초퍼, 및 적어도 하나의 인입구가 형성되고 상기 제1초퍼와 평행하게 위치된 제2초퍼를 포함하고, 상기 샤프트부는 상기 제1초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제1샤프트, 및 상기 제2초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제2샤프트를 포함하며, 상기 모터부는 상기 제1샤프트와 연결된 제1모터, 및 상기 제2샤프트와 연결된 제2모터를 포함하되, 상기 모터부는 사용자의 입력에 의해 상기 모터부의 회전을 제어하는 제어장치와 연결된 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 제1초퍼의 인입구와 상기 제2초퍼의 인입구는 모양, 크기 및 간격 중 적어도 하나가 서로 다른 것을 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 증착장치는 상기 제어장치로부터 상기 제1모터 및 상기 제2모터에 각각 인가된 스텝펄스 값에 따라 상기 제1모터 및 상기 제2모터가 각각 소정 각도만큼 회전하여 상기 초퍼부의 개구율을 조절하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 증착률측정장치, 및 이를 구비한 증착장치는 증착물질 및 증착조건에 따라 증착률 센서의 일측에 위치된 초퍼부의 개구율을 조절하여 증착률 센서의 수명을 연장시킬 수 있다.
따라서, 증착률 센서의 수명이 늘어남에 따라 증착률 센서의 교체 횟수가 감소하게 되어 증착 공정 중단시간이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 증착장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 초퍼를 구비한 증착률측정장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 초퍼의 인입구모양의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증착률측정장치의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 초퍼부의 인입구 모양을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증착률측정장치의 전면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 초퍼를 구비한 증착률측정장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 초퍼의 인입구모양의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증착률측정장치의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 초퍼부의 인입구 모양을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증착률측정장치의 전면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 증착장치의 개략적인 구성도이다. 증착장치(10)는 선형증발원(100), 증착률측정장치(200), 기판(300), 기판 지지대(400) 및 진공챔버(500)로 구성된다.
상기 선형증발원(100)은 선형증발원 내의 도가니에 담긴 증착물질(예를 들어, 고체분말형태의 유기물질)을 가열하여 증발시킨다. 증발된 증착물질은 선형증발원(100)의 다양한 노즐을 통해 기판(300)쪽으로 분사된다.
도 1에서는 증발원을 선형증발원으로 도시하고 있으나 점증발원일 수도 있다.
상기 증착률측정장치(200)는 선형증발원(100)의 양단 근처에 배치되는 것이 일반적이나 중간이나 다른 위치에 배치될 수도 있다. 여기서, 증착률측정장치(200)는 기판에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 적어도 하나의 크리스탈 진동자를 포함하는 증착률센서, 증착률센서의 일측에 위치되는 초퍼부, 초퍼부에 결합되는 샤프트부, 및 샤프트부에 연결된 모터부를 포함한다. 또한, 증착률측정장치(200)는 다양한 결합부에 의해 진공챔버(500) 내벽에 고정될 수 있다.
상기 기판(300)은 유기 박막을 생성하기 위한 증착공정을 위해 진공챔버(500)에 인입되어 기판지지대(400)에 고정된다. 증착공정이 끝난 뒤에는 기판지지대(400)로부터 분리되어 진공챔버(500)로부터 인출된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 초퍼를 구비한 증착률측정장치의 개략적인 구성도이다. 도 2를 참조하면, 단일 초퍼를 구비한 증착률측정장치(200)에서는 단일 원판형 초퍼로 구성된 초퍼부(220)가 증착률센서(210)의 일측에 배치된다. 상기 초퍼부(220)에는 중심에서 방사형으로 적어도 하나의 인입구(225)가 형성된다.
상기 초퍼부(220)는 결합 및 분리가 용이한 고정핀(230)과 같은 결합수단에 의해 상기 초퍼부(220)에 회전력을 전달하는 샤프트부(240)의 일단에 연결되고, 상기 샤프트부(240)의 타단에는 상기 샤프트부(240)를 회전시키는 모터부(250)가 연결된다.
여기서, 상기 초퍼부(220)는 모터부(250)에 의해 일정주기로 회전되어, 증착률센서(210)의 개구부(215)를 통해 노출되는 크리스탈 진동자에 증착되는 물질을 주기적으로 단속한다.
여기서, 상기 모터부(250)는 상기 모터부(250)의 회전동작을 제어하는 제어장치(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
상기 증착률측정장치(200)는 증착물질이 상기 초퍼부(220)의 인입구(225)를 통해 증착률센서(210)의 크리스탈 진동자에 증착되면 크리스탈 진동자의 진동수의 변화에 따라 증착률을 측정할 수 있다.
여기서, 상기 초퍼부(220)에 형성된 인입구(225)의 개수, 면적, 배치형태 등을 변형하여 개구율(즉, 초퍼에서 인입구들이 차지하는 비율)을 조절함으로써 증착률센서(210)의 수명을 늘릴 수 있다.
예를 들어, 초퍼부(220)의 개구율이 작으면 증착률센서(210)의 크리스탈 진동자에 증착되는 물질의 양이 적어 증착률센서(210)의 수명이 늘어난다. 그러나 개구율을 작게 하기 위해 인입구(225)의 크기가 작아지는 경우, 증착물질에 의해 인입구(225)가 막힐 수도 있다. 따라서, 증착물질의 종류, 증착률측정장치(200)의 위치 등 여러 조건을 고려하여 증착률센서(210)의 수명을 최대한 늘릴 수 있도록 초퍼부(220)의 개구율이 결정될 수 있다.
이러한 초퍼부(220)의 개구율은 증착 물질의 종류 및 증착 조건에 따른 다양한 변수들(물질특성, 증착량, 증착시간, 센서거리 등)을 고려한 사전 증착공정 테스트를 통해 결정될 수도 있다.
다음으로, 증착률센서(210)는 적어도 하나의 크리스탈진동자가 부착된 로터리 타입의 원판(도시되지 않음)을 구비할 수도 있다. 이러한 로터리 타입의 원판은 하나의 크리스탈 진동자의 수명이 다한 경우에는 원판을 회전시켜 다른 크리스탈 진동자로 교체한다. 이러한 크리스탈 진동자의 교체는 크리스탈 진동자의 수명을 예측하는 다양한 알고리즘에 의해 분석되어 자동으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 증착률센서(210)는 상기 원판 상의 하나의 크리스탈 진동자만 노출되도록 하나의 원형 개구부(215)가 형성된 외부 쉴드(shield)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 외부 쉴드에 의해 증착물질이 다른 크리스탈 진동자에 증착되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단일 초퍼의 인입구 모양을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 단일 초퍼는 인입구(225)의 개수, 면적, 배치형태 등으로 개구율을 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 3과 같이 초퍼(220)에 인입구의 중심각이 10.8°인 10개 인입구(225)가 존재하는 경우에는 개구율이 30%(도 3의 (a)), 5개의 인입구(225)가 존재하는 경우에는 개구율이 15%(도 3의 (b)), 3개의 인입구(225)가 존재하는 경우에는 개구율이 10%(도 3의 (c)), 그리고 2개의 인입구(225)가 존재하는 경우에는 개구율이 5%(도 3의 (d))가 된다.
따라서, 증착물질의 종류 및 증착조건 등에 따라 증착률센서(210)의 수명을 최대한 늘리기에 적합한 개구율을 가지는 초퍼(220)를 선택하여 고정핀(230) 등의 결합 수단에 의해 용이하게 증착률센서(210)의 일측에 배치할 수 있다.
이하에서는, 상술한 바와 같이 초퍼를 교체하는 방식이 아닌 자동 개구율 조절을 위한 또 다른 실시 예에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증착률측정장치의 개략적인 구성도이다. 도 4를 참조하면, 증착률측정장치(200)는 적어도 하나의 크리스탈 진동자를 구비한 증착률센서(210), 증착률센서의 일측에 위치되는 제1초퍼(220a)와 제2초퍼(220b)를 구비한 초퍼부(220), 각각의 초퍼에 고정핀(230a, 230b)으로 결합되어 각각의 초퍼에 각각의 모터로부터의 회전력을 전달하는 제1샤프트(240a)와 제2샤프트(240b)를 구비한 샤프트부(240), 및 각각의 샤프트와 연결되어 회전시키는 제1모터(250a)와 제2모터(250b)를 구비한 모터부(250)를 포함한다.
여기서, 상기 두 개의 초퍼 사이에 위치된 로드(rod) 형상의 적어도 하나의 가이드핀(260a, 260b)을 더 포함할 수도 있다.
다음으로, 상기 제1초퍼(220a)와 제2초퍼(220b)에는 각각의 초퍼의 외주를 따라 적어도 하나의 인입구(225a, 225b)가 형성된다. 즉, 초퍼의 중심에서 방사형으로 인입구들(225a, 225b)이 형성된다. 상기 인입구(225a, 225b)의 형상은 직사각형, 타원형 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다.
또한, 상기 제1초퍼(220a)의 적어도 하나의 인입구(225a)와 상기 제2초퍼(220b)의 적어도 하나의 인입구(225b)는 모양, 크기 및 간격 중 적어도 하나가 서로 다를 수도 있다. 여기서, 상기 두 개의 초퍼(220a, 220b)의 인입구들(225a, 225b)이 겹쳐져 생기는 중첩부분의 면적에 따라 초퍼부(220)의 개구율이 결정될 수 있다.
다음으로, 상기 모터부(250)는 모터부(250)의 회전 동작을 제어하는 제어장치(도시되지 않음)에 연결될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 초퍼부의 인입구 모양을 도시한 도면이다. 도 5에서 도시된 바와 같이 제1초퍼(220a)와 제2초퍼(220b)의 인입구(225a, 225b)는 동일한 크기의 직사각형으로 형성될 수도 있고(도 5의 (a)), 각각 다른 크기의 타원형으로 형성될 수도 있다(도 5의 (b)). 또한, 동일한 크기의 부채꼴 형태로도 형성될 수 있다(도 5의 (c)). 도 5의 초퍼부(200)의 인입구 모양은 예시에 불과하며, 다른 형태, 갯수 등의 인입구를 형성하는 것도 가능하다.
다음으로, 상기 제1샤프트(240a)는 제1초퍼(230a)의 중심과 고정핀(230a) 등의 결합수단에 의해 용이하게 연결되고, 상기 제2샤프트(240b)는 제2초퍼(230b)의 중심과 고정핀(230b) 등의 결합수단에 의해 용이하게 연결된다. 상기 제1샤프트(240a)와 제2샤프트(240b)는 중심이 같은 동심축이며, 제1샤프트(240a)가 원통 형상의 제2샤프트(240b) 내부에 위치된다.
다음으로, 제1샤프트(240a)와 연결된 제1모터(250a), 및 제2샤프트(240b)와 연결된 제2모터(250b)는 제어장치로부터 인가된 스텝펄스 값에 따라 소정 각도만큼 회전하여 초퍼부(220)의 개구율을 조절할 수 있다.
이때, 어느 하나의 모터만을 회전시켜 초퍼부(220)의 개구율을 조절할 수도 있으며, 두 개의 모터를 모두 회전시켜 초퍼부(220)의 개구율을 조절할 수도 있다.
예를 들어, 제어장치로부터 모터부(250)에 스텝펄스 값이 50,000(pulse)로 인가되면, 모터부(250)는 두 개의 초퍼(220a, 220b)를 기준위치에 두도록 회전한다. 여기서, 기준위치는 두 개의 초퍼(220a, 220b)의 인입구들의 중심이 일치하는 위치이거나 두 개의 초퍼(220a, 220b)의 인입구들(225a, 225b)이 중첩된 부분을 가지지 않는 위치 중 어느 하나일 수 있다.
예를 들어, 제어장치로부터 모터에 스텝펄스 값이 51,000(pulse)로 인가되면, 모터는 시계방향으로 5° 회전할 수 있다. 스텝펄스 값이 52,000(pulse), 53,000(pulse) 등으로 주어질수록 모터는 시계방향으로 10°, 15° 등으로 펄스 값에 비례하여 회전할 수 있다.
예를 들어, 제어장치로부터 모터에 스텝펄스 값이 49,000(pulse)로 인가되면, 상기 모터는 반시계방향으로 5° 회전할 수 있다. 스텝펄스 값이 48,000(pulse), 47,000(pulse) 등으로 주어질수록 모터는 반시계방향으로 10°, 15° 등으로 펄스 값에 비례하여 회전할 수 있다.
상기 스텝펄스 값은 제어장치로부터 각각의 모터에 각각 인가되거나 어느 하나의 모터에만 인가될 수도 있다.
여기서, 초퍼부(220)의 개구율은 증착 물질의 종류 및 증착 조건에 따라 다르게 결정될 수 있다. 증착 물질의 종류 및 증착 조건에 따른 다양한 변수들(물질특성, 증착량, 증착시간, 센서거리 등)이 초퍼부(220)의 개구율을 결정하는 데 이용될 수 있다.
다음으로, 제1모터(250a)와 제2모터(250b)는 기판 박막의 증착률을 측정하는 동안에는 동일 주기로 제1초퍼(220a)와 제2초퍼(220b)를 회전시킨다.
다음으로, 상기 가이드핀(260a, 260b)은 상기 제1초퍼(220a)와 제2초퍼(220b) 사이에 위치되는 로드(rod) 형상의 기구로 복수 개가 배치될 수도 있다. 상기 가이드핀(260a, 260b)은 회전시 제1초퍼(220a)와 제2초퍼(220b)가 상하로 흔들려 두 개의 초퍼 사이의 간격이 유지되지 못하는 것을 방지할 수 있다.
상기 가이드핀(260a, 260b)은 두 개의 초퍼(220a, 220b) 중 하나에만 고정된다. 예를 들어, 가이드핀(260a, 260b)의 일단부가 제1초퍼(220a)의 후면 가장자리에 고정되고 타단부는 제2초퍼(220b)의 전면 가장자리에 근접할 수 있으며, 그 반대의 경우도 가능하다.
가이드핀(260a, 260b)의 양단부 중 고정되지 않은 단부는 초퍼와의 충돌에 의한 충격 및 마찰을 흡수할 수 있는 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, 상기 고정되지 않은 단부는 초퍼와의 마찰을 줄이기 위해 볼베어링 등이 구비된 것과 같은 둥근 형상을 가질 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 증착률측정장치(10)의 전면도이다. 도 6을 참조하면, 모터부(250)에 연결된 직사각형 인입구들(225)을 구비한 두 개의 초퍼를 구비한 초퍼부(220)가 증착률센서(210)의 크리스탈진동자를 노출하는 개구부(215)의 일측에 설치된다.
도 6에서 도시된 두 개의 초퍼는 인입구들의 중첩부분이 없어 증착물질이 전혀 통과할 수 없다. 즉, 두 개의 초퍼의 개구율이 0%인 상태(즉, 기본 위치에 있는 상태)를 나타낸다. 이 상태에서, 제어장치로부터 인가되는 스텝펄스에 따라 모터부(250)의 각각의 모터가 회전하여 초퍼부(220)의 개구율을 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 여러 실시 예가 기술되었다. 그럼에도 불구하고, 전술한 설명은 예시를 위한 것이며 다음의 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 다른 실시 예들 또한, 다음 청구범위에서 정의되는 기술적 사상의 범위 내에 있을 수 있다. 즉, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형을 만들 수 있다.
10: 증착장치
100: 선형증발원
200: 증착률측정장치 210: 증착률센서
215: 개구부 220: 초퍼부
220a: 제1초퍼 220b: 제2초퍼
225, 225a, 225b: 인입구 230a, 230b: 고정핀
240: 샤프트부 240a: 제1샤프트
240b: 제2샤프트 250: 모터부
250a: 제1모터 250b: 제2모터
260, 260a, 260b: 가이드핀
300: 기판
400: 기판지지대
500: 챔버
100: 선형증발원
200: 증착률측정장치 210: 증착률센서
215: 개구부 220: 초퍼부
220a: 제1초퍼 220b: 제2초퍼
225, 225a, 225b: 인입구 230a, 230b: 고정핀
240: 샤프트부 240a: 제1샤프트
240b: 제2샤프트 250: 모터부
250a: 제1모터 250b: 제2모터
260, 260a, 260b: 가이드핀
300: 기판
400: 기판지지대
500: 챔버
Claims (13)
- 적어도 하나의 크리스탈진동자를 포함하여 기판에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 증착률센서;
상기 증착률센서의 일측에 위치되어, 상기 증착률센서로 인입되는 증착물질의 양을 조절하기 위한 적어도 하나의 인입구가 형성된 적어도 하나의 초퍼를 포함하는 초퍼부;
상기 초퍼부에 결합수단을 이용하여 결합되며, 상기 초퍼부에 모터로부터의 회전력을 전달하는 적어도 하나의 샤프트를 포함하는 샤프트부; 및
상기 샤프트부에 결합되어, 상기 샤프트부를 회전시키는 적어도 하나의 모터를 포함하는 모터부;를 포함하되,
상기 초퍼부의 개구율은 기판에 증착될 증착물질의 종류 및 증착조건 중 적어도 어느 하나에 따라 결정되며,
상기 초퍼부는 적어도 하나의 인입구가 형성된 제1초퍼, 및 적어도 하나의 인입구가 형성되고 상기 제1초퍼와 평행하게 위치된 제2초퍼를 포함하고,
상기 샤프트부는 상기 제1초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제1샤프트, 및 상기 제2초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제2샤프트를 포함하며,
상기 모터부는 상기 제1샤프트와 연결된 제1모터, 및 상기 제2샤프트와 연결된 제2모터를 포함하되,
상기 모터부는 사용자의 입력에 의해 상기 모터부의 회전을 제어하는 제어장치와 연결되고,
상기 제1초퍼와 상기 제2초퍼 사이에 위치되는 로드(rod) 형상의 적어도 하나의 가이드핀을 더 포함하되,
상기 가이드핀의 일단부가 상기 제1초퍼 후면 가장자리 부분에 고정되고 타단부가 상기 제2초퍼 전면 가장자리 부분에 접하는 것을 특징으로 하는 증착률측정장치. - 제1항에 있어서, 상기 증착률센서는,
적어도 하나의 크리스탈진동자가 부착된 로터리 타입의 원판; 및
상기 적어도 하나의 크리스탈진동자 중 어느 하나만 상기 초퍼에 대향하여 노출되도록 개구부가 형성된 외부 쉴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착률측정장치. - 제1항에 있어서, 상기 초퍼부의 초퍼는,
중심에서 방사형으로 적어도 하나의 인입구가 형성된 원판인 것을 특징으로 하는 증착률측정장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1초퍼의 인입구와 상기 제2초퍼의 인입구는 모양, 크기 및 간격 중 적어도 하나가 서로 다른 것을 특징으로 하는 증착률측정장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1샤프트와 상기 제2샤프트는 동심축이며, 상기 제1샤프트가 원통 형상의 상기 제2샤프트의 내부에 위치되는 것을 특징으로 하는 증착률측정장치. - 제6항에 있어서,
상기 제어장치로부터 상기 제1모터 및 상기 제2모터에 각각 인가된 스텝펄스 값에 따라 상기 제1모터 및 상기 제2모터가 각각 소정 각도만큼 회전하여 상기 초퍼부의 개구율을 조절하는 것을 특징으로 하는 증착률측정장치. - 제7항에 있어서,
상기 증착률센서에서 기판 박막의 증착률을 측정하는 동안에는 상기 제1모터와 상기 제2모터가 동일 주기로 회전하는 것을 특징으로 하는 증착률측정장치. - 삭제
- 기판에 박막을 형성하기 위해 증착물질을 증발시키는 증발원;
상기 증발원과 상기 기판 사이에 위치하여 기판에 증착되는 박막의 두께를 측정하는 적어도 하나의 증착장치;
상기 박막이 형성되는 기판; 및
상기 증발원, 상기 적어도 하나의 증착장치 및 상기 기판을 수용하는 진공챔버를 포함하는 증착장치로서, 상기 증착장치는
적어도 하나의 크리스탈진동자를 포함하여 기판에 증착되는 박막의 두께를 산출하는 증착률센서;
상기 증착률센서의 일측에 위치되어, 상기 증착률센서로 인입되는 증착물질의 양을 조절하기 위한 적어도 하나의 인입구가 형성된 적어도 하나의 초퍼를 포함하는 초퍼부;
상기 초퍼부에 결합수단을 이용하여 결합되며, 상기 초퍼부에 모터로부터의 회전력을 전달하는 적어도 하나의 샤프트를 포함하는 샤프트부; 및
상기 샤프트부에 결합되어, 상기 샤프트부를 회전시키는 적어도 하나의 모터를 포함하는 모터부;를 포함하되,
상기 초퍼부의 개구율은 기판에 증착될 증착물질의 종류 및 증착조건 중 적어도 어느 하나에 따라 결정되며,
상기 증착률센서는,
상기 초퍼부는 적어도 하나의 인입구가 형성된 제1초퍼, 및 적어도 하나의 인입구가 형성되고 상기 제1초퍼와 평행하게 위치된 제2초퍼를 포함하고,
상기 샤프트부는 상기 제1초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제1샤프트, 및 상기 제2초퍼와 결합수단에 의해 결합된 제2샤프트를 포함하며,
상기 모터부는 상기 제1샤프트와 연결된 제1모터, 및 상기 제2샤프트와 연결된 제2모터를 포함하되,
상기 모터부는 사용자의 입력에 의해 상기 모터부의 회전을 제어하는 제어장치와 연결되고,
상기 제1초퍼와 상기 제2초퍼 사이에 위치되는 로드(rod) 형상의 적어도 하나의 가이드핀을 더 포함하되,
상기 가이드핀의 일단부가 상기 제1초퍼 후면 가장자리 부분에 고정되고 타단부가 상기 제2초퍼 전면 가장자리 부분에 접하는 것을 특징으로 하는 증착장치. - 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 제1초퍼의 인입구와 상기 제2초퍼의 인입구는 모양, 크기 및 간격 중 적어도 하나가 서로 다른 것을 특징으로 하는 증착장치. - 제12항에 있어서,
상기 제어장치로부터 상기 제1모터 및 상기 제2모터에 각각 인가된 스텝펄스 값에 따라 상기 제1모터 및 상기 제2모터가 각각 소정 각도만큼 회전하여 상기 초퍼부의 개구율을 조절하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
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