KR102381054B1 - Deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노즐에서의 클로깅 현상의 발생을 최소화하기 위한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 증착 원료가 수용되는 공간이 형성된 도가니, 도가니의 외부에 배치되어 증착 원료가 증발되게 도가니를 가열하는 히터 유닛, 증착 원료에서 증발된 증착 물질을 피증착물로 공급하는 복수개의 노즐 및 히터 유닛과 복수개의 노즐 사이에 배치되고 내부에 열 전달 유체가 수용된 히트 파이프를 포함할 수 있다.The present invention is to minimize the occurrence of clogging in the nozzle, and the deposition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a crucible in which a space for accommodating a deposition material is formed, and the crucible is disposed outside the crucible so that the deposition material is evaporated. It may include a heater unit for heating, a plurality of nozzles for supplying a deposition material evaporated from a deposition raw material to a deposition target, and a heat pipe disposed between the heater unit and the plurality of nozzles and having a heat transfer fluid therein.
Description
본 발명은 증착 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 증착 물질을 피증착물에 증착하는 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a deposition apparatus, and more particularly, to a deposition apparatus for depositing a deposition material on an object to be deposited.
증착(deposition)이란 기체 상태의 입자를, 금속, 유리(glass) 등과 같은 물체의 표면에 얇은 고체 막을 입히는 방법이다.Deposition is a method of coating gaseous particles with a thin solid film on the surface of an object such as metal or glass.
최근에는 TV, 휴대폰 등과 같은 전자 기기에 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이의 사용이 증가하면서, OLED 디스플레이 패널을 제조하는 장치, 공정 등에 대한 연구가 활발하다. 특히, OLED 디스플레이 패널 제조 공정은 진공 상태에서 유리 기판에 유기 물질을 증착시키는 공정을 포함한다.Recently, as organic light emitting diodes (OLED) displays are increasingly used in electronic devices such as TVs and mobile phones, research on devices and processes for manufacturing OLED display panels is active. In particular, the OLED display panel manufacturing process includes a process of depositing an organic material on a glass substrate in a vacuum state.
구체적으로, 증착 공정은 유기 물질이 수용된 도가니(crucible)를 가열하여 유기 물질을 기체 상태로 증발시키는 공정과, 기체 상태의 유기 물질이 노즐(nozzle)을 통과하여 기판에 증착되는 공정을 포함한다.Specifically, the deposition process includes a process of heating a crucible in which the organic material is accommodated to evaporate the organic material in a gaseous state, and a process in which the gaseous organic material passes through a nozzle and is deposited on a substrate.
이 때, 기체 상태의 유기 물질이 기판까지 이동하지 못하고, 노즐(nozzle) 주변에서 증착되어 막을 형성하거나 노즐의 구멍을 막는 클로깅(clogging) 현상이 발생할 수 있다.In this case, the organic material in the gaseous state cannot move to the substrate, but is deposited around the nozzle to form a film or a clogging phenomenon that blocks the hole of the nozzle may occur.
클로깅 현상이 발생하면 유리 기판에 유기 물질이 불균일하게 증착되는 문제가 발생할 수 있다. 보다 심각하게 클로깅 현상이 발생한 경우에는, 노즐을 세정하기 위해 증착 공정을 중단해야 하는 문제가 발생할 수도 있다.When the clogging phenomenon occurs, there may be a problem in that the organic material is non-uniformly deposited on the glass substrate. If the clogging phenomenon occurs more seriously, there may be a problem in that the deposition process must be stopped to clean the nozzle.
따라서, 증착 공정시 유기 물질이 노즐 주변을 막는 클로깅 현상을 최소화하는 증착 장치가 요구될 수 있다.Accordingly, there may be a need for a deposition apparatus that minimizes the clogging phenomenon in which the organic material clogs the periphery of the nozzle during the deposition process.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above and other problems.
본 발명은 클로깅 현상의 발생을 최소화하는 증착 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a deposition apparatus that minimizes the occurrence of a clogging phenomenon.
본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치는 증착 원료가 수용되는 공간이 형성된 도가니, 도가니의 외부에 배치되어 증착 원료가 증발되게 도가니를 가열하는 히터 유닛, 증착 원료에서 증발된 증착 물질을 피증착물로 공급하는 복수개의 노즐부 및 히터 유닛과 노즐부 사이에 배치되고 내부에 열 전달 유체가 수용된 히트 파이프를 포함할 수 있다.A deposition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a crucible having a space in which a deposition material is accommodated, a heater unit disposed outside the crucible to heat the crucible so that the deposition material is evaporated, and a deposition material evaporated from the deposition material as a deposition target. It may include a plurality of nozzle units for supplying, and a heat pipe disposed between the heater unit and the nozzle unit and accommodating the heat transfer fluid therein.
히트 파이프는 복수개의 노즐부의 주변을 따라 길게 배치된 직선 튜브부를 포함할 수 있다.The heat pipe may include a straight tube portion elongated along the periphery of the plurality of nozzle portions.
직선 튜브부는 복수개의 노즐부를 사이에 두고 한 쌍 구비될 수 있다.A pair of straight tube units may be provided with a plurality of nozzle units interposed therebetween.
한 쌍의 직선 튜브부를 잇는 연결 튜브부를 더 포함할 수 있다.It may further include a connecting tube portion connecting the pair of straight tube portions.
히트 파이프는 직선 튜브부에서 히터 유닛을 향해 돌출된 돌출 튜브부를 더 포함할 수 있다.The heat pipe may further include a protruding tube portion protruding from the straight tube portion toward the heater unit.
직선 튜브부는 연결 튜브부와 돌출 튜브부 사이에 기울어지게 배치될 수 있다.The straight tube portion may be disposed to be inclined between the connecting tube portion and the protruding tube portion.
복수개의 노즐부 중 어느 하나는 직선 튜브부 및 연결 튜브부 각각을 향하고, 복수개의 노즐부 중 어느 하나를 제외한 나머지는 직선 튜브부를 향할 수 있다.Any one of the plurality of nozzles may face each of the straight tube part and the connecting tube part, and the remainder except for any one of the plurality of nozzles may face the straight tube part.
돌출 튜브부는 히터 유닛과 가까워질수록 하측방향으로 기울어질 수 있다.The protruding tube portion may be inclined downward as it approaches the heater unit.
증착 물질이 통과하는 통공이 형성되고 히터 유닛 및 히트 파이프를 덮는 히터 커버와, 히트 파이프가 고정되고, 히터 커버에 장착된 히트 파이프 마운터를 더 포함할 수 있다.The method may further include a heater cover having a hole through which the deposition material passes and covering the heater unit and the heat pipe, and a heat pipe mounter to which the heat pipe is fixed and mounted to the heater cover.
히트 파이프 마운터에는 노즐부가 관통되는 노즐부 관통공과, 히트 파이프의 일부가 관통되는 히트 파이프 관통공이 형성될 수 있다.A nozzle part through-hole through which the nozzle unit passes and a heat pipe through-hole through which a part of the heat pipe passes may be formed in the heat pipe mounter.
히트 파이프는 복수개의 노즐부의 주변을 따라 길게 배치된 한 쌍의 직선 튜브부와, 한 쌍의 튜브부를 잇는 연결 튜브부와, 한 쌍의 직선 튜브부 각각에서 히터 유닛을 향해 돌출된 돌출 튜브부를 포함하고, 연결 튜브부와 히터 커버 사이의 수직방향 거리는 돌출 튜브부와 히터 커버 사이의 수직방향 거리 보다 짧고, 직선 튜브부는 연결 튜브부에서 돌출 튜브부로 갈수록 하측방향으로 기울어질 수 있다.The heat pipe includes a pair of straight tube parts elongated along the periphery of the plurality of nozzles, a connecting tube part connecting the pair of tube parts, and a protruding tube part protruding from each of the pair of straight tube parts toward the heater unit And, the vertical distance between the connecting tube part and the heater cover is shorter than the vertical distance between the protruding tube part and the heater cover, and the straight tube part may be inclined downward from the connecting tube part to the protruding tube part.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 히트 파이프로 노즐 주변을 가열하여 노즐의 클로깅 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 구체적으로, 히트파이프를 이용하면 증착 장치 시스템의 열 사용 효율을 극대화할 수 있어, 클로깅을 방지하기 위해 과도하게 온도를 높이지 않고, 열원이 적정 온도를 유지하면서 클로깅을 최소화하고, 피증착물에 미치는 열적 영향을 감소시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an advantage in that the clogging of the nozzle can be minimized by heating the vicinity of the nozzle with a heat pipe. Specifically, by using a heat pipe, the heat use efficiency of the deposition apparatus system can be maximized, so that the temperature is not increased excessively to prevent clogging, and the heat source maintains an appropriate temperature while minimizing clogging, and It can reduce the thermal effect on the
또한, 노즐을 집중 가열하기 위한 별도의 열원을 추가하지 않아도 노즐 주변을 가열할 수 있어, 소비전력을 최소화하면서 클로깅 발생 가능성을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 또한, 클로깅 발생을 방지하기 위해 별도의 전기 시스템을 추가하지 않아도 되므로, 작업자의 유지보수 시간을 최소화하며, 생산 비용이 저렴하기 때문에 생산성을 극대화할 수 있는 이점이 있다. In addition, it is possible to heat the vicinity of the nozzle without adding a separate heat source for intensively heating the nozzle, thereby minimizing the possibility of clogging while minimizing power consumption. In addition, since it is not necessary to add a separate electrical system to prevent clogging, the maintenance time of the operator is minimized, and the production cost is low, so there is an advantage of maximizing productivity.
또한, 히트 파이프의 장착이 용이하고, 유지보수가 용이한 구조물을 통해 클로깅 발생 가능성을 최소화할 수 있는 이점이 있다. In addition, there is an advantage in that the possibility of clogging can be minimized through a structure that is easy to mount and maintain a heat pipe.
또한, 히트 파이프가 복수개의 노즐부를 함께 가열할 수 있어, 부품수를 최소화할 수 있고, 구조가 간단한 이점이 있다.In addition, since the heat pipe can heat the plurality of nozzles together, the number of parts can be minimized and the structure is simple.
또한, 히터 커버가 히트 파이프의 열손실 또는 열원에서 기판으로 방출되는 열손실을 최소화할 수 있고, 히트 파이프를 보호할 수 있는 이점이 있다. In addition, there is an advantage that the heater cover can minimize heat loss of the heat pipe or heat loss emitted from the heat source to the substrate, and can protect the heat pipe.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 커버를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 수직방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부를 수용하고 있는 냉각부를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 상면을 확대 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프를 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 히트 파이프를 직선 튜브부 방향에서 도시한 도면이다.
도 15는 도 13에 도시된 히트 파이프를 돌출 튜브부 방향에서 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프의 위치를 고정하는 히트 파이프 마운터가 도시된 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 히트 파이프 마운터가 측면 방향에서 도시된 도면이다.
도 18 내지 도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프 내부에 수용된 열 전달 유체의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐에서의 클로깅 발생을 모니터링하는 증착 장치 시스템을 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 클로깅 발생을 모니터링하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.1 is a view showing a top view of a deposition apparatus system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a side view of a deposition apparatus system according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a guide according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a nozzle cover according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a crucible according to an embodiment of the present invention.
8 is a vertical cross-sectional view of a crucible according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of a heater unit according to an embodiment of the present invention.
10 is an exploded perspective view of a heater unit according to an embodiment of the present invention.
11 is a perspective view illustrating a cooling unit accommodating a heater unit according to an embodiment of the present invention.
12 is an enlarged perspective view of an upper surface of a crucible according to an embodiment of the present invention.
13 is a perspective view illustrating a heat pipe according to an embodiment of the present invention.
14 is a view illustrating the heat pipe shown in FIG. 13 in the direction of a straight tube part.
15 is a view illustrating the heat pipe shown in FIG. 13 in the direction of the protruding tube portion.
16 is a perspective view illustrating a heat pipe mounter for fixing a position of a heat pipe according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a view showing the heat pipe mounter shown in FIG. 16 in a lateral direction.
18 to 21 are views for explaining the movement of a heat transfer fluid accommodated in a heat pipe according to an embodiment of the present invention.
22 is a diagram illustrating a deposition apparatus system for monitoring clogging occurrence in a nozzle according to an embodiment of the present invention.
23 is a flowchart illustrating a method for monitoring clogging occurrence according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.A deposition apparatus system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2 . 1 is a diagram illustrating a deposition apparatus system according to an embodiment of the present invention as viewed from above, and FIG. 2 is a diagram illustrating a side view of the deposition apparatus system according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 지지부(10), 지지부(10) 상에 위치하는 제1 구동부(11)(12)와, 제1 구동부(11)(12) 상에 위치하는 제2 구동부(13), 제2 구동부(13) 상에 위치하며, 제1 구동부(11)(12) 및 제2 구동부(13) 중 적어도 하나에 의해 이동하는 증착 장치(100), 증착 장치(100)에서 증발되는 박막 물질이 부착되는 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15), 피증착물(14)(15)을 고정시키는 얼라이너(16)를 포함할 수 있다.1 to 2 , a
지지부(10)는 제1 구동부(11)(12), 제2 구동부(13), 증착 장치(100)를 지지할 수 있다. 보다 구체적으로, 지지부(10) 상에는 제1 구동부(11)(12)가 위치하고, 제1 구동부(11)(12) 상에 제2 구동부(13)가 위치하고, 제2 구동부(13) 상에 증착 장치(100)가 위치할 수 있다.The
제1 구동부(11)(12)는 지지부(10)의 양측면에 배치될 수 있다.The
제1 구동부(11)(12)에는 선형 모터(미도시)가 구비되어 있어, 제1 구동부(11)(12) 상에 위치한 제2 구동부(13)를 수평 이동시킬 수 있다. 특히, 제1 구동부(11)(12)는 제2 구동부(13)를 지지부(10)의 일방향으로 이동시킬 수 있다.A linear motor (not shown) is provided in the
제2 구동부(13)에는 선형 모터(미도시)가 구비되어 있어, 제2 구동부(13) 상에 위치한 증착 장치(100)를 이동시킬 수 있다. 제2 구동부(13)의 구동 방향은 제1 구동부(11)(12)의 구동 방향과 직각을 이루는 방향일 수 있다. A linear motor (not shown) is provided in the
증착 장치(100)는 제1 구동부(11)(12) 및 제2 구동부(13)의 구동에 의해 지지부(10) 상에서 움직일 수 있다.The
증착 장치 시스템(1)은 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2의 예시에서 증착 장치 시스템(1)은 제1 피증착물(14)과 제2 피증착물(15)을 포함하는 경우를 예시로 들었으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.The
피증착물(14)(15)은 유리(glass) 기판을 포함할 수 있다.The vapor-deposited
적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)은 얼라이너(16)에 의해 고정될 수 있다. 피증착물(14)(15)은 증착 장치(100) 보다 위에 배치될 수 있어, 증착 장치(100)에서 증발된 증착 물질이 피증착물(14)(15)의 하면에 증착될 수 있다.At least one or more vapor-deposited
증착 장치(100)는 제1 구동부(11)와 제2 구동부(13)에 의해 지지부(10) 상을 이동할 수 있고, 지지부(10) 상에서 이동하면서 증착 장치(100)의 상측에 위치한 적어도 하나의 피증착물(14)(15)에 증착 물질을 증착시킬 수 있다.The
지지부(10), 제1 구동부(11)(12)와 제2 구동부(13), 증착 장치(100), 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15) 및 얼라이너(16)는 진공 챔버(2)의 내부에 수용될 수 있다.The
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)를 구체적으로 설명한다.Next, the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 분해 사시도이다.3 is a perspective view of a deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 이동부(102), 냉각부(120), 냉각부(120)의 내부에 수용되는 히터부(130), 히터부(130)의 내부에 수용되는 도가니(140, crucible), 도가니(140)의 상면에 배치되는 노즐 커버(150), 노즐 커버(150)의 상면에 배치되는 가이드(110)를 포함할 수 있다.3 to 4 , the
앞에서 나열한 구성 외에, 증착 장치(100)는 ATM 박스(101) 및 QCM 센서(103) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 증착 장치(100)는 ATM 박스(101) 및 QCM 센서(103) 중 적어도 하나 이상을 생략할 수도 있다.In addition to the configurations listed above, the
이동부(102)는 제2 구동부(13)에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 구동부(13)가 이동부(102)를 이동시킴에 따라 증착 장치(100)가 이동한다.The moving
이동부(102)에는 ATM 박스(101)가 배치할 수 있다. ATM 박스(101)는 증착 장치(100)의 케이블, 센서 및 회로 등의 전기 장치를 수용할 수 있다. 예를 들어, ATM 박스(101)의 내부에는 QCM 센서(103)와 연결된 케이블, 히터유닛(138)과 연결된 케이블(139), 냉각 채널(미도시)과 연결된 케이블 등을 수용할 수 있다. 이에 따라, 증착 장치(100)에 연결된 케이블이 증착 장치(100)의 이동을 방해하거나, 증착 물질의 경로를 방해하는 문제를 최소화할 수 있다. An
냉각부(120)는 증착 원료를 가열시키기 위해 히터부(130)가 방출하는 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다.The
냉각부(120)의 내부에는 수용공간이 형성되고, 냉각부(120)의 수용공간에 히터부(130)가 배치될 수 있다.An accommodating space is formed inside the
냉각부(120)는 내부에 수용된 히터부(130)가 방출한 열이 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있다.The
히터부(130)는 냉각부(120)의 내부공간에 수용될 수 있다.The
히터부(130)의 내부에는 수용공간이 형성될 수 있고, 히터부(130)의 수용공간에는 열을 방출하는 히터유닛(138, 도 10 참고)과, 도가니(140)가 함께 수용될 수 있다.An accommodating space may be formed inside the
구체적으로, 히터유닛(138)은 히터부(130)의 내둘레를 따라 수용되고, 히터유닛(138)의 내측에 도가니(140)가 수용될 수 있다.Specifically, the
따라서, 히터부(130)의 히터유닛(138)이 열을 방출할 수 있고, 히터유닛(138)에서 방출된 열은 도가니(140)를 가열시킬 수 있다.Accordingly, the
한편, 히터부(130)는 히터유닛(138)에서 방출되는 열을 반사시키는 리플렉터(135, 도 10 참고)를 포함할 수 있다. 리플렉터(135)는 히터부(130)의 외면을 형성할 수 있다. 즉, 히터부(130)는 리플렉터(135)와, 히터유닛(138) 및 도가니(140)를 포함하고, 리플렉터(135)의 안쪽에 히터유닛(138)이 위치하고, 히터유닛(138)의 안쪽에 도가니(140)가 위치하도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the
리플렉터(135)는 히터유닛(138)에서 방출되는 열을 히터부(130)의 내측 방향으로 반사시켜, 반사열이 도가니(140)를 더 가열시킬 수 있다. 이에 따라, 히터유닛(138)이 열을 방출시키기 위해 사용하는 소비전력을 저감시킬 수 있다.The
도가니(140)는 내부에 증착 원료(3, 도 8 참고)를 수용할 수 있다. 도가니(140)가 가열되면, 도가니(140)에 수용된 증착 원료(3)는 증착 물질(4, 도 8 참고)로 증발될 수 있다.The
여기서, 증착 원료(3)는 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)에 증착되기 위해 도가니(140)에 충전되는 물질로, 증착 물질(4)로 증발되기 이전 상태의 물질을 나타낸다. 증착 물질(4)은 액체 상태의 증착 원료(3)가 증발된 기체 상태의 물질로, 적어도 하나 이상의 피증찰물(14)(15)에 증착될 수 있는 물질을 나타낸다. 이는, 설명의 편의를 위해 액체 상태의 물질과 기체 상태의 물질을 구분하여 명칭한 것에 불과하므로, 이에 제한될 필요는 없다.Here, the deposition
도가니(140)의 상부에는 증착 물질(4)이 통과할 수 있는 홀이 형성된 적어도 하나의 노즐(141, 142, 도 7 참고)이 위치할 수 있다. 도가니(140)의 내부에서 증발된 증착 물질(4)은 노즐(141)(142)을 통과하여 가이드(110)로 분사될 수 있다.At least one
가이드(110)는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)을 향하도록 안내할 수 있다. 또한, 가이드(110)는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)에 균일하게 증착되도록 안내할 수 있다.The
한편, 도가니(140)와 가이드(110)의 사이에는 노즐 커버(150)가 위치할 수 있다. 노즐 커버(150)는 도가니(140)의 상부에 형성된 노즐(141)(142)의 주변을 덮는 커버일 수 있다. 노즐 커버(150)는 도가니(140)에 형성된 열이 가이드(110)로 전달되는 것을 최소화하여, 가이드(110)가 가열되어 피증착물(14)(15)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.Meanwhile, a
이하, 앞에서 설명한 증착 장치(100)의 각 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each configuration of the
먼저, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드의 사시도이다.First, Figure 5 is a perspective view of a guide according to an embodiment of the present invention.
가이드(110)는 육면체 형상일 수 있고, 적어도 하나 이상의 면에는 홀이 형성될 수 있다.The
구체적으로, 가이드(110)의 하면에는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 가이드(110)의 내부로 주입되는 적어도 하나 이상의 주입홀(112)이 형성될 수 있다. 주입홀(112)의 크기는 노즐(141)(142)의 크기 보다 클 수 있다.Specifically, at least one
가이드(110)의 내부에는 증착 물질(4)이 이동하는 개방 공간(113)이 형성될 수 있다. 증착 물질(4)은 개방 공간(113)을 통과하여 피증착물(14)(15)에 증착될 수 있다.An
또한, 가이드(110)의 측면에는 적어도 하나 이상의 센싱홀(111)이 형성될 수 있다. 센싱홀(111)에는 적어도 하나 이상의 QCM 센서(103)가 배치될 수 있다. In addition, at least one
QCM 센서(103)는 센싱홀(111)을 통해 가이드(110)의 내부를 감지할 수 있다. 구체적으로, QCM 센서(103)는 가이드(110) 내부에 존재하는 증착 물질(4)을 센싱하여, 증착 물질(4)의 증발량, 상태 등의 정보를 획득할 수 있다.The
다음으로, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 커버를 도시한 도면이다.Next, FIG. 6 is a view showing a nozzle cover according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 노즐 커버(150)에는 적어도 하나 이상의 노즐 홀(151)이 형성될 수 있다. 노즐 홀(151)은 노즐 커버(150)가 도가니(140)의 상부에 배치되는 경우 노즐(141)(142)이 관통되는 홀일 수 있다. 따라서, 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)은 노즐 홀(151)을 통과하여 가이드(110)로 분사될 수 있다.At least one
노즐 커버(150)는 증착 물질(4)을 통과시키면서, 도가니(140)와 가이드(110) 사이의 열전달을 차단할 수 있다. 구체적으로, 가이드(110)의 상부에는 피증착물(14)(15)이 위치할 수 있고, 피증착물(14)(15)이 가열되면 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)에 불균일하게 증착될 수 있다. 따라서, 피증착물(14)(15)으로의 열 전달이 차단되어야 하고, 노즐 커버(150)는 피증착물(14)(15)으로 열이 전달되지 않도록 차단할 수 있다.The
노즐 커버(150)는 도가니(140)의 상부에 장착될 수 있다.The
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 수직방향 단면도이다.7 is a perspective view of a crucible according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the crucible according to an embodiment of the present invention.
도가니(140)에는 증착 원료(3) 및 증착 물질(4)이 수용되는 공간(143)이 형성될 수 있다. 공간(143)에 증착 원료(3)가 수용될 수 있고, 도가니(140)가 가열됨에 따라 증착 원료(3)는 증발 물질(3)로 증발될 수 있다.A
증착 물질(4)은 공간(143)의 위쪽 방향으로 이동하고, 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 통과하여 도가니(140)의 외부로 토출될 수 있다. 도가니(140)로부터 토출된 증착 물질(4)은 가이드(110)로 주입될 수 있다.The
한편, 도가니(140)의 상부에는 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)이 형성될 수 있다. 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)은 증착 원료(3)에서 증발된 증착 물질(4)을 피증착물(14)(15)로 공급할 수 있다.Meanwhile, at least one or
증착 장치(100)는 적어도 하나 이상의 수직 노즐(141)과, 적어도 하나 이상의 경사 노즐(142)을 포함할 수 있다.The
여기서, 수직 노즐(141)은 증착 물질(4)이 통과하는 노즐공이 수직 방향으로 형성된 노즐을 의마하고, 경사 노즐(142)은 증착 물질(4)이 통과하는 노즐공이 경사진 형태로 형성된 노즐을 의미할 수 있으나, 이러한 명칭에는 제한되지 않음이 타당하다.Here, the
수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)은 형상, 위치 및 크기가 상이할 수 있다.The
예를 들어, 수직 노즐(141)은 수평방향 단면이 원형 형상이며, 증착 물질(4)을 수직방향으로 이동시키는 노즐공을 포함할 수 있다. 경사 노즐(142)은 수평방향 단면이 사각형 형상이며, 증착 물질(4)을 소정 각도 경사진 방향으로 이동시키는 노즐공을 포함할 수 있다. 수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)을 통과하는 증착 물질(4)은 노즐 홀(151)로 분사될 수 있다.For example, the
수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)은 각각 도가니(140)의 상면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 수직 노즐(141)은 도가니(140)의 상면 중 경사 노즐(142) 보다 증착 장치(100)의 내측에 형성될 수 있다. 수직 노즐(141)은 경사 노즐(142) 보다 가이드(110)의 중심에 가까운 영역에 형성될 수 있다. 수직 노즐(141)은 한 쌍의 경사 노즐(142) 사이에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도가니(140)의 내부에서 증발된 증착 물질(4)은 가이드(110)의 중심에 가까운 영역에서는 수직 방향으로 토출되고, 가이드(110)의 측면에 가까운 영역에서는 경사진 방향으로 토출될 수 있다.The
한편, 도가니(140)의 외부에는 증착 원료(3)를 증발 물질(4)로 증발시키기 위한 히터부(130)가 배치될 수 있다.Meanwhile, a
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 분해 사시도이다.9 is a perspective view of a heater unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an exploded perspective view of a heater unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 히터부(130)는 프레임(134)과, 프레임(134) 에 장착되는 적어도 하나 이상의 리플렉터(135), 프레임(134)의 내부에 수용되는 히터유닛(138)과, 히터 유닛(138)과 프레임(134)의 상부를 덮는 히터 커버(133) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The
프레임(134)은 히터부(130)를 지지하며, 적어도 하나 이상의 히터 유닛(138)과 도가니(140)를 수용할 수 있다.The
먼저, 프레임(134)의 내부에는 히터 유닛(138)과 도가니(140)가 수용되는 수용공간(S1)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 히터 유닛(138)은 프레임(134)의 내둘레를 따라 수용되고, 도가니(140)는 히터 유닛(138)의 내측에 수용될 수 있다. 히터 유닛(138)은 열을 방출하여 도가니(140)를 가열시킬 수 있다.First, an accommodating space S1 in which the
히터 유닛(138)은 상부 히터 유닛(136)과 하부 히터 유닛(137)으로 구분될 수 있다. 상부 히터 유닛(136)은 노즐(141)(142)과 수평방향으로 나란하고, 하부 히터 유닛(137)은 도가니(140)의 공간(143)과 수평방향으로 나란하게 배치될 수 있다.The
상부 히터 유닛(136)은 노즐(141)(142)을 가열하여 증착 물질(4)이 노즐(141)(142) 주변에 증착되는 클로깅(clogging) 현상의 발생을 억제하고, 하부 히터 유닛(137)은 도가니(140)의 공간(143)을 가열하여 증착 원료(3)를 증발시킬 수 있다.The
히터부(130)는 히터 유닛(138)에 전원을 공급하기 위한 케이블(139)을 포함할 수 있고, 케이블(139)은 ATM 박스(101)에 수용될 수 있다.The
또한, 히터부(130)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 피증착물(14)(15)로 전달되는 것을 최소화하는 히터 커버(133)를 더 포함할 수 있고, 히터 커버(133)는 상부 히터 유닛(136)의 상부에 배치될 수 있다. In addition, the
히터 커버(133)는 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 관통시키는 홀이 형성되어 있어, 노즐(141)(142)을 관통시키면서 상부 히터 유닛(136)을 덮을 수 있다. 히터 커버(133)의 상부에는 노즐 커버(150)가 배치되고, 노즐 커버(150)의 상부에 가이드(110)가 배치될 수 있다.The
한편, 히터부(130)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열을 도가니(140)로 집중시키기 위한 적어도 하나 이상의 리플렉터(135)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the
리플렉터(135)는 프레임(134)의 외면에 장착될 수 있다. 구체적으로, 리플렉터(135)는 프레임(134)의 측면과 하면에 장착될 수 있다. The
리플렉터(135)는 열반사율이 높은 물질로 형성될 수 있다. 또는, 리플렉터(135)는 열전도율이 낮은 물질로 형성될 수 있다.The
리플렉터(135)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열 중 히터부(130)의 외부를 향하는 을 도가니(140) 방향으로 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 적은 열로 도가니(140)를 가열시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 외부로 방출되는 열 에너지의 재사용도를 높이고, 시스템의 에너지 효율을 높이며 피증착물에 미치는 영향을 감소시키는 이점이 있다. 또한, 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.The
히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 히터부(130)의 외부에는 냉각부(120)가 형성될 수 있다.The
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부를 수용하고 있는 냉각부를 도시한 사시도이다.11 is a perspective view illustrating a cooling unit accommodating a heater unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 적어도 하나 이상의 도가니(140)(도 11에서 도가니 도면 부호 140 추가)와, 적어도 하나 이상의 히터부(130)와, 적어도 하나 이상의 냉각부(120)를 포함할 수 있다.The
도가니(140)는 히터부(130)의 내부에 수용될 수 있고, 히터부(130)는 냉각부(120)의 내부에 수용될 수 있다. 따라서, 도가니(140)의 크기는 히터부(130)의 크기 보다 작고, 히터부(130)의 크기는 냉각부(120)의 크기 보다 작을 수 있다.The
도가니(140)의 개수와 히터부(130)의 개수는 동일할 수 있다.The number of
일 실시 예에 따르면, 증착 장치(100)는 복수개의 냉각부(120)를 포함할 수 있고, 냉각부(120) 각각에는 히터부(130) 각각이 수용되어, 도가니(140)의 개수, 히터부(130)의 개수, 냉각부(120)의 개수는 모두 동일할 수 있다.According to an embodiment, the
다른 실시 예에 따르면, 증착 장치(100)는 하나의 냉각부(120)를 포함할 수 있고, 하나의 냉각부(120)에는 복수개로 구분되는 분리 공간이 형성되어 있어, 각 분리 공간에 히터부(130)가 수용될 수 있다.According to another embodiment, the
냉각부(120)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다. 냉각부(120)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되어, 증착 장치(100) 보다 높이 위치한 피증착물(14)(15)에 증착 물질(4)이 불균일하게 증착되는 경우를 최소화할 수 있다.The
이와 같이, 증착 장치(100)는 히터 유닛(138)이 도가니(140)를 가열하고, 도가니(140)가 가열됨에 따라 내부에 수용된 증착 원료(3)는 증착 물질(4)로 증발되어 노즐(141)(142)을 통해 가이드(110)로 주입되고, 증착 물질(4)은 가이드(110)가 안내하는 방향으로 이동하여 피증착물(14)(15)에 증착될 수 있다.In this way, in the
이 때, 증착 물질(4)이 노즐(141)(142) 주변에 부착되어 클로깅 현상이 발생할 수 있다. 클로깅 현상이 발생하면 원활한 증착 공정이 어려울 수 있다.At this time, the
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 클로깅 현상의 발생을 억제하기 위한 고열전달 유닛을 포함할 수 있다. 고열전달 유닛의 예로는 히트파이프 시스템이 있으며, 이하 히트파이프 시스템을 예로 들어 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 히트 파이프(200)를 포함할 수 있다. 히트 파이프(200)는 별도의 열원을 추가하지 않고, 히터 유닛(138)에서 발생하는 열을 열원으로 이용하여 노즐(141)(142)의 클로깅 발생을 최소화할 수 있다. 즉, 히터 유닛(138)에서 발생하는 열을 열저항이 극히 낮은 물질이 복수개의 노즐(141)(142)로 전달할 수 있고, 이는 클로깅을 방지하기 위해 히터 유닛(138)이 과도하게 높은 온도를 유지하지 않아도 되는 이점이 있다.The
본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141)(142) 주변에 형성될 수 있다.The
구체적으로, 히트 파이프(200)는 도가니(140)의 상면에 위치할 수 있다. 먼저, 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프(200)가 위치할 수 있는 도가니(140)의 상면을 구체적으로 설명한다.Specifically, the
도 12를 참조하면, 히터부(130)의 내부에는 상부 히터 유닛(136), 하부 히터 유닛(137), 도가니(140)가 수용될 수 있다. 구체적으로, 도가니(140)의 양 측에 상부 히터 유닛(136)과 하부 히터 유닛(137)이 위치할 수 있다. 특히, 상부 히터 유닛(136)은 다수의 노즐(141a 내지 141c)과 수평방향으로 나란하게 위치하고, 하부 히터 유닛(137)은 상부 히터 유닛(136)의 아래에 위치할 수 있다.12 , an
히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c)의 주변에 배치될 수 있다.The
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프를 도시한 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 히트 파이프를 직선 튜브부 방향에서 도시한 도면이고, 도 15는 도 13에 도시된 히트 파이프를 돌출 튜브부 방향에서 도시한 도면이다.13 is a perspective view showing a heat pipe according to an embodiment of the present invention, FIG. 14 is a view showing the heat pipe shown in FIG. 13 in the direction of the straight tube part, and FIG. 15 is the heat pipe shown in FIG. 13 It is a view shown in the direction of the protruding tube part.
도 13을 참조하면, 히트 파이프(200)는 히터 유닛(138)과 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 사이에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 13 , the
히트 파이프(200)에는 열 전달 유체(250, 도 19 참고)가 수용될 수 있다. 히트 파이프(200)에는 열 전달 유체(250)가 유동될 수 있는 이너 유로가 형성될 수 있고, 열 전달 유체(250)는 이너 유로를 따라 흐르면서 히트 파이프(200)의 내부에서 이동될 수 있다. A heat transfer fluid 250 (refer to FIG. 19 ) may be accommodated in the
열 전달 유체는 히트 파이프(200)의 내부를 이동하면서 다수의 노즐(141a 내지 141c)에 열을 전달할 수 있다.The heat transfer fluid may transfer heat to the plurality of
여기서, 열 전달 유체(250)는 고열 전달이 가능한 물질이다. 구체적으로, 열 전달 유체(250)는 히트 파이프(200)와 반응하지 않는 물질이며, 비열이 비교적 큰 물질이며, 히터 유닛(138)에서 방출되는 열에 의해 증발될 수 있는 끓는점을 갖는 물질일 수 있다. 따라서, 열 전달 유체(250)는 히터 유닛(138)에서 방출되는 열의 온도, 증발 원료(3)의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 열 전달 유체(250)는 증류수, 나프탈렌 등을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.Here, the heat transfer fluid 250 is a material capable of high heat transfer. Specifically, the heat transfer fluid 250 may be a material that does not react with the
히트 파이프(200)는 열 전달 유체(250)가 증발되는 영역인 돌출 튜브부(210)와, 증발된 열 전달 유체(250)가 열을 방출하는 영역인 직선 튜브부(220)와, 연결 튜브부(230)를 포함할 수 있다. 직선 튜브부(220)와 연결 튜브부(230)에서는 열 전달 유체(250)가 응축될 수 있으며, 보다 구체적으로 연결 튜브부(230)에서 열 전달 유체(250)의 응축이 완료될 수 있다.The
돌출 튜브부(210)는 이격된 제1 돌출 튜브부(210a)와 제2 돌출 튜브부(210b)를 포함할 수 있고, 제1 돌출 튜브부(210a)와 제2 돌출 튜브부(210b)는 각각 다수의 노즐(141a 내지 141c)을 기준으로 양측에 위치할 수 있다.The protruding
직선 튜브부(220)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 주변을 따라 길게 배치될 수 있다. 직선 튜브부(220)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c)을 사이에 두고 한 쌍 구비될 수 있다. 즉, 직선 튜브부(220)는 이격된 제1 직선 튜브부(220a)와 제2 직선 튜브부(220b)를 포함할 수 있다. 제1 직선 튜브부(220a)는 제1 돌출 튜브부(210a)에 연결되고, 제2 직선 튜브부(220b)는 제2 돌출 튜브부(220b)에 연결될 수 있다.The
연결 튜브부(230)는 한 쌍의 직선 튜브부(220a)(220b)를 연결할 수 있다.The connecting
연결 튜브부(230)는 제1 직선 튜브부(220a)와 제2 직선 튜브부(220b)의 사이에 위치하며, 연결 튜브부(230)의 일단은 제1 직선 튜브부(220a)에 연결되고, 타단은 제2 직선 튜브부(220b)에 연결될 수 있다.The
돌출 튜브부(210)는 직선 튜브부(220)에서 히터 유닛(138)을 향해 돌출될 수 있다.The protruding
한편, 도 14를 참조하면, 돌출 튜브부(210)는 연결 튜브부(230) 보다 낮게 위치할 수 있다. 즉, 돌출 튜브부(210)의 높이는 연결 튜브부(230)의 높이 보다 낮을 수 있다. 따라서, 직선 튜브부(220)는 소정 각도로 경사진 형태로 배치될 수 있다. 즉, 직선 튜브부(220)는 연결 튜브부(230)와 돌출 튜브부(210) 사이에 기울어지게 배치될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 14 , the protruding
이에 따라, 돌출 튜브부(210)에서 증발된 열 전달 유체(250)는 내부 압력이 낮은 방향인 직선 튜브부(220)를 따라 연결 튜브부(230) 방향으로 이동할 수 있다. 열 전달 유체(250)는 직선 튜브부(220)를 따라 연결 튜브부(230) 방향으로 이동하면서 방열 및 응축될 수 있고, 히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c)를 함께 가열할 수 있다. Accordingly, the heat transfer fluid 250 evaporated from the protruding
열 전달 유체(250)는 직선 튜브부(220) 또는 연결 튜브부(230)에서 응축되고, 응축된 열 전달 유체는 직선 튜브부(220)를 따라 돌출 튜브부(210) 방향으로 이동할 수 있다. The heat transfer fluid 250 is condensed in the
히트 파이프(220)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 주변에 배치되고, 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나(141c)는 직선 튜브부(220) 및 연결 튜브부(230) 각각을 향하고, 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나(141c)를 제외한 나머지(141a, 141b)는 직선 튜브부(220)를 향할 수 있다.The
직선 튜브부(220)는 돌출 튜브부(210)와 가까워질수록 하측방향으로 기울어질 수 있다. 즉, 직선 튜브부(220)는 연결 튜브부(230)에서 돌출 튜브부(310)로 갈수록 하측방향으로 기울어질 수 있다. 따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 히터 커버(133)와 연결 튜브부(230) 사이의 수직방향 거리(L1)는 히터 커버(133)와 돌출 튜브부(210) 사이의 수직방향 거리(L2) 보다 짧을 수 있다. 따라서, 열 전달 유체(250)는 직선 튜브부(220)를 따라 이동할 수 있고, 이동하면서 다수의 노즐(141a 내지 141c) 각각에 열을 전달할 수 있다.The
돌출 튜브부(210)는 직선 튜브부(220)와 수직방향으로 길게 배치될 수 있다.The protruding
도 15를 참조하면, 돌출 튜브부(210)의 일단은 직선 튜브부(220)에 연결되고, 타단은 히터 유닛(136)(137)을 향할 수 있다. 돌출 튜브부(210)는 히터 유닛(138)과 가까워질수록 하측방향으로 기울어지게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 15 , one end of the protruding
이에 따라, 돌출 튜브부(210) 중 직선 튜브부(220)와 연결된 영역의 높이는 히터 유닛(136)(137)과 가장 인접한 영역의 높이 보다 높을 수 있다. 이에 따라, 응축된 상태의 열 전달 유체는 히터 유닛(136)(137)과 가까운 영역으로 이동하여 존재할 수 있다.Accordingly, a height of a region of the protruding
열 전달 유체(250)는 응축된 상태에서 히터 유닛(136)(137)과 인접한 영역에 위치할 수 있고, 히터 유닛(136)(137)으로부터 공급되는 열에 의해 증발될 수 있다. 증발된 열 전달 유체(250)는 돌출 튜브부(210)에서 직선 튜브부(220)로 이동할 수 있다.The heat transfer fluid 250 may be located in an area adjacent to the
연결 튜브부(230)는 돌출 튜브부(210) 보다 히터 유닛(136)(137)으로부터 멀리 위치할 수 있다. 구체적으로, 연결 튜브부(210)와 히터 유닛 히터 유닛(136)(137) 사이의 최단거리는 돌출 튜브부(210)와 히터 유닛(136)(137) 사이의 최단거리 보다 길 수 있다. 따라서, 열 전달 유체(250)는 돌출 튜브부(210)에서 히터 유닛(136)(137)으로부터 공급된 열에 의해 증발되고, 직선 튜브부(220) 또는 연결 튜브부(230)에서 응축될 수 있다.The connecting
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 히트 파이프(200)를 고정하는 적어도 하나 이상의 히트 파이프 마운터(240)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프 마운터가 도시된 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 히트 파이프 마운터가 측면 방향에서 도시된 도면이다.16 is a perspective view illustrating a heat pipe mounter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a side view of the heat pipe mounter shown in FIG. 16 .
히트 파이프 마운터(240)는 히트 파이프(200)의 위치를 고정할 수 있다.The
히트 파이프 마운터(240)에는 노즐이 관통되는 노즐 관통공(241)과, 히트 파이프(200)의 일부가 관통되는 히트 파이프 관통공(242)이 형성될 수 있다. A nozzle through-
노즐 관통공(241)와 관통방향과 히트 파이프 관통공(242)의 관통방향은 상이할 수 있다. 구체적으로, 노즐 관통공(241)은 수직 방향으로 관통되고, 히트 파이프 관통공(242)은 수평방향으로 관통될 수 있다. 노즐 관통공(241)에 다수의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나가 관통될 수 있고, 히트 파이프 관통공(242)에는 히트 파이프(200)의 일부가 관통될 수 있다.The nozzle through
증착 장치(100)는 하나의 히트 파이프 마운터(240)를 포함할 수 있고, 히트 파이프 마운터(240)의 위치는 제한되지 않는다. 즉, 도 16에 도시된 바와 같이, 히트 파이프 마운터(240)는 다수의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나의 노즐(141c)이 노즐 관통공(241)을 통과하도록 위치할 수 있다. 그러나, 도 16에 도시된 히트 파이프 마운터(240)의 위치는 예시적인 것에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.The
또는, 증착 장치(100)는 복수개의 히트 파이프 마운터(240)를 포함할 수 있다. 히트 파이프 마운터(240)의 개수와 위치는 제한되지 않는다.Alternatively, the
한편, 히트 파이프 마운터(240)는 히터 커버(133)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 도가니(140)의 상부에는 증착 물질(4)이 통과하는 통공이 형성된 히트 커버(133)가 위치할 수 있다. 히트 커버(133)는 히터 유닛(136)(137)과 히트 파이프(200)를 덮을 수 있다.Meanwhile, the
히터 커버(133)에 히트 파이프 마운터(240)가 장착될 수 있다. 히트 파이프 마운터(240)는 히터 커버(133)의 하면에 장착될 수 있다. 히트 파이프 마운터(240)는 스크류 등의 장착 부재(미도시) 또는 접착 부재(미도시)에 의해 히터 커버(133)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 히트 파이프 마운터(240)는 히트 파이프(200)가 이동하지 않도록 고정시킬 수 있다.A
다음으로, 히트 파이프(200) 내부에 수용된 열 전달 유체의 역할을 구체적으로 설명한다.Next, the role of the heat transfer fluid accommodated in the
도 18 내지 도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프 내부에 수용된 열 전달 유체의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.18 to 21 are diagrams for explaining the movement of a heat transfer fluid accommodated in a heat pipe according to an embodiment of the present invention.
히터 유닛(136)(137)은 도가니(140)가 가열되도록 열을 공급할 수 있다. 히터 유닛(136)(137)이 공급하는 열 중 일부는 돌출 튜브부(210a)(210b)로 전달될 수 있다. 즉, 히터 유닛(136)(137)은 도가니(140)와 돌출 튜브부(210a)(210b) 중 적어도 하나 이상을 가열할 수 있다.The
도 18을 참조하면, 돌출 튜브부(210a)(210b)에는 열 전달 유체(250a)(250b)가 존재할 수 있다. 돌출 튜브부(210a)(210b)에서 열 전달 유체(250a)(250b)는 응축된 상태로 존재할 수 있고, 증발된 상태로 존재할 수도 있다. 열 전달 유체(250a)(250b) 중 일부는 응축된 상태이고, 나머지 일부는 증발된 상태일 수 있다.Referring to FIG. 18 ,
돌출 튜브부(210a)(210b)가 가열되면 응축된 상태의 열 전달 유체(250a)(250b)는 증발될 수 있다.When the protruding
도 19를 참조하면, 증발된 열 전달 유체(250c)(250d)는 연결 튜브부(230) 방향으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 19 , the evaporated
돌출 튜브부(210a)(210b)의 일단은 히터 유닛(136)(137)과 인접하게 위치하고, 타단은 직선 튜브부(220a)(220b)에 연결되어 있으며, 돌출 튜브부(210a)(210b) 중 직선 튜브부(220a)(220b)와 연결된 일단의 높이는 히터 유닛(136)(137)과 인접한 타단의 높이 보다 높다. One end of the protruding
또한, 직선 튜브부(220a)(220b)의 일단은 돌출 튜브부(210a)(210b)에 연결되고, 타단은 연결 튜브부(230)에 연결되어 있으며, 직선 튜브부(220a)(220b) 중 연결 튜브부(230)에 연결된 영역의 높이는 돌출 튜브부(210a)(210b)에 연결된 영역의 높이 보다 높다. In addition, one end of the
위와 같은 구조로 인해, 돌출 튜브부(210a)(210b)에서 증발된 열 전달 유체(250c)(250d)은 내부 압력이 낮은 연결 튜브부(230) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 증발된 상태의 열 전달 유체(250c)(250d)은 도 19에 도시된 화살표 방향으로 이동하게 된다.Due to the above structure, the
이 때, 열 전달 유체(250c)(250d) 중 일부는 응축되어 열을 방출할 수 있다. 구체적으로, 열 전달 유체(250c)(250d)는 직선 튜브부(220a)(220b)에 위치하는 경우 돌출 튜브부(210a)(210b)에 위치하는 경우 보다 히터 유닛(136)(137)으로부터 멀리 위치하여, 외부로부터 더 적은 열을 공급 받아 직선 튜브부(220a)(220b)의 내부를 이동하면서 응축될 수 있다.At this time, some of the
열 전달 유체(250c)(250d)가 응축되면서 방출된 열은 다수의 노즐(141a 내지 141c)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 증착 물질(4)이 다수의 노즐(141a 내지 141c)에 형성된 노즐공(143a 내지 143c)을 통과하면서 어느 하나의 노즐에 증착되는 경우를 최소화할 수 있다.Heat emitted while the
또한, 상부 히터 유닛(136)은 히트 파이프(200)를 포함하는 경우 히트 파이프(200)를 포함하지 않는 경우 보다 적은 열을 방출할 수 있다. 즉, 히트 파이프(200)를 포함하는 경우 열원으로부터 다수의 노즐(141a 내지 141c)로의 열 전달을 방해하는 열저항값을 낮출 수 있기 때문에 더 낮은 열원의 온도로 공정이 가능하다. 따라서, 상부 히터 유닛(136)이 소비하는 전력을 감소시킬 수 있고, 또한 상부 히터 유닛(136)에서 열이 과도하게 방출되어 피증착물(14)(15)에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다. Also, when the
즉, 증착 장치(100)가 노즐에서의 클로깅 발생을 최소화하기 위해 상부 히터 유닛(136)가 유지해야 하는 온도는 히트 파이프(200)를 포함하는 경우가 히트 파이프(200)를 포함하지 않는 경우 보다 낮다. 따라서, 증착 장치(100)가 히트 파이프(200)를 포함하면 상부 히터 유닛(136)이 방출하는 열이 피증착물(14)(15)에 미치는 영향을 줄일 수 있다.That is, when the
도 20을 참조하면, 열 전달 유체(250c)(250d)는 연결 튜브부(230)에서 전부 응축될 수 있다. 연결 튜브부(230)로 공급되는 열은 직선 튜브부(220a)(220b)로 공급되는 열 보다 적다. 또한, 연결 튜브부(230)에서는 제1 직선 튜브부(220a)를 이동한 열 전달 유체(250c)과 제2 직선 튜브부(220b)를 이동한 열 전달 유체(250d)이 융합되며, 연결 튜브부(230)에서 응축될 수 있다. 제1 직선 튜브부(220a)를 이동한 열 전달 유체(250c)와 제2 직선 튜브부(220b)를 이동한 열 전달 유체(250d)는 연결 튜브부(230)에서 혼합될 수 있고, 응축된 열 전달 유체(250e)가 존재할 수 있다.Referring to FIG. 20 , the
도 21을 참조하면, 응축된 열 전달 유체(250f)(250g)는 직선 튜브부(220a)(220b)를 따라 돌출 튜브부(210a)(210b) 방향으로 이동할 수 있다. 응축된 열 전달 유체(250f)(250g)는 히트 파이프(200)의 기울기에 의해 도 21에 도시된 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 열 전달 유체(250f)(250g)는 도 18에 도시된 바와 같이 돌출 튜브부(210a)(210b)로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 21 , the condensed
열 전달 유체(250a 내지 250g)는 도18 내지 도 21을 통해 설명한 바와 같이 히트 파이프(200)의 내부에서 반복 순환할 수 있다. 열 전달 유체(250a 내지 250g)는 다수의 노즐(141a 내지 141c) 주변을 순환하면서 다수의 노즐(141a 내지 141c)을 가열시킬 수 있는 이점이 있다.The
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프(200)는 상대적으로 크기가 작으며, 형상이 단순하며, 히터부(130)에 장착되지 않아도 되는 이점이 있다. 즉, 히트 파이프(200)는 히트 파이프 마운터(240)를 통해 히터 커버(133)에 용이하게 탈부착이 가능하여, 히트 파이프(200)의 교체가 용이한 이점이 있다.In addition, the
또한, 증착 장치(100)가 히트 파이프(200)를 포함하더라도 도가니(140)를 용이하게 교체할 수 있는 이점이 있다.In addition, even if the
또한, 증착 장치(100)가 히트 파이프(200)를 포함함으로써 열원을 추가하지 않아도 되거나, 혹은 더 높은 온도를 유지하지 않아도 노즐(141)에서의 클로깅을 억제할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 노즐(141)(142)에서 발생한 클로깅을 모니터링할 수도 있다.The
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐에서의 클로깅 발생을 모니터링하는 증착 장치 시스템을 도시한 도면이다.22 is a diagram illustrating a deposition apparatus system for monitoring clogging occurrence in a nozzle according to an embodiment of the present invention.
증착 장치 시스템(1)은 도 2를 통해 설명한 구성 외에 카메라(310), 조명 장치(311), 뷰포트(312, view port), 셔터(313, shutter), 제어 장치(314) 및 모니터(350) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition to the configuration described with reference to FIG. 2 , the
카메라(310)는 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 촬영할 수 있다. 카메라(310)는 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 기 설정된 주기마다 촬영할 수 있다.The
카메라(310)는 비전 카메라(vision camera)일 수 있고, 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)을 정밀하게 촬영할 수 있다.The
카메라(310)는 제어 장치(314)와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 카메라(310)는 촬영 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.The
카메라(310)는 노즐(141)(142) 보다 높이 위치할 수 있다. 카메라(310)는 노즐(141)(142)과 수직방향으로 이격되게 위치할 수 있다.The
카메라(310)는 진공 챔버(2)의 외부에 위치할 수 있다.The
조명 장치(311)는 카메라(310)의 측면에 연결될 수 있다. 조명 장치(311)는 카메라(310)가 노즐(141)(142)을 선명하게 촬영하도록 노즐(141)(142) 주변의 밝기를 조절할 수 있다.The
뷰포트(312)는 노즐(141)(142)에서의 클로깅 위치를 화면에 표시하기 위한 것이다.The
셔터(313)는 정해진 시간 동안 빛이 지나가도록 만들어 준다.The
뷰포트(312)와 셔터(313)는 카메라(310)와 노즐(414)(412) 사이에 위치할 수 있으며, 노즐(414)(412), 셔터(313), 뷰포트(312), 카메라(310) 순으로 높이방향으로 이격되게 배치될 수 있다.The
카메라(310)는 셔터(313)를 통해 노즐(414)(412)에 빛을 비춘 순간 노즐(414)(412)을 촬영할 수 있다. 카메라(310)는 촬영한 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.The
제어 장치(314)는 노즐 이미지를 영상처리할 수 있다. 제어 장치(314)는 영상처리된 노즐 이미지를 모니터(315)로 전송할 수 있고, 모니터(315)는 노즐 이미지를 표시할 수 있다.The control device 314 may image-process the nozzle image. The control device 314 may transmit the image-processed nozzle image to the monitor 315 , and the monitor 315 may display the nozzle image.
또한, 제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 증착 장치 시스템(1)을 제어할 수 있다.Also, the control device 314 may control the
다음으로, 도 23을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)에서 노즐(141)(142)의 클로깅을 모니터링하는 방법을 설명한다.Next, a method of monitoring the clogging of the
카메라(310)는 노즐(141)(142)을 촬영할 수 있다(S11).The
카메라(310)는 촬영된 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.The
제어 장치(314)는 클로깅을 감지할 수 있다(S13).The control device 314 may detect clogging (S13).
제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 클로깅을 감지할 수 있다. 제어 장치(314)는 클로깅이 감지되지 않으면 노즐(141)(142)을 다시 촬영할 수 있다.The control device 314 may detect clogging based on the nozzle image. If clogging is not detected, the control device 314 may photograph the
제어 장치(314)는 클로깅이 감지되면, 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제1 온도 보다 높게 제어할 수 있다(S15).When clogging is detected, the control device 314 may control the temperature of the
여기서, 제1 온도는 노즐(141)(142)에 클로깅이 감지되지 않은 제1 상태에서 상부 히터 유닛(136)이 방출하는 열의 온도일 수 있다. 제1 온도는 디폴트로 설정된 온도이거나, 사용자 입력에 의해 설정된 온도일 수 있다.Here, the first temperature may be a temperature of heat emitted by the
제어 장치(314)는 클로깅이 감지되면 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제1 온도 보다 높게 제어하여, 노즐에 형성된 클로깅이 증발되어 자동으로 제거되도록 제어할 수 있다.When clogging is detected, the control device 314 may control the temperature of the
제어 장치(314)는 노즐 상태를 표시하도록 제어할 수 있다(S17).The control device 314 may control to display the nozzle state (S17).
노즐 상태는 노즐 이미지, 노즐에 형성된 클로깅의 밀도, 노즐에 형성된 클로깅의 단면적 등을 포함할 수 있다.The nozzle state may include a nozzle image, a density of clogs formed in the nozzle, a cross-sectional area of clogs formed in the nozzle, and the like.
제어 장치(314)는 노즐 이미지를 모니터(315)로 전송하여, 모니터(315)가 노즐 이미지를 표시하도록 제어할 수 있다. 모니터(315)는 제어 장치(314)와는 별도의 분리된 장치이거나, 또는 제어 장치(314)에 포함된 장치일 수도 있다.The control device 314 may control the monitor 315 to display the nozzle image by transmitting the nozzle image to the monitor 315 . The monitor 315 may be a separate device from the control device 314 or a device included in the control device 314 .
또는, 제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 클로깅의 밀도, 클로깅의 단면적 등을 산출하여 표시할 수 있다.Alternatively, the control device 314 may calculate and display the density of clogging, the cross-sectional area of clogging, etc. based on the nozzle image.
카메라(310)는 노즐(141)(142)을 재 촬영할 수 있다(S19).The
카메라(310)는 촬영된 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.The
제어 장치(314)는 클로깅의 제거 여부를 판단할 수 있다(S21).The control device 314 may determine whether clogging is removed (S21).
제어 장치(314)는 클로깅이 제거된 것으로 판단하면, 상부 히터 유닛(136) 의 온도를 제1 온도로 제어할 수 있다(S23).When it is determined that the clogging is removed, the control device 314 may control the temperature of the
제어 장치(314)는 클로깅이 제거되지 않은 것으로 판단되면, 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제2 온도로 제어할 수 있다(S25).When it is determined that clogging is not removed, the control device 314 may control the temperature of the
여기서, 제2 온도는 노즐(141)(142)에 발생한 클로깅이 사용자에 의해 수동으로 제거될 수 있도록 노즐(141)(142)을 쿨링(cooling)시키기 위한 온도일 수 있다. 제2 온도는 제1 온도 보다 낮을 수 있다.Here, the second temperature may be a temperature for cooling the
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 카메라(310)를 통해 노즐(141)(142)을 촬영하여 모니터링 할 수 있으며, 노즐(141)(142)의 상태에 따라 상부 히터 유닛(136)을 가열하여 클로깅이 자동으로 제거되도록 제어하거나, 상부 히터 유닛(135)을 쿨링시켜 클로깅이 수동으로 제거되도록 제어할 수 있다.In this way, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 증착 장치 시스템 14, 15: 피증착물
100: 증착 장치 110: 가이드
120: 냉각부 130: 히터부
135: 리플렉터 138: 히터 유닛
140: 도가니 141, 142: 노즐
200: 히트 파이프 210: 돌출 튜브부
220: 직선 튜브부 230: 연결 튜브부
240: 히트 파이프 마운터 1:
100: deposition apparatus 110: guide
120: cooling unit 130: heater unit
135: reflector 138: heater unit
140:
200: heat pipe 210: protruding tube portion
220: straight tube portion 230: connecting tube portion
240: heat pipe mounter
Claims (11)
상기 도가니의 외부에 배치되어 상기 증착 원료가 증발되게 상기 도가니를 가열하는 히터 유닛;
상기 증착 원료에서 증발된 증착 물질을 피증착물로 공급하는 복수개의 노즐; 및
상기 히터 유닛과 복수개의 노즐 사이에 배치되고 내부에 열 전달 유체가 수용된 히트 파이프를 포함하며,
상기 히트 파이프는
상기 히터 유닛을 향해 돌출되며, 상기 열 전달 유체가 증발되는 영역인 돌출 튜브부,
상기 복수개의 노즐의 주변을 따라 길게 배치되고, 상기 돌출 튜브부에서 증발된 열 전달 유체가 열을 방출하는 영역인 직선 튜브부, 및
상기 직선 튜브부에 연결되는 연결 튜브부를 포함하며,
상기 직선 튜브부는 상기 연결 튜브부에서 돌출 튜브부로 갈수록 하측방향으로 기울어지게 배치되고,
상기 직선 튜브부 및 상기 연결 튜브부에서 상기 열 전달 유체가 응축되는 증착 장치.a crucible having a space in which the deposition material is accommodated;
a heater unit disposed outside the crucible to heat the crucible so that the deposition raw material is evaporated;
a plurality of nozzles supplying the deposition material evaporated from the deposition raw material to the deposition target; and
and a heat pipe disposed between the heater unit and the plurality of nozzles and accommodating a heat transfer fluid therein,
the heat pipe
A protruding tube portion that protrudes toward the heater unit and is an area in which the heat transfer fluid is evaporated;
A straight tube portion which is disposed along the periphery of the plurality of nozzles and is a region in which the heat transfer fluid evaporated from the protruding tube portion emits heat, and
It includes a connecting tube portion connected to the straight tube portion,
The straight tube portion is disposed to be inclined downward from the connecting tube portion toward the protruding tube portion,
A deposition apparatus in which the heat transfer fluid is condensed in the straight tube portion and the connecting tube portion.
상기 직선 튜브부는 상기 복수개의 노즐을 사이에 두고 한 쌍 구비되는 증착 장치.According to claim 1,
A deposition apparatus in which a pair of the straight tube portions are provided with the plurality of nozzles interposed therebetween.
상기 연결 튜브부는
상기 한 쌍의 직선 튜브부를 잇는 증착 장치.4. The method of claim 3,
the connecting tube
A deposition apparatus connecting the pair of straight tube parts.
상기 돌출 튜브부는
상기 직선 튜브부에서 상기 히터 유닛을 향해 돌출된 증착 장치.5. The method of claim 4,
The protruding tube portion
A deposition apparatus protruding from the straight tube portion toward the heater unit.
상기 직선 튜브부는 상기 연결 튜브부와 돌출 튜브부 사이에 배치된 증착 장치.6. The method of claim 5,
The straight tube portion is disposed between the connecting tube portion and the protruding tube portion.
상기 복수개의 노즐 중 어느 하나는 상기 직선 튜브부 및 연결 튜브부 각각을 향하고,
상기 복수개의 노즐 중 상기 어느 하나를 제외한 나머지는 상기 직선 튜브부를 향하는 증착 장치.5. The method of claim 4,
Any one of the plurality of nozzles is directed toward each of the straight tube portion and the connecting tube portion,
The deposition apparatus of the plurality of nozzles, except for one, is directed toward the straight tube portion.
상기 돌출 튜브부는 상기 히터 유닛과 가까워질수록 하측방향으로 기울어진 증착 장치.6. The method of claim 5,
The protruding tube portion is inclined downward as it approaches the heater unit.
상기 증착 물질이 통과하는 통공이 형성되고 상기 히터 유닛 및 히트 파이프를 덮는 히터 커버와;
상기 히트 파이프가 고정되고, 상기 히터 커버에 장착된 히트 파이프 마운터를 더 포함하는 증착 장치.According to claim 1,
a heater cover having a hole through which the deposition material passes and covering the heater unit and the heat pipe;
and a heat pipe mounter to which the heat pipe is fixed, and a heat pipe mounter mounted to the heater cover.
상기 히트 파이프 마운터에는
상기 노즐이 관통되는 노즐 관통공과, 상기 히트 파이프의 일부가 관통되는 히트 파이프 관통공이 형성된 증착 장치.10. The method of claim 9,
The heat pipe mounter has
A deposition apparatus having a nozzle through-hole through which the nozzle passes and a heat pipe through-hole through which a part of the heat pipe passes.
상기 히트 파이프는
상기 연결 튜브부와 히터 커버 사이의 수직방향 거리는 상기 돌출 튜브부와 히터 커버 사이의 수직방향 거리 보다 짧은 증착 장치.10. The method of claim 9,
the heat pipe
A vertical distance between the connecting tube part and the heater cover is shorter than a vertical distance between the protruding tube part and the heater cover.
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