KR102420921B1 - 증착 장치 시스템 - Google Patents

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이종화
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시 예에 다른 증착 장치 시스템은 진공 챔버, 증착 원료가 수용되는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터 유닛과, 상기 증착 원료에서 증발된 증착 물질이 통과하는 노즐을 포함하며, 상기 진공 챔버의 내부에 수용되는 증착 장치, 진공 챔버의 외부에 위치하는 카메라, 및 카메라와 노즐 사이에 배치된 뷰포트, 카메라가 촬영한 노즐 이미지를 수신하는 제어 장치를 포함할 수 있다.

Description

증착 장치 시스템{A deposition system}
본 발명은 증착 장치 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 증착 물질을 피증착물에 증착하는 증착 장치를 포함하는 증착 장치 시스템에 관한 것이다.
증착(deposition)이란 기체 상태의 입자를, 금속, 유리(glass) 등과 같은 물체의 표면에 얇은 고체 막을 입히는 방법이다.
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.
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.
이 때, 기체 상태의 유기 물질이 기판까지 이동하지 못하고, 노즐(nozzle) 주변에서 증착되어 막을 형성하거나 노즐의 구멍을 막는 클로깅(clogging) 현상이 발생할 수 있다.
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.
따라서, 증착 공정시 유기 물질이 노즐 주변을 막는 클로깅 현상을 최소화하는 증착 장치가 요구될 수 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 클로깅 현상의 발생을 최소화하는 증착 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치 시스템은 진공 챔버; 증착 원료가 수용되는 도가니와, 도가니를 가열하는 히터 유닛과, 증착 원료에서 증발된 증착 물질이 통과하는 노즐을 포함하며, 진공 챔버의 내부에 수용되는 증착 장치; 진공 챔버의 외부에 위치하는 카메라; 및 카메라와 노즐 사이에 배치된 뷰포트와; 카메라가 촬영한 노즐 이미지를 수신하는 제어 장치를 포함할 수 있다.
뷰포트는 진공 챔버에 배치될 수 있다.
카메라에 연결되며, 노즐의 주변 밝기를 조절하는 조명 장치를 더 포함할 수 있다.
뷰포트와 노즐 사이에 위치하는 셔터를 더 포함할 수 있다.
히터 유닛은 노즐과 수평방향으로 나란한 상부 히터 유닛과, 도가니와 수평방향으로 나란한 하부 히터 유닛을 포함하고, 제어 장치는 상부 히터 유닛을 제1 온도로 제어하고, 카메라가 촬영한 노즐 이미지에서 클로깅을 감지하고, 클로깅의 감지 여부에 따라 상부 히터 유닛의 온도를 조절할 수 있다.
제어 장치는 노즐 이미지에서 클로깅이 감지되지 않으면 상부 히터 유닛의 온도를 제1 온도로 제어하고, 노즐 이미지에서 클로깅이 감지되면 상부 히터 유닛에 의해 클로깅이 증발되어 제거되도록 상부 히터 유닛의 온도를 제1 온도 보다 높게 제어할 수 있다.
제어 장치는 상부 히터 유닛의 온도를 제1 온도 보다 높게 제어한 후 노즐을 재촬영하도록 카메라를 제어하고, 노즐을 재촬영한 결과 클로깅이 제거되지 않은 경우 상부 히터 유닛의 온도를 제1 온도 보다 낮은 제2 온도로 제어할 수 있다.
제어 장치는 노즐을 재촬영한 결과 클로깅이 제거된 경우 상부 히터 유닛의 온도를 제1 온도로 제어할 수 있다.
카메라가 촬영한 노즐 이미지가 표시하는 모니터를 더 포함할 수 있다.
제어 장치는 노즐 이미지에 기초하여 클로깅의 단면적을 산출하여 모니터에 더 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 카메라를 통해 노즐 상태를 용이하게 모니터링할 수 있는 이점이 있다.
또한, 노즐의 상태에 따라 상부 히터 유닛을 가열하여 클로깅이 자동으로 제거되도록 제어하거나, 상부 히터 유닛을 쿨링시켜 클로깅이 수동으로 제거되도록 제어 가능한 이점이 있다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다.
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.
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.
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.
제1 구동부(11)(12)는 지지부(10)의 양측면에 배치될 수 있다.
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.
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.
증착 장치(100)는 제1 구동부(11)(12) 및 제2 구동부(13)의 구동에 의해 지지부(10) 상에서 움직일 수 있다.
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.
피증착물(14)(15)은 유리(glass) 기판을 포함할 수 있다.
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.
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.
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.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)를 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 분해 사시도이다.
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.
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.
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.
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.
냉각부(120)는 증착 원료를 가열시키기 위해 히터부(130)가 방출하는 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
냉각부(120)의 내부에는 수용공간이 형성되고, 냉각부(120)의 수용공간에 히터부(130)가 배치될 수 있다.
냉각부(120)는 내부에 수용된 히터부(130)가 방출한 열이 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있다.
히터부(130)는 냉각부(120)의 내부공간에 수용될 수 있다.
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.
구체적으로, 히터유닛(138)은 히터부(130)의 내둘레를 따라 수용되고, 히터유닛(138)의 내측에 도가니(140)가 수용될 수 있다.
따라서, 히터부(130)의 히터유닛(138)이 열을 방출할 수 있고, 히터유닛(138)에서 방출된 열은 도가니(140)를 가열시킬 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 앞에서 설명한 증착 장치(100)의 각 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드의 사시도이다.
가이드(110)는 육면체 형상일 수 있고, 적어도 하나 이상의 면에는 홀이 형성될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
다음으로, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 커버를 도시한 도면이다.
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.
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.
노즐 커버(150)는 도가니(140)의 상부에 장착될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 수직방향 단면도이다.
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.
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.
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.
증착 장치(100)는 적어도 하나 이상의 수직 노즐(141)과, 적어도 하나 이상의 경사 노즐(142)을 포함할 수 있다.
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.
수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)은 형상, 위치 및 크기가 상이할 수 있다.
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.
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.
한편, 도가니(140)의 외부에는 증착 원료(3)를 증발 물질(4)로 증발시키기 위한 히터부(130)가 배치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 분해 사시도이다.
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.
프레임(134)은 히터부(130)를 지지하며, 적어도 하나 이상의 히터 유닛(138)과 도가니(140)를 수용할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
한편, 히터부(130)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열을 도가니(140)로 집중시키기 위한 적어도 하나 이상의 리플렉터(135)를 포함할 수 있다.
리플렉터(135)는 프레임(134)의 외면에 장착될 수 있다. 구체적으로, 리플렉터(135)는 프레임(134)의 측면과 하면에 장착될 수 있다.
리플렉터(135)는 열반사율이 높은 물질로 형성될 수 있다. 또는, 리플렉터(135)는 열전도율이 낮은 물질로 형성될 수 있다.
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.
히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 히터부(130)의 외부에는 냉각부(120)가 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부를 수용하고 있는 냉각부를 도시한 사시도이다.
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.
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.
도가니(140)의 개수와 히터부(130)의 개수는 동일할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141)(142) 주변에 형성될 수 있다.
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.
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.
히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c)의 주변에 배치될 수 있다.
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.
도 13을 참조하면, 히트 파이프(200)는 히터 유닛(138)과 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 사이에 배치될 수 있다.
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.
열 전달 유체는 히트 파이프(200)의 내부를 이동하면서 다수의 노즐(141a 내지 141c)에 열을 전달할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
연결 튜브부(230)는 한 쌍의 직선 튜브부(220a)(220b)를 연결할 수 있다.
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.
돌출 튜브부(210)는 직선 튜브부(220)에서 히터 유닛(138)을 향해 돌출될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
돌출 튜브부(210)는 직선 튜브부(220)와 수직방향으로 길게 배치될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프 마운터가 도시된 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 히트 파이프 마운터가 측면 방향에서 도시된 도면이다.
히트 파이프 마운터(240)는 히트 파이프(200)의 위치를 고정할 수 있다.
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.
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.
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.
또는, 증착 장치(100)는 복수개의 히트 파이프 마운터(240)를 포함할 수 있다. 히트 파이프 마운터(240)의 개수와 위치는 제한되지 않는다.
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.
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.
다음으로, 히트 파이프(200) 내부에 수용된 열 전달 유체의 역할을 구체적으로 설명한다.
도 18 내지 도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 파이프 내부에 수용된 열 전달 유체의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
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.
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.
돌출 튜브부(210a)(210b)가 가열되면 응축된 상태의 열 전달 유체(250a)(250b)는 증발될 수 있다.
도 19를 참조하면, 증발된 열 전달 유체(250c)(250d)는 연결 튜브부(230) 방향으로 이동할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 증착 장치(100)가 히트 파이프(200)를 포함하더라도 도가니(140)를 용이하게 교체할 수 있는 이점이 있다.
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.
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 노즐(141)(142)에서 발생한 클로깅을 모니터링할 수도 있다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐에서의 클로깅 발생을 모니터링하는 증착 장치 시스템을 도시한 도면이다.
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.
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.
카메라(310)는 비전 카메라(vision camera)일 수 있고, 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)을 정밀하게 촬영할 수 있다.
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.
카메라(310)는 노즐(141)(142) 보다 높이 위치할 수 있다. 카메라(310)는 노즐(141)(142)과 수직방향으로 이격되게 위치할 수 있다.
카메라(310)는 진공 챔버(2)의 외부에 위치할 수 있다.
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.
뷰포트(312)는 노즐(141)(142)에서의 클로깅 위치를 화면에 표시하기 위한 것이다.
셔터(313)는 정해진 시간 동안 빛이 지나가도록 만들어 준다.
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.
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.
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.
또한, 제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 증착 장치 시스템(1)을 제어할 수 있다.
다음으로, 도 23을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)에서 노즐(141)(142)의 클로깅을 모니터링하는 방법을 설명한다.
카메라(310)는 노즐(141)(142)을 촬영할 수 있다(S11).
카메라(310)는 촬영된 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.
제어 장치(314)는 클로깅을 감지할 수 있다(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.
제어 장치(314)는 클로깅이 감지되면, 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제1 온도 보다 높게 제어할 수 있다(S15).
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.
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.
제어 장치(314)는 노즐 상태를 표시하도록 제어할 수 있다(S17).
노즐 상태는 노즐 이미지, 노즐에 형성된 클로깅의 밀도, 노즐에 형성된 클로깅의 단면적 등을 포함할 수 있다.
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.
또는, 제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 클로깅의 밀도, 클로깅의 단면적 등을 산출하여 표시할 수 있다.
카메라(310)는 노즐(141)(142)을 재 촬영할 수 있다(S19).
카메라(310)는 촬영된 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.
제어 장치(314)는 클로깅의 제거 여부를 판단할 수 있다(S21).
제어 장치(314)는 클로깅이 제거된 것으로 판단하면, 상부 히터 유닛(136) 의 온도를 제1 온도로 제어할 수 있다(S23).
제어 장치(314)는 클로깅이 제거되지 않은 것으로 판단되면, 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제2 온도로 제어할 수 있다(S25).
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.
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.
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.
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.
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.
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

Claims (10)

  1. 진공 챔버;
    증착 원료가 수용되는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터 유닛과, 상기 증착 원료에서 증발된 증착 물질이 통과하는 노즐을 포함하며, 상기 진공 챔버의 내부에 수용되는 증착 장치;
    상기 진공 챔버의 외부에 위치하는 카메라; 및
    상기 카메라와 상기 노즐 사이에 배치된 뷰포트와;
    상기 카메라가 촬영한 노즐 이미지를 수신하는 제어 장치를 포함하고,
    상기 히터 유닛은
    상기 노즐과 수평방향으로 나란한 상부 히터 유닛과,
    상기 도가니와 수평방향으로 나란한 하부 히터 유닛을 포함하고,
    상기 제어 장치는
    상기 상부 히터 유닛을 제1온도로 제어하고,
    상기 카메라가 촬영한 노즐 이미지에서 클로깅을 감지하고,
    상기 노즐 이미지에서 클로깅이 감지되지 않으면 상기 상부 히터 유닛의 온도를 상기 제1 온도로 제어하고,
    상기 노즐 이미지에서 클로깅이 감지되면 상기 상부 히터 유닛의 온도를 상기 제1 온도 보다 높게 제어하는
    증착 장치 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 뷰포트는
    상기 진공 챔버에 배치된
    증착 장치 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카메라에 연결되며, 상기 노즐의 주변 밝기를 조절하는 조명 장치를 더 포함하는
    증착 장치 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 뷰포트와 상기 노즐 사이에 위치하는 셔터를 더 포함하는
    증착 장치 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는
    상기 상부 히터 유닛의 온도를 제1 온도 보다 높게 제어한 후 상기 노즐을 재촬영하도록 상기 카메라를 제어하고,
    상기 노즐을 재촬영한 결과 상기 클로깅이 제거되지 않은 경우 상기 상부 히터 유닛의 온도를 상기 제1 온도 보다 낮은 제2 온도로 제어하는
    증착 장치 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 장치는
    상기 노즐을 재촬영한 결과 상기 클로깅이 제거된 경우 상기 상부 히터 유닛의 온도를 상기 제1 온도로 제어하는
    증착 장치 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 카메라가 촬영한 노즐 이미지가 표시하는 모니터를 더 포함하는
    증착 장치 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 장치는
    상기 노즐 이미지에 기초하여 클로깅의 단면적을 산출하여 상기 모니터에 더 표시하는
    증착 장치 시스템.
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