KR102524502B1 - 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents
원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102524502B1 KR102524502B1 KR1020160021932A KR20160021932A KR102524502B1 KR 102524502 B1 KR102524502 B1 KR 102524502B1 KR 1020160021932 A KR1020160021932 A KR 1020160021932A KR 20160021932 A KR20160021932 A KR 20160021932A KR 102524502 B1 KR102524502 B1 KR 102524502B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- crucible
- raw material
- substrate
- opening
- unit
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 9
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 302
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 23
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 15
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 4
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/87—Arrangements for heating or cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/40—Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
본 발명은 기판 처리용 원료를 가열하는 원료 처리 유닛으로서, 원료가 수용되는 제 1 도가니를 구비하고, 제 1 도가니 내 원료를 가열하는 제 1 원료부, 제 1 도가니의 후단에 위치되는 제 2 도가니를 구비하고, 제 2 도가니 내 원료를 가열하는 제 2 원료부, 상기 제 2 도가니에서 가열된 원료가 제 1 도가니 내를 통과하여 기판을 향할 수 있도록 하는 노즐을 포함한다.
이에, 본 발명의 실시예들에 의하면, 각각의 도가니에서 승화된 원료가 적층된 설치된 도가니를 거쳐 기판으로 이동 가능하다. 그리고, 복수의 도가니를 원료 소진에 맞추어 순차적, 연속적으로 가열시켜 기판에 원료를 공급함에 따라, 원료 교체 주기를 종래에 비해 늘릴 수 있고, 이에 따라 기판 처리 장치의 가동율을 향상시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 실시예들에 의하면, 각각의 도가니에서 승화된 원료가 적층된 설치된 도가니를 거쳐 기판으로 이동 가능하다. 그리고, 복수의 도가니를 원료 소진에 맞추어 순차적, 연속적으로 가열시켜 기판에 원료를 공급함에 따라, 원료 교체 주기를 종래에 비해 늘릴 수 있고, 이에 따라 기판 처리 장치의 가동율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장치 가동율을 향상시킬 수 있는 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치의 유기물층은 일반적으로 고체 파우더 상태의 유기물 원료를 가열하여, 이를 승화시키는 열증착방법(thermal evaporation)으로 형성된다.
열증착방법(thermal evaporation)으로 유기물 박막을 증착하는 증착 장치는 챔버, 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부, 원료를 가열하여 기화시키는 도가니를 구비하는 원료 처리부, 챔버 내부에서 기판 지지부와 대향 설치되며, 원료 처리부로부터 가열된 원료를 제공받아 기판으로 분사하는 원료 분사부를 포함한다.
한편, 일정 시간 또는 일정 횟수의 박막 증착 공정이 수행하면, 도가니 내 원료가 모두 소진되며, 이에 박막 증착 공정을 수행할 수 없다. 따라서, 장치의 동작을 중지시킨 후, 도가니에 원료를 보충하거나, 원료가 수용된 도가니로 교체한다. 그런데 원료의 보충 또는 도가니를 교체하는 동안 박막 증착 공정을 수행할 수 없기 때문에, 장비 가동율이 떨어지게 되고, 이는 제품 생산율을 저하시키는 요인이 된다.
또한, 공정 진행 중에 장치에 문제가 발생되어, 챔버를 오픈할 경우, 챔버가 대기에 노출되거나 챔버 내 진공이 저진공으로 변화됨으로써, 원료가 손상될 수 있다. 특히, 공기에 약한 유기물의 경우, 챔버의 오픈 시에 쉽게 산화되어 손상된다. 이에, 챔버 내 하나의 도가니만 설치된 경우, 상기 도가니 원료를 전량 폐기해야 하며, 가격이 비싼 유기물 재료를 폐기해야 하므로, 그 만큼의 손해가 발생된다.
본 발명은 기판을 처리하는 원료로 인한 설비 가동율을 향상시킬 수 있는 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공한다.
본 발명은 기판을 처리하는 원료의 보충 또는 원료가 수용되는 도가니의 교체 주기를 향상시키는 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공한다.
본 발명은 기판 처리용 원료를 가열하는 원료 처리 유닛으로서, 상기 원료가 수용되는 제 1 도가니를 구비하고, 상기 제 1 도가니 내 원료를 가열하는 제 1 원료부; 상기 제 1 도가니의 후단에 위치되는 제 2 도가니를 구비하고, 상기 제 2 도가니 내 원료를 가열하는 제 2 원료부; 상기 제 2 도가니에서 가열된 원료가 제 1 도가니 내를 통과하여 기판을 향할 수 있도록 하는 노즐;을 포함한다.
상기 제 1 도가니와 상기 제 2 도가니가 상기 기판이 위치되는 방향으로 연속하여 적층 설치되는 원료 처리 유닛.
상기 제 1 원료부는 상기 제 1 도가니 주변에 설치되어 상기 제 1 도가니를 가열하는 제 1 히터를 포함하고, 상기 제 1 도가니에는 상기 기판을 향하는 방향에 제 1 개구부가 마련되며,
상기 제 2 원료부는 상기 제 2 도가니 주변에 설치되어 상기 제 2 도가니를 가열하는 제 2 히터 및 상기 제 2 도가니 주변에 설치되어 상기 제 2 도가니를 냉각시키는 제 2 냉각 부재를 포함하고, 상기 제 2 도가니에는 상기 제 1 도가니를 향하는 방향에 제 2 개구부가 마련된다.
상기 노즐은 상기 제 2 도가니의 내부 공간과 연통되도록 상기 제 1 도가니에 마련되며, 상기 제 2 도가니의 제 2 개구부와 대응하는 위치에서 상기 제 1 개구부가 위치한 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 형상이다.
상기 노즐은 상기 제 1 도가니의 내부 공간과 연통되도록 제 2 도가니에 마련되며, 상기 제 2 개구부와 대응하는 제 2 도가니로부터 상기 제 1 도가니가 위치되는 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 형상이다.
상기 노즐은 상기 제 1 도가니와 제 2 도가니를 사이에 위치하여, 상기 제 1 개구부 및 제 2 개구부를 관통하도록 설치되며, 양 끝단이 개구된 형상이다.
상기 제 2 개구부가 마련된 위치에서 상기 제 2 개구부를 노출하도록 상기 제 2 도가니에 연결되어, 상부에 상기 제 1 도가니가 안착 지지되는 제 2 지지 부재를 포함한다.
상기 제 1 원료부가 복수개로 마련되며, 복수개의 제 1 원료부 각각의 제 1 도가니는 상기 제 2 도가니로부터 기판이 위치되는 방향으로 연속하여 적층 설치되고, 상기 복수의 제 1 원료부 각각의 노즐이 각 제 1 도가니에서 연통되도록 마련된다.
상기 복수개의 제 1 원료부 중, 상기 기판과 최 근접 위치되는 제 1 도가니와 상기 제 2 도가니 사이에 위치되는 적어도 하나의 제 1 도가니의 외측에는 상기 제 1 도가니를 냉각시키는 제 1 냉각 부재를 포함한다.
상기 복수개의 제 1 원료부 중, 상기 기판과 최 근접 위치되는 제 1 도가니와 상기 제 2 도가니 사이에 위치되는 적어도 하나의 제 1 도가니는, 적어도 하나의 제 1 도가니의 제 1 개구부가 마련된 위치에서 상기 제 1 개구부를 노출하도록 연결되어, 다른 제 1 도가니가 안착되는 제 1 지지 부재를 포함한다.
본 발명에 따른 원료 처리 유닛은 기판과 대향 위치하여, 기판 처리용 원료를 가열하는 원료 처리 유닛으로서, 원료가 수용되는 내부 공간을 가지며, 상기 기판이 위치된 방향에 개구부가 마련된 도가니; 상기 도가니를 가열하는 히터; 및 상기 도가니 내에서, 상기 도가니 내 바닥부로부터 상기 개구부가 위치한 방향으로 연장 형성되며, 양 끝단이 개방된 노즐;을 포함한다.
상기 도가니 내에서 상기 노즐의 주변에 상기 원료가 수용된다.
본 발명에 따른 기판 처리 방법은 기판을 향해 일 방향으로 적층되도록 설치된 복수의 도가니 내의 원료를 승화시켜 상기 기판에 공급하는 과정을 포함하고, 상기 복수의 도가니 중 어느 하나를 가열하여 승화시키며, 가열중이던 도가니 내 원료가 소진되면, 원료가 수용된 다른 도가니를 가열한다.
상기 복수의 도가니는 상기 기판과 최 근접한 도가니부터 거리가 먼 도가니 순서로 가열하며, 가열중이던 도가니 내 원료가 소진되면, 연속 배치된 다른 도가니를 가열한다.
상기 복수의 도가니 중 상기 기판과 가장 인접하여 배치된 도가니를 제외한 다른 도가니에서 승화된 원료는, 가열되는 도가니에 비해 상기 기판과 인접 배치되어 있는 적어도 하나의 도가니를 통과하여 상기 기판으로 이동한다.
상기 복수의 도가니 중 어느 하나의 도가니를 가열하는데 있어서, 원료가 수용되어 있으며, 원료를 기판으로 공급중이 아닌 도가니를 냉각시키는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 내부에 장입된 기판을 처리하는 내부 공간을 가지는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;연속하여 적층 설치되며, 상호 연통되고, 각기 상기 기판 처리용 원료를 수용하는 복수의 도가니를 구비하여, 상기 원료를 가열하는 원료 처리부; 및 상기 원료 처리부에 연결되고, 상기 챔버 내부에서 상기 기판 지지부와 대향하도록 설치되어, 상기 기판을 향해 가열된 원료를 분사하는 원료 분사부;를 포함한다.
상기 복수의 도가니 간의 내부 공간을 상호 연통하도록 마련되며, 가열된 원료가 이동 가능한 노즐을 포함한다.
상기 복수의 도가니는 제 1 도가니 및 상기 제 1 도가니의 후단에 설치되는 제 2 도가니를 포함한다.
상기 원료 처리부는, 상기 제 1 도가니와, 상기 제 1 도가니 주변에 설치되어 상기 제 1 도가니를 가열하는 제 1 히터를 구비하는 제 1 원료부; 상기 제 2 도가니와, 상기 제 2 도가니 주변에 설치되어 상기 제 2 도가니를 가열하는 제 2 히터와, 상기 제 2 도가니 주변에 설치되어 상기 제 2 도가니를 냉각시키는 제 2 냉각 부재를 구비하는 제 2 원료부;를 포함하고,
상기 제 1 도가니에는 상기 기판을 향하는 방향에 제 1 개구부가 마련되며,상기 제 2 도가니에는 상기 제 1 도가니를 향하는 방향에 제 2 개구부가 마련된다.
상기 노즐은 상기 제 2 도가니의 내부 공간과 연통되도록 상기 제 1 도가니에 마련되며, 상기 제 2 도가니의 제 2 개구부와 대응하는 위치에서 상기 제 1 개구부가 위치한 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 형상이다.
상기 노즐은 상기 제 1 도가니의 내부 공간과 연통되도록 제 2 도가니에 마련되며, 상기 제 2 개구부와 대응하는 제 2 도가니로부터 상기 제 1 도가니가 위치되는 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 형상이다.
상기 노즐은 상기 제 1 도가니와 제 2 도가니를 사이에 위치하여, 상기 제 1 개구부 및 제 2 개구부를 관통하도록 설치되며, 양 끝단이 개구된 형상이다.
상기 제 1 원료부가 복수개로 마련되며, 복수개의 제 1 원료부 각각의 제 1 도가니는 상기 제 2 도가니로부터 기판이 위치되는 방향으로 연속하여 적층 설치되고,
상기 복수의 제 1 원료부 각각의 노즐이 각 제 1 도가니에서 연통되도록 마련된다.
상기 복수개의 제 1 원료부 중, 상기 기판과 최 근접 위치되는 제 1 도가니와 상기 제 2 도가니 사이에 위치되는 적어도 하나의 제 1 도가니의 외측에는 상기 제 1 도가니를 냉각시키는 제 1 냉각 부재를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 각각에 원료가 장입되는 복수의 도가니를 적층하여 설치하고, 각각의 도가니에서 승화된 원료가 적층된 설치된 도가니를 거쳐 기판으로 이동할 수 있도록 구성하였다. 그리고, 복수의 도가니를 원료 소진에 맞추어 순차적, 연속적으로 가열시켜 기판에 원료를 공급함에 따라, 원료 교체 주기를 종래에 비해 늘릴 수 있고, 이에 따라 기판 처리 장치의 가동율을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 도가니가 적층 설치되어 있기 때문에, 챔버를 오픈하더라도, 최 상부의 도가니만 노출되므로, 최 상부의 도가니 내 원료만 폐기시키면 되므로, 손해를 줄일 수 있다.기시키면 되므로, 손해를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부를 포함한 기판 처리 장치를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부 포함한 원료 처리부 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부 설명하는 도면
도 4는 본 발명의 실시예들의 제 1 변형예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면
도 5는 본 발명의 실시예들의 제 2 변형예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부 포함한 원료 처리부 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부 설명하는 도면
도 4는 본 발명의 실시예들의 제 1 변형예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면
도 5는 본 발명의 실시예들의 제 2 변형예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명은 원료를 가열하여 기판으로 제공하는 데 있어서, 가동율을 향상시킬 수 있는 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 기판을 처리하는 원료의 보충 또는 원료가 수용되는 도가니의 교체 주기를 향상시켜, 원료로 인한 설비 가동율 저하 문제를 줄일 수 있는 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부를 포함한 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부 포함한 원료 처리부 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리부 설명하는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예들의 제 1 변형예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예들의 제 2 변형예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면이다. 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원료 처리부를 설명하는 도면이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 처리 장치는 원료를 가열하여 승화시키고, 이를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치이다.
이후, 제 1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하는데 있어서, 원료를 이용하여 기판에 박막을 증착하는 장치를 예를 들어 설명한다. 하지만, 기판 처리 장치는 이에 한정되지 않고, 박막 증착 공정 외에 다른 공정을 수행하는 다양한 장치로 변경 가능하다.
또한, 제 1 실시예를 설명하는데 있어서, 기판을 처리하는 원료로 유기발광장치(Organic Light Emitting Device) 제조를 위한 유기물(Organic)을 예를 들어 설명한다. 하지만, 원료는 이에 한정되지 않고, 기판 처리를 위해 가열되는 다양한 재료 예컨대, 무기물, 금속 등 다양한 원료가 적용될 수 있다. 또한, 고체 원료에 한정되지 않고, 액상 또는 겔(gel) 상태의 원료의 적용도 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 챔버(10), 챔버(10) 내부에 설치되어 피처리물인 기판(S)을 지지하는 기판 지지부(20), 기판 지지부(20)와 대향 설치되어, 박막 증착을 위한 원료를 가열하여 승화시키는 원료 처리 유닛(3000)을 포함한다.
제 1 실시예에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 챔버(10) 내부의 상부에 기판 지지부(20)가 위치하고, 기판 지지부(20)의 하측에 원료 처리 유닛(3000)이 설치된다. 하지만, 기판 지지부(20)와 원료 처리 유닛(3000) 간의 배치 구조는 상호 대향하는 어떠한 배치라도 무방하다. 예컨대, 도 1에 도시된 챔버(10) 상에서 기판 지지부(20)가 챔버(10) 내 하측에 원료 처리 유닛(3000)이 기판 지지부(20)의 상측에 위치하거나, 기판 지지부(20)와 원료 처리 유닛(3000)이 챔버(10)의 좌우 방향으로 대향 위치하도록 설치될 수도 있다.
기판(S)은 유기발광장치를 제조하기 위한 피처리물로서, 유리(glass) 일 수 있으며, 그 횡단면의 형상이 사각형일 수 있다. 물론 기판(S)은 상술한 유리(glass)에 한정되지 않고, 제조하고자 하는 제품에 따라 웨이퍼(wafer), 필름 등 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 기판(S) 형상 역시 사각형의 형상에 한정되지 않고, 목적하는 제품 형상에 따라 다양한 형상의 적용이 가능하다.
챔버(10)는 기판 처리 공간인 내부 공간을 가지는 통 형상으로, 제 1 실시예에 따른 챔버(10)는 기판(S)과 대응하는 사각형의 통 형상일 수 있다. 물론, 챔버(10)의 형상은 기판(S)을 처리할 수 있는 내부공간을 가지는 다양한 형상으로 변경이 가능하다.
기판 지지부(20)는 기판(S)과 대응하는 형상으로, 챔버(10) 내부에서 원료 처리 유닛(3000)과 대향 위치하여, 처리면이 원료 처리 유닛(3000)을 향하도록 기판을 지지한다. 도시되지는 않았지만, 기판 지지부(20)에는 기판(S)의 가장자리를 클램핑하여 기판(S)을 지지 고정하는 수단 예컨대 클램프(Clamp)가 설치된다. 물론, 기판(S)을 지지하는 수단은 상술한 클램프에 한정되지 않으며, 기판(S)의 처리면이 원료 처리 유닛(3000)을 향하도록 지지할 수 있는 수단이라면 어떠한 수단이 적용되어도 무방하다. 예컨대, 기판 지지부(20)에 복수의 홀이 마련되고, 복수의 홀에 진공 펌프가 연결되어, 지공 펌프에 의한 진공 흡입력에 의해 기판을 지지하거나, 기판 지지부가 점착척(sticky chuck)이거나, 정전척일 수 있다.
원료 처리 유닛(3000)은 원료를 가열하여 승화시켜, 기판(S)으로 제공하는 수단이다. 이러한 원료 처리 유닛(3000)은 원료를 가열하여 승화시키는 원료 처리부(3200) 및 원료 처리부(3200)와 연결되며, 챔버(10) 내부에서 기판 지지부(20)와 대향 위치하도록 설치되어, 원료 처리부(3200)에서 승화된 원료를 기판(S)을 향해 분사하는 원료 분사부(3100)를 포함한다.
원료 분사부(3100)는 원료 처리부(3200)에서 가열되어 승화된 원료를 기판의 증착면을 향해 고르게 분사하는 수단이다. 제 1 실시예에 따른 원료 분사부(3100)는 샤워헤드 형태로서, 보다 구체적으로 설명하면, 기판(S)과 대응하는 형상의 분사 본체(3110), 분사 본체에서 기판 지지부(20) 방향으로 개방된 복수의 분사구(3120), 분사 본체를 가열하는 히터(이하, 분사 히터(3130))를 포함한다. 여기서, 분사 히터(3130)는 원료 처리부(3200)에서 가열되어 원료 분사부(3100)로 이동된 원료를 재 가열하는 역할을 한다.
원료 처리부(3200)는 원료 분사부(3100)와 연결되며, 내부 공간을 가지는 본체(3210), 각각이 본체(3210) 내부에서 기판 지지부(20)가 위치한 방향으로 적층되도록 설치되는 도가니(3221a, 3231)를 구비하고, 도가니(3221a, 3231) 내의 원료를 가열하여 승화시키는 복수의 원료부(3220a, 3230), 복수의 원료부(3220a, 3230)의 의 도가니(3221a, 3231) 간의 내부 공간을 상호 연통하도록 마련되며, 가열된 원료가 이동 가능하도록 수어된 노즐(3300), 본체(3210) 내부에서 원료 분사부(3100)와 원료부(3220a, 3230) 사이에 설치되어, 원료 분사부(3100)로 이동하는 원료를 다시 가열하는 히터(이하, 본체 히터(3250)), 본체(3210)의 외부에 설치되어, 본체(3210)를 냉각 또는 쿨링시키는 본체 냉각 부재(3260)를 포함한다.
본체(3210)는 내부에 복수의 원료부(3220a, 3230)가 수용 가능하도록 내부 공간을 가지며, 제 1 실시예에서는 본체(3210)가 상하 방향으로 연장 형성되어, 원료 분사부(3100)의 하부에 연결되고, 그 내부에 복수의 원료부(3220a, 3230)가 상하 방향으로 적층된다. 그리고, 원료부(3220a, 3230)에서 승화된 원료가 원료 분사부(3100)로 이동할 수 있도록, 원료 분사부(3100)와 연결되는 본체(3210)의 일부 예컨대, 상부에는 원료 분사부(3100)와 연통되는 개구가 또는 이동 통로가 마련된다. 그리고 본체 히터(3250)는 상술한 본체(3210)의 개구의 주변에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.
원료부(3220a, 3230)는 원료를 가열하여 승화시키는 수단으로, 복수개로 마련되어 본체(3210) 내부에서 일방향 예컨대, 상하로 적층 설치된다.
복수의 원료부(3220a, 3230)는 기판 지지부(20) 또는 원료 분사부(3100)로부터 가장 멀리 이격되어 배치된 최 후단의 원료부(3230)와, 상기 최 후단의 원료부(3230)와 기판 지지부(20) 또는 원료 분사부(3100) 사이에 위치되는 원료부(3220a)로 구분된다. 여기서, 최 후단의 원료부(3230)에서 가열되어 승화된 원료가 원료 분사부(3100)로 이동하는 경로상에는 또 다른 원료부(3220a)가 위치되어 있다.
이하에서는, 기판 지지부(20) 또는 원료 분사부(3100) 방향으로 적층 설치된 복수의 원료부(3220a, 3230) 중, 기판 지지부(20) 또는 원료 분사부(3100)로부터 가장 멀리 이격되어 배치된 최 후단의 원료부(3230)를 제 2 원료부(3230)라 명명하고, 원료 분사부(3100)와 최 후단의 원료부(3230) 사이에 위치되는 원료부(3220a)를 제 1 원료부(3220a)라 명명한다.
제 1 원료부(3220a)는 원료 분사부(3100)와 제 2 원료부(3230) 사이 즉, 본체(3210) 내부에서 제 2 원료부(3230)의 상측에 설치된다. 이러한 제 1 원료부(3220a)는 원료(M)가 수용되는 내부 공간을 가지는 제 1 도가니(3221a), 제 1 도가니(3221a)를 가열하는 제 1 히터(3222a)를 포함한다.
제 1 도가니(3221a)는 내부 공간을 가지며, 원료 분사부(3100)가 위치한 방향 즉, 상측에 제 1 개구부(3226a)가 마련된다.
제 1 히터(3222a)는 제 1 도가니(3221a)에 열을 가하여, 제 1 도가니(3221a) 내부에 수용된 원료를 승화시킨다. 제 1 실시예에 따른 제 1 히터(3222a)는 본체 내부에서 제 1 도가니(3221a)의 외부를 둘러싸도록 설치되며, 인가되는 전기 신호에 의해 저항 가열되는 발열체를 포함하는 수단일 수 있다. 물론, 제 1 히터(3222a)는 상술한 저항 가열 발열체에 한정되지 않고, 원료의 승화가 가능하도록 제 1 도가니(3221a)를 가열할 수 있는 다양한 수단의 적용이 가능하다.
제 2 원료부(3230)는 제 1 원료부(3220a)에 비해 원료 분사부와 멀리 이격되어 최 후단에 설치되며, 제 1 원료부(3220a)의 하부에 적층 설치된다.
이러한 제 2 원료부(3230)는 원료(M)가 수용되는 내부 공간을 가지며, 제 1 도가니(3221a)의 하부에 위치되는 제 2 도가니(3231), 제 2 도가니(3231)를 가열하는 제 2 히터(3232), 제 2 도가니(3231)를 냉각시키는 냉각 부재(이하, 제 2 냉각 부재(3234))를 포함한다.
제 2 도가니(3231)는 내부 공간을 가지며, 승화된 원료가 제 1 도가니(3221a)로부터 배출되어 노즐(3300)로 이동할 수 있도록 노즐(3300)이 위치한 방향 즉, 상측에 제 2 개구부(3236)가 마련된다. 이러한 제 2 도가니(3231)의 상부에는 제 1 도가니(3221a)가 안착되도록 적층된다. 이를 위해, 제 2 도가니(3231)의 상부에는 제 2 도가니(3231)가 안착 지지될 수 있도록 하는 지지 부재(이하 제 2 제 2 지지 부재)가 마련된다. 여기서, 제 2 지지 부재(3235)는 제 2 도가니(3231)의 상부에서 제 2 개구부(3236)가 노출 또는 개방을 유지하도록 구성된다. 즉, 제 2 지지 부재(3235)는 제 2 도가니(3231)의 폭 방향으로 연장 형성되며, 제 2 개구부(3236)와 대응 또는 연통되는 개구를 가지는 중공형의 형상으로 제 2 도가니(3231)의 상부에 설치된다. 그리고 이러한 제 2 지지 부재(3235)의 상부에 제 1 도가니(3221a)의 하부가 안착된다. 이러한 제 2 지지 부재(3235)는 단열재로 마련되는 것이 바람직하다.
제 2 히터(3232)는 제 2 도가니(3231)에 열을 가하여, 제 2 도가니(3231) 내부에 수용된 원료를 승화시킨다. 제 1 실시예에 따른 제 2 히터(3232)는 본체 내부에서 제 2 도가니(3231)의 외부를 둘러 싸도록 설치되며, 제 2 냉각 부재(3234)의 상측에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 제 2 히터(3232)는 인가되는 전기 신호에 의해 저항 가열되는 발열체를 포함하는 수단일 수 있다. 물론, 제 2 히터(3232)는 상술한 저항 가열 발열체에 한정되지 않고, 원료의 승화가 가능하도록 제 2 도가니(3231)를 가열할 수 있는 다양한 수단의 적용이 가능하다.
제 2 냉각 부재(3234)는 제 2 도가니(3231) 내에 원료가 수용되어 있는 상태에서, 다른 원료부의 도가니 즉, 제 1 도가니(3221a)를 가열할 때, 그 열에 의해 제 2 도가니(3231)의 원료가 가열 또는 승화되는 것을 방지할 수 있도록 제 2 도가니(3231)를 냉각시킨다. 즉, 제 2 도가니(3231)에 원료가 수용되어 있는 상태에서 제 2 도가니(3231)가 증착 공정에 참여하지 않는 휴지기일 때, 제 2 도가니(3231)를 냉각시켜 원료의 가열 또는 승화를 방지한다. 제 1 실시예에 따른 제 2 냉각 부재(3234)는 제 2 도가니(3231)의 외부를 둘러싸도록 설치되며, 냉매가 순환되는 수단이다.
한편, 제 2 원료부(3230)와 원료 분사부(3100) 사이에 제 1 도가니(3221a)가 설치되어 있으며, 제 2 원료부(3230)로부터 가열된 원료는 제 1 도가니(3221a)를 거쳐 원료 분사부(3100)로 이동해야 한다. 이를 위해, 제 1 도가니(3221a)에는 제 2 원료부(3230)에서 승화된 원료가 제 1 도가니(3221a)를 거쳐 원료 분사부(3100)로 향할 수 있도록, 원료의 이동이 가능한 노즐(3300)이 마련된다.
노즐(3300)은 원료의 이동이 가능한 내부 공간을 가지는 일종의 이동 통로로서, 제 1 실시예에 따른 노즐(3300)은 제 2 원료부(3230)의 상측에 대응 위치하는 제 1 도가니(3221a)의 일부에 마련되며, 제 1 도가니(3221a)의 내부 공간과 연통되도록 형성된다. 다른 말로 설명하면, 노즐(3300)은 후술되는 제 2 원료부의 도가니(이하, 제 2 도가니(3231))의 개구부(제 2 개구부(3236))와 대응 위치하는 제 1 도가니(3221a)의 일부 예컨대, 하부의 일부를 관통하도록 마련되어, 제 1 도가니(3221a)의 내부와 제 2 도가니(3231)의 제 2 개구부(3236)와 연통되도록 형성된다. 제 1 실시예에 따른 노즐(3300)은 제 1 도가니(3221a)의 하부 즉 바닥부로부터 제 1 도가니(3221a)의 내부로 연장 형성되며, 양 끝단이 개구된 튜브(tube) 형상이다. 그리고, 제 1 도가니(3221a)의 내부에서 노즐(3300)의 주위에 원료가 수용된다. 여기서, 노즐(3300)은 제 1 도가니(3221a)의 폭 또는 직경 방향의 중심에 위치하도록 마련되는 것이 바람직하다.
노즐(3300)은 상술한 바와 같이 제 1 도가니에 마련되는 것에 한정되지 않고, 제 1 도가니와 제 2 도가니가 연통되도록 하는 다양한 배치 구성으로 변형될 수 있다.
예컨대, 노즐(3300)은 도 4에 도시된 제 1 변형예와 같이 제 2 도가니(3231)에 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제 1 변형예에 따른 패딩 부재(3300)는 제 1 도가니(3221a)의 내부 공간과 연통되도록 제 2 도가니(3231)에 마련되며, 제 2 개구부(3236)와 대응하는 제 2 도가니(3231)로부터 상기 제 1 도가니(322a)가 위치되는 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 형상이다. 여기서 노즐은 중공 형상의 제 2 지지 부재(3235)에 연결되어, 제 1 도가니(3222a)가 위치한 방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 도가니(3222a)의 하부 또는 바닥에는 노즐(3300)의 삽입이 가능한 개구(3227)가 마련되며, 제 1 도가니(3222a)와 제 2 도가니(3231)의 적층 설치시에 제 2 도가니(3231)에 마련된 노즐(3300)이 제 1 도가니의 개구(3227)를 관통하도록 설치된다.
또 다른 예로, 도 5에 도시된 제 2 변형예와 바와 같이, 노즐(3300)의 일단이 제 2 개구부(3236)를 관통하고, 타단이 제 1 도가니(3222a)의 하부에 마련된 개구(3227)를 관통하도록 설치될 수 있다.
상기에서는 원료 처리부가 2개의 도가니(3221a, 3231)가 적층 즉, 2 단으로 도가니 적층되는 구성을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 도가니(3221a, 3231)가 마련되어 적층 설치될 수 있다. 즉, 원료 처리부(3200)는 노즐을 구비하는 2개 이상의 제 1 원료부와, 노즐이 구비되지 않으며 최 후단에 위치된 제 2 원료부로 포함하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적인 예로, 원료 처리부(3200)는 도 6에 도시된 제 2 실시예와 같이, 3개의 도가니(3221a, 3222b, 3231)가 적층된 3단 구조일 수 있다. 다시 말해, 제 2 실시예에 따른 원료 처리부(3200)는 각각이 노즐(3300a, 3300b)를 구비하는 2개의 제 1 원료부(3220a, 3220b)와, 노즐이 구비되지 않으며, 최 후단에 위치되는 제 2 원료부(3230)를 포함한다. 여기서 2개의 제 1 원료부(3220a, 3220b) 각각은 상술한 제 1 도가니(3221a, 3221b), 노즐(3300a, 3300b), 제 1 히터(3222a, 3222b)를 포함하며, 제 2 원료부(3230) 역시 제 2 도가니(3231), 제 2 히터(3232) 및 제 2 냉각 부재(3234)를 포함한다. 이에 제 2 실시예에 의하면 원료 분사부(3100)의 하측에 2개의 제 1 도가니(3221a, 3221b) 연속하여 상하로 적층되고, 최 후단에 제 2 도가니(3231)가 적층된다.
또한, 제 2 실시예와 같이 복수개의 제 1 도가니(3221a, 3221b)가 적층되는 경우, 원료 분사부(3100)와 최 근접 위치된 제 1 도가니(3221a)와 최 후단의 제 2 도가니(3231) 사이에 위치된 제 1 도가니(3221b)의 상부에는 다른 제 1 도가니(3221a)가 안착 지지될 수 있는 지지 부재(이하, 제 1 지지 부재(3225b))가 마련된다. 여기서 제 1 지지 부재(3225b)는 제 1 도가니(3221b)의 폭 방향으로 연장 형성되며, 제 1 개구부(3226a)와 대응 또는 연통되는 개구를 가지는 중공형의 형상으로 제 1 도가니(3221b)의 상부에 설치된다. 그리고 이러한 제 1 지지 부재(3225b)의 상부에 다른 제 1 도가니 즉, 최 상부의 제 1 도가니(3221a)의 하부가 안착된다. 이러한 제 1 지지 부재(3225b)는 단열재로 마련되는 것이 바람직하다.
그리고, 제 2 실시예와 같이, 원료 분사부와 가장 인접 위치된 제 1 도가니(3221a)와 최 후단의 제 2 도가니(3231) 사이에 다른 제 1 도가니(3221a)가 위치되는 경우, 상기 제 1 도가니(3221a)의 외측에 냉각 부재(이하 제 1 냉각 부재(3224b))가 설치된다. 제 1 냉각 부재(3224b)는 제 1 도가니(3221b)가 원료가 수용된 상태로 휴지기일 때, 원료의 가열 및 승화를 방지한다.
제 2 실시예에 따른 원료 처리 유닛은 노즐이 제 1 도가니에 마련되는 경우(도 3의 제 1 실시예)를 설명하였다.
하지만, 이에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 제 1 변형예와 같이 노즐(3300)이 마련된 제 1 도가니(3221a)를 적용하여 3 단 이상의 도가니가 적용되도록 할 수 있다. 예컨대, 도시되지는 않았지만, 노즐(3300)이 마련된 제 2 도가니(3231)의 상측에 2개의 제 1 도가니(3221a)가 마련되는데, 이때, 최 상부의 제 1 도가니와 제 2 도가니 사이에 위치되는 제 1 도가니의 제 1 개구에 노즐이 더 마련될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 제 2 변형예와 같이, 노즐(3300)이 마련된 제 1 도가니를 적용하여 3 단 이상의 도가니가 적용되도록 할 수 있다.
상술한, 본 발명의 복수의 도가니 각각의 용량 또는 체적은 종래의 하나의 도가니의 용량과 같거나, 다를수 있다. 그리고, 본 발명의 복수의 도가니의 용량 또는 체적의 합이 종래의 하나의 도가니의 용량과 같거나 다를 수 있다.
이렇게, 본 발명의 실시예들에 의하면, 복수의 도가니를 적층하여 설치하고, 각각의 도가니에서 승화된 원료가 적층된 설치된 도가니를 거쳐 기판으로 이동할 수 있도록 구성하였다. 또한, 공정 시에 복수의 도가니를 원료 소진에 맞추어 순차적, 연속적으로 가열시켜 기판에 박막을 증착함에 따라, 원료 교체 주기를 종래에 비해 늘릴 수 있고, 이에 따라 기판 처리 장치의 가동율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 복수의 도가니의 용량 또는 체적의 합이 종래의 하나의 도가니와 같다하더라도, 원료 손상 또는 원료의 폐기량을 줄일 수 있는 효과가 잇다. 예컨대, 공정 진행 중에 장치에 문제가 발생되어, 챔버를 오픈할 경우, 챔버가 대기에 노출되거나 챔버 내 진공이 저진공으로 변화됨으로써, 원료가 손상될 수 있다. 특히, 공기에 약한 유기물의 경우, 챔버의 오픈 시에 쉽게 산화되어 손상된다. 이에, 챔버 내 하나의 도가니만 설치된 경우, 상기 도가니 원료를 전량 폐기해야 하며, 가격이 비싼 유기물 재료를 폐기해야 하므로, 그 만큼의 손해가 발생된다.
하지만, 본 발명의 경우 복수의 도가니가 적층 설치되어 있기 때문에, 챔버를 오픈하더라도, 최 상부의 도가니만 노출되므로, 최 상부의 도가니 내 원료만 폐기시키면 되므로, 손해를 줄일 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 및 이에 따른 박막 형성 방법을 설명한다. 보다 구체적인 예로서 유기발광장치를 제조하기 위한 유기물 박막을 기판에 증착시키는 방법을 설명한다. 유기물 박막을 형성하기 위한 원료(M)는 유기발광장치의 제조를 위한 정공수송층(Hole Transport Layer), 정공주입층(Hole Injection Layer), 발광층(Emitting Layer), 전자수송층(Electron Transport Layer), 전자주입층(Electron Injection Layer) 및 정공저지층(Hole Blocking Layer) 중 어느 하나의 박막을 증착하기 위한 재료일 수 있다.
먼저, 제 1 도가니(3221a) 및 제 2 도가니(3231) 각각에 유기물 원료를 장입시키고, 이를 본체(3210) 내부에 삽입 설치한다. 이때, 제 1 도가니에 원료를 장입하는데 있어서, 노즐(3300)에 비해 낮은 높이로 원료를 장입한다. 그리고, 제 2 도가니(3231)가 본체(3210) 내 하부에 위치하고, 제 2 도가니(3231)의 제 2 지지 부재(3235) 상부에 제 1 도가니(3221a)가 안착되도록 제 1 도가니(3221a)와 제 2 도가니(3231)를 적층 설치한다. 또한, 기판(S)을 챔버(10)로 장입시켜 기판 지지부(20)에 지지시킨다.
원료(M) 및 기판(S)의 장입이 완료되면, 복수의 도가니(3221a, 3231) 중 어느 하나를 가열하여 원료를 승화시켜, 기판(S)에 박막 증착을 한다. 이때, 기판(S)에 박막 증착을 실시하기 위해 도가니를 가열하는데 있어서, 원료 분사부(3100)와 가장 인접 배치된 도가니(3221a)부터 가장 멀리 이격 위치된 도가니(3231) 순서로 가열하며, 가열 중이던 도가니 내 원료가 모두 승화되어 소진되면, 그 다음 순서의 도가니를 가열한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 제 1 실시예에서와 같이 하나의 제 1 도가니(3221a)와 제 2 도가니(3231)가 적층된 구성의 경우, 먼저, 제 1 히터(3222a)를 이용하여 제 1 도가니(3221a)를 가열하여 상기 제 1 도가니(3221a)의 원료를 승화시킨다. 이때 제 1 도가니(3221a)에서 승화된 원료는 제 1 개구부(3226a)를 거쳐 원료 분사부(3100)로 이동되어 기판(S)을 향해 분사되며, 이에 기판(S)에 유기물 박막이 증착된다.
이렇게, 제 1 도가니(3221a)를 가열하는 동안, 제 2 도가니(3231)의 외부에 설치된 제 2 냉각 부재(3234)를 동작시켜 제 1 도가니(3221a)의 가열에 의해 제 2 도가니(3231) 내 원료가 가열 또는 승화되는 것을 방지한다.
이후, 제 1 도가니(3221a) 내 원료가 소진되면, 제 1 히터(3222a)의 동작을 종료하고, 제 2 히터(3232)를 동작시켜 제 2 도가니(3231)를 가열한다. 이에 제 2 도가니(3231) 내 원료가 가열되어 승화되며, 승화된 원료는 제 2 도가니(3231)의 제 2 개구부(3236)를 거쳐 제 1 도가니(3221a)에 마련된 노즐(3300)을 따라 제 1 도가니(3221a) 내로 이동되고, 이후 원료 분사부(3100)를 통해 기판(S)을 향해 분사된다.
상기에서는 2개의 도가니(3221a)가 적층된 구성을 예를 들어 설명하였지만, 도 4에 도시된 제 2 실시예와 같이 2개 이상의 도가니가 적층된 구조의 경우에도 동일한 방법으로 도가니들을 가열하여 박막을 증착한다.
즉, 2개의 제 1 도가니(3221a, 3221b) 중, 원료 분사부(3100)와 가장 인접하여 위치된 또는 최상부에 위치된 제 1 도가니(3221a)를 가열하여 박막을 증착한다. 이때, 최상부의 제 1 도가니(3221a)를 가열하는 동안, 각각의 제 1 및 제 2 냉각 부재(3224b, 3234)를 이용하여 그 하측에 연속하여 위치된 다른 제 1 도가니(3221b)와 제 2 도가니(3231)를 냉각시킨다.
그리고, 최상부의 제 1 도가니(3221a) 내 원료가 모두 소진되면, 상기 최상부 제 1 도가니(3221a)와 제 2 도가니(3234) 사이에 위치한 제 1 도가니(3221b)를 가열하며, 승화된 원료는 최상부의 제 1 도가니(3221a)에 마련된 노즐(3300)을 통해 원료 분사부(3100)로 이동되어 기판(S)을 향해 분사된다. 이렇게 최상부의 제 1 도가니(3221a)를 가열하는 동안, 제 2 도가니(3231)는 제 2 냉각 부재(3234)를 이용하여 냉각시킨다.
이후, 최상부의 제 1 도가니(3221a)와 제 2 도가니(3231) 사이에 위치한 제 1 도가니(3221a) 내 원료가 소진되면, 제 2 도가니(3231)를 가열한다. 이때 제 2 도가니(3231) 내에서 가열된 원료는 그 상부에 연속 설치된 2개의 제 1 도가니(3221b, 3221a)의 노즐(3300a, 3300b)를 통해 이동하여 원료 분사부(3100)로 이동되어 기판(S)을 향해 분사되어 증착된다.
상기에서는 원료 분사부(3100)와 가장 인접 배치된 도가니(3221a)부터 가장 멀리 이격 위치된 도가니(3231) 순서로 가열하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 복수의 도가니를 순서에 상관없이 가열시켜도 무방하다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예들에 의하면, 각각에 원료가 장입되는 복수의 도가니를 적층하여 설치하고, 각각의 도가니에서 승화된 원료가 적층된 설치된 도가니를 거쳐 기판으로 이동할 수 있도록 구성하였다. 그리고, 복수의 도가니를 원료 소진에 맞추어 순차적, 연속적으로 가열시켜 기판에 박막을 증착함에 따라, 원료 교체 주기를 종래에 비해 늘릴 수 있고, 이에 따라 기판 처리 장치의 가동율을 향상시킬 수 있다.
3000: 원료 처리 유닛 3100: 원료 분사부
3200: 원료 처리부 3220a, 3220b: 제 1 원료부
3230: 제 2 원료부 3221a, 3221b: 제 1 도가니
3231: 제 2 도가니 3222a, 3222b: 제 1 히터
3232: 제 2 히터 3300 : 노즐
3224b, 3234: 냉각 부재
3200: 원료 처리부 3220a, 3220b: 제 1 원료부
3230: 제 2 원료부 3221a, 3221b: 제 1 도가니
3231: 제 2 도가니 3222a, 3222b: 제 1 히터
3232: 제 2 히터 3300 : 노즐
3224b, 3234: 냉각 부재
Claims (25)
- 기판 처리용 원료를 가열하는 원료 처리 유닛으로서,
원료를 가열하여 승화시키는 원료 처리부; 및
상기 원료 처리부에서 승화된 원료를 기판을 향해 분사할 수 있도록 상기 원료 처리부에 연결된 원료 분사부;를 포함하고,
상기 원료 처리부는,
내부 공간을 가지며, 상기 원료 분사부와 연통되는 개구가 마련된 본체;
상기 원료가 수용되는 제 1 도가니를 구비하고, 상기 제 1 도가니 내 원료를 가열하며, 상기 본체의 내부에 설치되는 제 1 원료부;
상기 본체의 내부에서 상기 제 1 도가니의 후단에 위치되는 제 2 도가니를 구비하고, 상기 제 2 도가니 내 원료를 가열하는 제 2 원료부;
상기 제 2 도가니에서 가열된 원료가 제 1 도가니 내를 통과하여 기판을 향할 수 있도록 하는 노즐; 및
상기 원료 분사부로 이동하는 원료를 가열하도록 상기 본체의 개구 주변에 위치하도록 설치된 본체 히터;를 포함하는 원료 처리 유닛. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 도가니와 상기 제 2 도가니가 상기 기판이 위치되는 방향으로 연속하여 적층 설치되는 원료 처리 유닛. - 청구항 2에 있어서,
상기 제 1 원료부는 상기 제 1 도가니 주변에 설치되어 상기 제 1 도가니를 가열하는 제 1 히터를 포함하고,
상기 제 1 도가니에는 상기 기판을 향하는 방향에 제 1 개구부가 마련되며,
상기 제 2 원료부는 상기 제 2 도가니 주변에 설치되어 상기 제 2 도가니를 가열하는 제 2 히터 및 상기 제 2 도가니 주변에 설치되어 상기 제 2 도가니를 냉각시키는 제 2 냉각 부재를 포함하고,
상기 제 2 도가니에는 상기 제 1 도가니를 향하는 방향에 제 2 개구부가 마련된 원료 처리 유닛. - 청구항 3에 있어서,
상기 노즐은 상기 제 2 도가니의 내부 공간과 연통되도록 상기 제 1 도가니에 마련되며, 상기 제 2 도가니의 제 2 개구부와 대응하는 위치에서 상기 제 1 개구부가 위치한 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 원료 처리 유닛. - 청구항 3에 있어서,
상기 노즐은 상기 제 1 도가니의 내부 공간과 연통되도록 제 2 도가니에 마련되며,
상기 제 2 개구부와 대응하는 제 2 도가니로부터 상기 제 1 도가니가 위치되는 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 원료 처리 유닛. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 기판을 향해 일 방향으로 적층되도록 설치된 복수의 도가니 내의 원료를 승화시켜 상기 기판에 공급하는 과정을 포함하고,
상기 복수의 도가니 중 어느 하나를 가열하여 승화시키며,
가열중이던 도가니 내 원료가 소진되면, 원료가 수용된 다른 도가니를 가열하고,
상기 복수의 도가니는 상기 기판과 최 근접한 도가니부터 거리가 먼 도가니 순서로 가열하며,
가열중이던 도가니 내 원료가 소진되면, 상기 가열중이던 도가니의 가열을 종료하고 다른 도가니를 가열하며,
상기 복수의 도가니 중 어느 하나의 도가니를 가열하는 동안, 원료를 기판으로 공급중이 아닌 도가니를 냉각시키는 과정을 포함하는 기판 처리 방법. - 삭제
- 청구항 13에 있어서,
상기 복수의 도가니 중 상기 기판과 가장 인접하여 배치된 도가니를 제외한 다른 도가니에서 승화된 원료는, 가열되는 도가니에 비해 상기 기판과 인접 배치되어 있는 적어도 하나의 도가니를 통과하여 상기 기판으로 이동하는 기판 처리 방법. - 삭제
- 내부에 장입된 기판을 처리하는 내부 공간을 가지는 챔버;
상기 챔버 내부에 설치되어, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;
연속하여 적층 설치되며, 상호 연통되고, 각기 상기 기판 처리용 원료를 수용하는 복수의 도가니를 구비하여, 상기 원료를 가열하는 원료 처리부; 및
상기 원료 처리부에 연결되고, 상기 챔버 내부에서 상기 기판 지지부와 대향하도록 설치되어, 상기 기판을 향해 가열된 원료를 분사하는 원료 분사부;
를 포함하고,
상기 원료 처리부는,
내부 공간을 가지며, 상기 원료 분사부와 연통되는 개구가 마련된 본체;
원료가 수용되는 제 1 도가니 및 상기 제 1 도가니 주변에 설치되어 상기 제 1 도가니를 가열하는 제 1 히터를 구비하고, 상기 본체의 내부에 설치되는 제 1 원료부;
원료가 수용되며, 상기 본체의 내부에서 상기 제 1 도가니의 후단에 설치되는 제 2 도가니 및 상기 제 2 도가니 주변에 설치되어 상기 제 2 도가니를 가열하는 제 2 히터를 구비하는 제 2 원료부;
상기 원료 분사부로 이동하는 원료를 가열하도록 상기 본체의 개구 주변에 위치하도록 설치된 본체 히터; 를 포함하는 기판 처리 장치. - 청구항 17에 있어서,
상기 복수의 도가니 간의 내부 공간을 상호 연통하도록 마련되며, 가열된 원료가 이동 가능한 노즐을 포함하는 기판 처리 장치. - 삭제
- 청구항 18에 있어서,
상기 제 1 도가니에는 상기 기판을 향하는 방향에 제 1 개구부가 마련되며,
상기 제 2 도가니에는 상기 제 1 도가니를 향하는 방향에 제 2 개구부가 마련된 기판 처리 장치. - 청구항 20에 있어서,
상기 노즐은 상기 제 2 도가니의 내부 공간과 연통되도록 상기 제 1 도가니에 마련되며, 상기 제 2 도가니의 제 2 개구부와 대응하는 위치에서 상기 제 1 개구부가 위치한 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 기판 처리 장치. - 청구항 20에 있어서,
상기 노즐은 상기 제 1 도가니의 내부 공간과 연통되도록 제 2 도가니에 마련되며,
상기 제 2 개구부와 대응하는 제 2 도가니로부터 상기 제 1 도가니가 위치되는 방향으로 연장 형성되고, 양 끝단이 개구된 기판 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160021932A KR102524502B1 (ko) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160021932A KR102524502B1 (ko) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170099613A KR20170099613A (ko) | 2017-09-01 |
| KR102524502B1 true KR102524502B1 (ko) | 2023-04-24 |
Family
ID=59923729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160021932A KR102524502B1 (ko) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102524502B1 (ko) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040037661A (ko) | 2002-10-29 | 2004-05-07 | 주식회사 엘리아테크 | 유기물 증착 장치 |
| KR101084234B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2011-11-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 증착원, 이를 구비하는 증착 장치 및 박막 형성 방법 |
| KR20130015144A (ko) * | 2011-08-02 | 2013-02-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착원어셈블리, 유기층증착장치 및 이를 이용한 유기발광표시장치의 제조 방법 |
-
2016
- 2016-02-24 KR KR1020160021932A patent/KR102524502B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170099613A (ko) | 2017-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102102175B (zh) | 线性蒸发源及具有该线性蒸发源的沉积设备 | |
| KR101450339B1 (ko) | 증발원 및 이것을 이용한 진공 증착 장치 | |
| KR101810683B1 (ko) | 자석 수단의 교체가 가능한 마스크 고정장치 및 이를 포함하는 증착장치 | |
| US9593408B2 (en) | Thin film deposition apparatus including deposition blade | |
| KR101994874B1 (ko) | 건조 장치 및 건조 처리 방법 | |
| KR101084234B1 (ko) | 증착원, 이를 구비하는 증착 장치 및 박막 형성 방법 | |
| US9267202B2 (en) | Deposition apparatus and method of manufacturing organic light emitting diode display | |
| US20090087545A1 (en) | Film Forming Apparatus, Evaporating Jig, and Measurement Method | |
| US10066287B2 (en) | Direct liquid deposition | |
| KR102629526B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| CN109385605B (zh) | 蒸发源装置及其控制方法 | |
| JP4478113B2 (ja) | 加熱容器支持台及びそれを備えた蒸着装置 | |
| JP5244635B2 (ja) | 有機物蒸着装置 | |
| KR102524502B1 (ko) | 원료 처리 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치와, 이를 이용한 기판 처리 방법 | |
| TWI742093B (zh) | 用於在一或數個基板上沉積有機層之裝置及方法 | |
| KR20130046541A (ko) | 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법 | |
| KR102144790B1 (ko) | 리니어 증착유닛 및 이를 포함하는 리니어 증착장치 | |
| KR101530318B1 (ko) | 증발원 유닛 및 증착 장치 | |
| JP2007113077A (ja) | 坩堝 | |
| KR20170071984A (ko) | 증착장치 | |
| KR102329250B1 (ko) | 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법 | |
| KR102339762B1 (ko) | 증발원 및 이를 구비한 증착 장치 | |
| KR101539624B1 (ko) | 증착 물질 연속 공급장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인 설비 | |
| KR102630347B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| KR20180112209A (ko) | 도가니 분리가 용이한 박막 증착 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |