KR20070051609A - Device for measurement thickness on deposition chamber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증착 챔버의 두께 측정 장치에 관한 것으로, 특히 증착 챔버의 상부면에 설치되어 증착 두께를 측정하는 다수개의 센서와, 다수개의 센서 중에서 어느 하나의 센서를 오픈시키는 셔터와, 셔터를 구동시키는 셔터 구동부와, 다수개의 센서 중에서 현재 사용되고 있는 센서의 교체 시기가 되면, 셔터 구동부를 작동시켜 다른 센서가 오픈되도록 제어하는 제어부를 구비한다. The present invention relates to a thickness measuring apparatus of a deposition chamber, in particular, a plurality of sensors installed on the upper surface of the deposition chamber to measure the deposition thickness, a shutter for opening any one of the plurality of sensors, and driving the shutter And a shutter driver and a controller for controlling another sensor to be opened by operating the shutter driver when a replacement time of the sensor currently used among the plurality of sensors is reached.

증착 챔버, 두께 측정, 센서, 셔터 Deposition chamber, thickness measurement, sensor, shutter

Description

증착 챔버의 두께 측정 장치{Device for measurement thickness on deposition chamber}Device for measurement thickness on deposition chamber

도 1은 본 발명에 따른 두께 측정 장치를 갖는 증착 챔버를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a deposition chamber having a thickness measuring device according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버내 셔터에 의해 오픈되는 두께 측정 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a thickness measuring device opened by the shutter in the deposition chamber according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 챔버내 셔터에 의해 오픈되는 두께 측정 장치를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a thickness measuring device opened by the shutter in the deposition chamber according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 기판 12 : 홀더10 substrate 12 holder

14 : 증착 챔버 16 : 지지대14 deposition chamber 16 support

18 : 증발 공급원 20 : 전원 공급부18: evaporation source 20: power supply

22 : 제어부 24 : 증착 두께 검출부22 control unit 24 deposition thickness detection unit

26 : 다수개의 센서 28 : 셔터26: multiple sensors 28: shutter

30 : 셔터 구동부30: shutter drive unit

본 발명은 증착 챔버에 관한 것으로서, 특히 두께 측정용 센서의 교체 시간을 줄여 증착 공정의 가동 시간을 증가시킬 수 있는 증착 챔버의 두께 측정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a deposition chamber, and more particularly, to an apparatus for measuring a thickness of a deposition chamber, which can increase the operation time of a deposition process by reducing the replacement time of the thickness measuring sensor.

현재 유기발광소자(OLED : Organic Light Emitting Diodes)는 자기발광(self-illuminating) 특성이 있고, 시야각이 자유롭고, 에너지가 절약되는 소자이다. 더욱이 낮은 생산 비용, 제조 용이성, 낮은 작동 온도, 신속한 응답 및 풀 컬러화(full coloration)와 같은 다른 이점들도 있어 차세대 평판 디스플레이 소자로의 대체가 가능하다.Currently, organic light emitting diodes (OLEDs) have a self-illuminating characteristic, a viewing angle is free, and energy is saved. Moreover, there are other benefits such as low production costs, ease of manufacture, low operating temperatures, fast response and full coloration, making it possible to replace the next generation of flat panel display devices.

이러한 유기발광소자(OLED)와 같은 디스플레이 소자의 제조 공정은 실리콘(silicon) 반도체 제조공정과 유사하여 유리 등의 기판 상에 박막을 증착(deposition), 사진 및 식각 공정(photolithography)으로 패터닝(patterning)하기 위한 감광막 (photo-resistor) 코팅, 노광 및 현상 공정, 식각(etching), 세정(cleaning)과 같은 단위 공정으로 이루어진다.The manufacturing process of a display device such as an organic light emitting diode (OLED) is similar to a silicon semiconductor manufacturing process, so that a thin film is deposited on a substrate such as glass by patterning, photolithography, and patterning. It consists of a unit process such as photo-resistor coating, exposure and development processes, etching, and cleaning.

그런데, 유기발광소자(OLED)의 박막은 주로 진공 증착법으로 증착되고 진공증착 챔버내의 온도, 증착 물질의 증착량, 증착시간 및 압력 등의 공정 파라미터에 의해 증착 두께가 조절된다.However, the organic light emitting diode OLED is mainly deposited by vacuum deposition, and the deposition thickness is controlled by process parameters such as the temperature in the vacuum deposition chamber, the deposition amount of the deposition material, the deposition time, and the pressure.

현재, 유기발광소자(OLED)의 증착 물질의 두께를 측정하기 위해서는 수정 진동자 등의 센서가 이용된다. 수정 진동자를 이용하여 두께를 측정하는 방법을 개략적으로 살펴보면, 수정 진동자에 물질이 증착되면 증착된 양에 비례하여 공명 진동수가 6㎒ 내지 4.5㎒ 범위내에서 변화하고 이러한 변화는 증착된 물질 두께에 따라 결정된다.At present, a sensor such as a crystal oscillator is used to measure the thickness of the deposition material of the OLED. In the schematic of measuring the thickness using a crystal oscillator, when the material is deposited on the crystal oscillator, the resonance frequency varies in the range of 6 MHz to 4.5 MHz in proportion to the amount deposited, and the change depends on the deposited material thickness. Is determined.

하지만, 수정 진동자는 자체적인 용량 한계에 의해 증착되는 물질이 많아질수록 박막 내에 응력이 작용하여 박막이 박리되거나 노이즈가 증가하는 등의 문제가 발생하여 수정 진동자를 교체해야만 한다. 증착 챔버 내에 설치된 수정 진동자를 교체하기 위해서는 증착 공정을 중단하고 증착 챔버내의 수정 진동자를 교체한 후에 진공 챔버를 펌핑(pumping)해서 진공 상태로 만들어야하기 때문에 증착 챔버가 가동되기까지 오랜 시간이 소요되는 단점이 있었다.However, the crystal oscillator has to replace the crystal oscillator due to problems such as peeling off the film or increasing noise due to stress acting on the thin film as more materials are deposited by its capacity limit. In order to replace the crystal oscillator installed in the deposition chamber, it is necessary to stop the deposition process, replace the crystal oscillator in the deposition chamber, and pump the vacuum chamber to make it into a vacuum state. There was this.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 증착 챔버내에 다수개의 두께 측정용 센서를 설치하고 어느 한 센서만 오픈되는 셔터를 구비함으로써 증착 챔버의 센서 교체 횟수를 줄일 수 있어 증착 공정의 가동 시간을 증가시킬 수 있는 증착 챔버의 두께 측정 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to install a plurality of thickness measuring sensors in the deposition chamber in order to solve the problems of the prior art as described above, by having a shutter that opens only one sensor can reduce the number of sensor replacement of the deposition chamber deposition It is to provide a thickness measuring apparatus of the deposition chamber that can increase the operating time of the process.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 증착 챔버의 두께 측정 장치 는, 증착 챔버에 있어서, 증착 챔버의 상부면에 설치되어 증착 두께를 측정하는 다수개의 센서와, 다수개의 센서 중에서 어느 하나의 센서를 오픈시키는 셔터와, 셔터를 구동시키는 셔터 구동부와, 다수개의 센서 중에서 현재 사용되고 있는 센서의 교체 시기가 되면, 셔터 구동부를 작동시켜 다른 센서가 오픈되도록 제어하는 제어부를 구비한다.In order to achieve the above object, a thickness measuring apparatus of a deposition chamber according to the present invention includes a plurality of sensors installed on an upper surface of a deposition chamber and measuring any one of a plurality of sensors in a deposition chamber. And a shutter for driving the shutter, a shutter driving unit for driving the shutter, and a control unit for controlling another sensor to be opened by operating the shutter driving unit when it is time to replace a sensor currently being used among the plurality of sensors.

본 발명에 있어서, 상기 다수개의 센서는 1열 또는 다수개의 매트릭스 형태로 배열되는 것이 바람직하다.In the present invention, the plurality of sensors are preferably arranged in a single column or a plurality of matrix form.

상기 셔터는 상기 1열 또는 다수개의 매트릭스 형태로 배열된 센서마다 각각 셔터의 개구부를 포함하고 상기 셔터 구동부에 의해 각각의 셔터 개구부를 오픈 또는 차단시키는 것이 바람직하다.Preferably, the shutters include openings of the shutters for each sensor arranged in the form of one column or a plurality of matrices, and each shutter opening is opened or blocked by the shutter driver.

다수개의 센서는 원형의 어레이 형태로 배열되는 것이 바람직하다.The plurality of sensors is preferably arranged in the form of a circular array.

상기 셔터는 상기 원형의 어레이 형태로 배열된 센서를 오픈시키는 하나의 셔터 개구부를 포함하고 상기 셔터 구동부에 의해 상기 셔터 개구부의 위치를 해당 센서 위치로 이동시키는 것이 바람직하다.Preferably, the shutter includes one shutter opening for opening the sensors arranged in the circular array form, and the shutter driver moves the position of the shutter opening to the sensor position.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 두께 측정 장치를 갖는 증착 챔버를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a deposition chamber having a thickness measuring device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 두께 측정 장치를 갖는 증착 챔버(14)는, 증착챔버(14)의 상부면에 기판(10)이 홀더(12)에 의해 지지되어 설치된다.Referring to FIG. 1, in a deposition chamber 14 having a thickness measuring apparatus according to the present invention, a substrate 10 is supported by a holder 12 on an upper surface of the deposition chamber 14.

증착 챔버(14)의 하부면에 지지대(16) 위에 유기물의 증발 소스가 수용된 증발 공급원(18)이 설치되고, 전원 공급부(20)로부터 공급되는 전원에 의해 가열되어 증발 소스가 증발된다. 증발된 유기물은 기판(10)의 전면에 일정한 두께가 형성될 때까지 증착된다.An evaporation source 18 containing an evaporation source of organic matter is installed on the support 16 on the lower surface of the deposition chamber 14, and is heated by a power source supplied from the power supply 20 to evaporate the evaporation source. The evaporated organic material is deposited until a predetermined thickness is formed on the entire surface of the substrate 10.

그리고 증착 챔버(14)의 상부면에는 다수개의 수정 진동자의 센서(26)가 고정되어 설치되고, 수정 진동자의 센서(26)에서는 증발된 유기물의 증착 두께에 따라 공명 진동수가 변화된 값을 증착 두께 검출부(24)에 전달한다.A plurality of crystal oscillators 26 are fixedly installed on the upper surface of the deposition chamber 14, and in the sensor 26 of the crystal oscillator, the resonance thickness is changed according to the deposition thickness of the evaporated organic material. Pass in 24.

제어부(22)는 증착 두께 검출부(24)에서 검출된 유기물 박막의 증착 두께가 기설정된 값이면 전원 공급부(20)를 제어하여 증발 공급원(18)으로의 전원을 차단시켜 증착 공정을 정지시키고, 검출된 증착 두께가 기설정된 값이 아닐 경우 전원 공급부(20)를 통해 증발 공급원(18)으로 전원이 계속 공급되어 기판(10)에 유기물 박막이 증착되도록 한다.If the deposition thickness of the organic thin film detected by the deposition thickness detector 24 is a predetermined value, the controller 22 controls the power supply unit 20 to stop the power supply to the evaporation source 18 to stop the deposition process and detect the If the deposited thickness is not a predetermined value, power is continuously supplied to the evaporation source 18 through the power supply 20 to deposit the organic thin film on the substrate 10.

증착 두께 검출부(24)는 수정 진동자의 센서(26)에서 검출된 값을 유기물 박막의 증착 두께값으로 수치 환산하여 이를 제어부(22)에 제공한다.The deposition thickness detector 24 numerically converts the value detected by the sensor 26 of the crystal oscillator into a deposition thickness value of the organic thin film and provides it to the controller 22.

다수개의 수정 진동자 센서(26)는 1열 또는 다수개의 매트릭스 형태로 배열되거나, 원형의 어레이 형태로 배열된다.The plurality of crystal oscillator sensors 26 are arranged in a single column or in a plurality of matrix forms, or in a circular array form.

그리고, 본 발명에 따른 증착 챔버(14)는, 다수개의 수정 진동자 센서(26) 중에서 어느 하나의 센서(26)만 오픈시키기 위한 셔터(28)와 이의 구동부(30)를 포함한다.In addition, the deposition chamber 14 according to the present invention includes a shutter 28 and a driver 30 thereof for opening only one sensor 26 among a plurality of quartz crystal vibrator sensors 26.

셔터 구동부(30)는 제어부(22)의 제어에 따라 다수개의 수정 진동자 센서(26) 중에서 교체 대상의 센서를 오픈시키기 위하여 해당 센서(26) 영역을 오픈시키고 나머지 다른 센서 영역을 차단시키도록 셔터 개구부(open region) 위치를 조정한다.The shutter driver 30 opens the corresponding sensor 26 area to open the replacement target sensor among the plurality of crystal oscillator sensors 26 under the control of the controller 22, and opens the shutter opening 30 to block the other sensor area. (open region) Adjust the position.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 두께 측정 장치를 갖는 증착 챔버는, 제어부(22)에서 다수개의 수정 진동자 센서(26) 중에서 현재 사용되고 있는 센서의 교체 시기가 되면, 셔터 구동부(30)에 제어 신호를 보낸다.The deposition chamber having the thickness measuring apparatus according to the present invention configured as described above sends a control signal to the shutter driver 30 when the controller 22 reaches the time of replacing the sensor currently being used among the plurality of crystal oscillator sensors 26. .

셔터 구동부(30)는 제어부(22)의 제어 신호에 따라 다음 수정 진동자 센서(26) 위치 영역으로 셔터 개구부의 위치를 이동시킨다. 이로 인해 셔터(28)의 개구부를 통해 새로운 수정 진동자 센서(26)만 오픈되고 나머지 다른 수정 진동자 센서는 차단된다.The shutter driver 30 moves the position of the shutter opening to the next crystal oscillator sensor 26 position region according to the control signal of the controller 22. This opens only the new crystal oscillator sensor 26 through the opening of the shutter 28 and blocks the other crystal oscillator sensor.

그리고 제어부(22)는 전원 공급부(20)에 제어 신호를 보내서 전원 공급부(20)를 통해 증발 공급원(18)으로 전원을 공급한다. 증발 공급원(18)의 증발 소스는 증발되어 기판(10)의 전면에 일정한 두께의 유기물 박막으로 증착된다.The control unit 22 supplies a control signal to the power supply unit 20 to supply power to the evaporation source 18 through the power supply unit 20. The evaporation source of the evaporation source 18 is evaporated and deposited into a thin film of organic material of constant thickness on the front of the substrate 10.

증착 챔버(14)의 상부면에 설치된 다수개의 수정 진동자 센서(26) 중에서 셔터(28)의 개구부를 통해 오픈된 새로운 수정 진동자 센서(26)에서 유기물 증착 두께에 따라 변화된 공명 진동수 값을 증착 두께 검출부(24)에 전달하고, 증착 두께 검출부(24)에서는 수정 진동자의 센서(26)에서 검출된 값을 유기물 박막의 증착 두께값으로 수치 환산하여 제어부(22)에 제공한다.Among the plurality of crystal oscillator sensors 26 installed on the upper surface of the deposition chamber 14, a new resonance oscillator sensor 26, which is opened through the opening of the shutter 28, has a resonance frequency value changed according to the organic material deposition thickness. And the value detected by the sensor 26 of the crystal oscillator is numerically converted into the deposition thickness value of the organic thin film, and provided to the control unit 22 by the deposition thickness detection unit 24.

그러므로, 본 발명에 따른 두께 측정 장치를 갖는 증착 챔버는, 셔터(28) 및 셔터 구동부(30)를 통해 다수개의 수정 진동자의 센서(26)를 선택해서 유기물 박막의 증착 두께를 측정할 수 있다.Therefore, the deposition chamber having the thickness measuring apparatus according to the present invention can measure the deposition thickness of the organic thin film by selecting the sensors 26 of the plurality of crystal oscillators through the shutter 28 and the shutter driver 30.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버내 셔터에 의해 오픈되는 두께 측정 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a thickness measuring device opened by the shutter in the deposition chamber according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 증착 챔버는 원형의 어레이 형태로 배열된 수정 진동자 센서(26)를 덮으며 어느 한 센서만 오픈되는 개구부(29)를 갖는 원형의 셔터를 회전시킨다.Referring to FIG. 2, the deposition chamber according to an embodiment of the present invention rotates a circular shutter having an opening 29 which covers a crystal oscillator sensor 26 arranged in a circular array shape and only one sensor is opened. Let's do it.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 챔버내 셔터에 의해 오픈되는 두께 측정 장치를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a thickness measuring device opened by the shutter in the deposition chamber according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하며느 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 챔버는 1열 또는 매트릭스 형태로 배열된 다수개의 수정 진동자 센서(26) 각각을 오픈하거나 차단하는 다수개의 셔터 개구부(29)를 갖는 셔터(28)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a deposition chamber according to another embodiment of the present invention includes a shutter having a plurality of shutter openings 29 for opening or blocking each of a plurality of quartz crystal oscillator sensors 26 arranged in a single row or matrix form. 28).

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 증착 챔버내에 다수개의 두께 측정용 수정 진동자 센서를 설치하고 어느 한 센서만 오픈되는 셔터를 구비함으로써 증착 챔버의 센서 교체하고 증착 챔버를 다시 가동하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있어 증 착 공정의 전체 가동 시간을 증가시킬 수 있다.As described above, the present invention can reduce the time it takes to replace the sensor of the deposition chamber and restart the deposition chamber by installing a plurality of thickness measuring crystal oscillator sensor in the deposition chamber and having a shutter that opens only one sensor. The overall uptime of the deposition process can be increased.

Claims (5)

증착 챔버에 있어서,In the deposition chamber, 상기 증착 챔버의 상부면에 설치되어 증착 두께를 측정하는 다수개의 센서;A plurality of sensors installed on an upper surface of the deposition chamber to measure a deposition thickness; 상기 다수개의 센서 중에서 어느 하나의 센서를 오픈시키는 셔터;A shutter that opens any one of the plurality of sensors; 상기 셔터를 구동시키는 셔터 구동부; 및 A shutter driver for driving the shutter; And 상기 다수개의 센서 중에서 현재 사용되고 있는 센서의 교체 시기가 되면, 상기 셔터 구동부를 작동시켜 다른 센서가 오픈되도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 챔버의 두께 측정 장치.And a control unit for controlling another sensor to be opened by operating the shutter driver when the replacement time of the sensor currently used among the plurality of sensors is reached. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다수개의 센서는 1열 또는 다수개의 매트릭스 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버의 두께 측정 장치.Wherein the plurality of sensors are arranged in a single row or a plurality of matrix forms. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 셔터는 상기 1열 또는 다수개의 매트릭스 형태로 배열된 센서마다 각각 셔터의 개구부를 포함하고 상기 셔터 구동부에 의해 각각의 셔터 개구부를 오픈 또는 차단시키는 것을 특징으로 하는 증착 챔버의 두께 측정 장치.And the shutter includes openings of the shutters for each sensor arranged in the form of one row or a plurality of matrices, and opens or blocks each shutter opening by the shutter driver. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 다수개의 센서는 원형의 어레이 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버의 두께 측정 장치.Thickness measuring device of the deposition chamber, characterized in that the plurality of sensors are arranged in the form of a circular array. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 셔터는 상기 원형의 어레이 형태로 배열된 센서를 오픈시키는 하나의 셔터 개구부를 포함하고 상기 셔터 구동부에 의해 상기 셔터 개구부의 위치를 해당 센서 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 증착 챔버의 두께 측정 장치.And the shutter includes one shutter opening for opening the sensors arranged in the circular array shape, and moves the position of the shutter opening to the corresponding sensor position by the shutter driver.
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