KR20080082261A - Apparatus for depositing organic film - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 박막 증착 장치의 개략적 구성을 보여주는 도면,1 is a view showing a schematic configuration of an organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 공정 챔버의 개략적 구성을 보여주는 도면,2 is a view showing a schematic configuration of the process chamber of FIG.
도 3은 도 2의 A - A' 선에 따른 공정 챔버의 개략적 단면도,3 is a schematic cross-sectional view of the process chamber along line AA ′ of FIG. 2;
도 4는 도 3의 B - B' 선에 따른 소스 공급 부재의 개략적 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of the source supply member taken along the line BB ′ of FIG. 3.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 트랜스퍼 챔버 200 : 로딩 챔버100: transfer chamber 200: loading chamber
300 : 전처리 챔버 400a,400b,400c,400d : 공정 챔버300:
410 : 기판 지지 부재 420 : 회전 부재410: substrate supporting member 420: rotating member
422 : 회전판 424 : 회전 축422: rotating plate 424: rotation axis
440 : 소스 공급 부재 442 : 용기440: source supply member 442: container
443 : 분사 홀 444 : 가열 부재443
500 : 언로딩 챔버500: unloading chamber
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 유기 전계 발광 소자의 제조에 사용되는 기판상에 유기 박막을 증착하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for processing a substrate, and more particularly, to an apparatus for depositing an organic thin film on a substrate used in the manufacture of an organic electroluminescent device.
정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하는 디스플레이 장치를 가진다. 과거에는 주로 디스플레이 장치로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 사용되었으나, 현재에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)가 주로 사용되고 있다. 그러나 액정 표시 장치는 별도의 광원을 필요로 하는 장치로서 밝기, 시야각 및 대면적화 등에 한계가 있어, 최근에는 저전압 구동, 자기 발광, 경량 박형, 넓은 시야각, 그리고 빠른 응답 속도의 장점을 갖는 유기 전계 발광 소자를 이용한 표시 장치가 각광받고 있다. Information processing devices are rapidly evolving to have various types of functions and faster information processing speeds. This information processing apparatus has a display device for displaying the operated information. In the past, a cathode ray tube monitor was mainly used as a display device, but a liquid crystal display (LCD) is mainly used. However, liquid crystal displays require a separate light source and have limitations in brightness, viewing angle, and large area, and in recent years, organic electroluminescence having advantages of low voltage driving, self-luminous, light weight, wide viewing angle, and fast response speed. Display devices using elements have been in the spotlight.
유기 전계 발광 소자는 유기 박막에 주입되는 전자와 정공이 재결합하고 남은 에너지가 빛으로 발생되는 것으로서, 유기 물질의 도펀트(Dopant)의 양에 따라나오는 빛의 파장을 조절할 수 있고, 풀 칼라(Full Color)의 구현이 가능하다. The organic electroluminescent device is generated by the recombination of the electrons and holes injected into the organic thin film as light, and can control the wavelength of light coming out according to the amount of dopant of the organic material, and full color ) Can be implemented.
이러한 유기 전계 발광 소자를 제조하기 위해서는 기판상에 유기 박막을 증착하게 되며, 유기 박막을 증착하는 설비는 크게 인라인 타입 설비와 클러스터 타입 설비로 나누어질 수 있다. 이 중 클러스터 타입의 설비는 로딩/언로딩 챔버, 전처리 챔버 및 증착 챔버들이 트랜스퍼 챔버의 둘레에 배치되는 구조를 가진다. In order to manufacture such an organic electroluminescent device, an organic thin film is deposited on a substrate, and the equipment for depositing an organic thin film may be largely divided into an inline type device and a cluster type device. Among these, the cluster-type facility has a structure in which a loading / unloading chamber, a pretreatment chamber and a deposition chamber are arranged around the transfer chamber.
일반적으로 사용되고 있는 클러스터 타입의 유기 박막 증착 설비에 있어서, 증착 챔버 내측의 상부에는 기판이 고정 지지되고, 기판의 아래에는 선형 증착 원이 회전 가능하게 배치된다. 그리고, 선형 증착 원의 상부 면에는 기판으로 유기 물질을 공급하기 위한 다수의 분사 홀들이 형성된다.In a cluster type organic thin film deposition apparatus that is generally used, a substrate is fixedly supported on an upper portion inside the deposition chamber, and a linear deposition source is rotatably disposed below the substrate. In addition, a plurality of injection holes are formed in the upper surface of the linear deposition source for supplying the organic material to the substrate.
그런데, 기판상에 증착되는 유기 박막의 균일도는 선형 증착 원에 형성된 분사 홀들의 경사각, 개구 면적, 배치 간격, 기판과의 거리 등 여러 가지 설계 변수에 영향을 받기 때문에, 유기 박막의 균일도를 향상시키기 위해서는 분사 홀들의 설계 변수들을 적절하게 선택하고 이를 조절할 필요성이 있다.However, since the uniformity of the organic thin film deposited on the substrate is affected by various design variables such as the inclination angle of the injection holes formed in the linear deposition source, the opening area, the arrangement interval, and the distance to the substrate, the uniformity of the organic thin film is improved. In order to properly select and adjust the design parameters of the injection holes.
따라서, 본 발명의 목적은 증착 원에 형성된 분사 홀들의 설계 변수를 조절하여 기판상에 증착되는 유기 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 유기 박막 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic thin film deposition apparatus capable of improving the uniformity of the organic thin film deposited on the substrate by adjusting the design parameters of the injection holes formed in the deposition source.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 유기 박막 증착 장치는, 기판상에 유기 박막을 증착하는 장치에 있어서, 공정 챔버와; 상기 공정 챔버 내에 설치되며, 증착 면이 아래 방향을 향하도록 기판을 지지하는 기판 지지 부재와; 상기 기판 지지 부재에 지지된 상기 기판으로 유기 물질을 공급하는 복수 개의 분사 홀들이 상이한 경사각을 가지도록 형성된 선형 소스 공급 부재와; 상기 기판의 중심부를 지나는 수직축을 중심으로 상기 선형 소스 공급 부재를 회전시키는 회전 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the organic thin film deposition apparatus according to the present invention comprises: a process chamber comprising: a process chamber; A substrate support member installed in the process chamber and supporting the substrate such that a deposition surface faces downward; A linear source supply member formed such that a plurality of injection holes for supplying an organic material to the substrate supported by the substrate support member have different inclination angles; And a rotating member rotating the linear source supply member about a vertical axis passing through the center of the substrate.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유기 박막 증착 장치에 있어서, 상기 선형 소스 공급 부재는 외팔보 형상인 것이 바람직하다.In the organic thin film deposition apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the linear source supply member is preferably cantilevered.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 분사 홀들은 상기 소스 공급 부재의 회전 중심부로부터 길이 방향을 따라 외측으로 갈수록 회전 중심부를 향해 더 기울어지게 형성되는 것이 바람직하다.According to one aspect of the invention, the injection holes are preferably formed to be inclined more toward the rotation center toward the outside in the longitudinal direction from the rotation center of the source supply member.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 분사 홀들은 상기 소스 공급 부재의 회전 중심부로부터 길이 방향을 따라 외측으로 갈수록 큰 개구 면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.According to another aspect of the invention, the injection holes are preferably formed to have a larger opening area toward the outside in the longitudinal direction from the center of rotation of the source supply member.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 분사 홀들은 상기 소스 공급 부재의 회전 중심부로부터 길이 방향을 따라 외측으로 갈수록 상기 분사 홀들 간의 간격이 넓어지도록 형성되는 것이 바람직하다.According to another aspect of the invention, the injection holes are preferably formed such that the interval between the injection holes widen toward the outside in the longitudinal direction from the rotation center of the source supply member.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유기 박막 증착 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, an organic thin film deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
( 실시 예 )(Example)
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 박막 증착 장치의 개략적 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of an organic thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 유기 박막 증착 장치(10)는 트랜스퍼 챔버(100), 로딩 챔버(200), 전처리 챔버(300), 공정 챔버들(400a,400b,400c,400d), 그리고 언로딩 챔버(500)를 포함한다. 트랜스퍼 챔버(100)는 상부에서 바라볼 때 대체로 다각의 형 상을 가진다. 트랜스퍼 챔버(100)의 측면에는 로딩 챔버(200), 전처리 챔버(300), 공정 챔버들(400a,400b,400c,400d), 그리고 언로딩 챔버(500)가 배치된다. 트랜스퍼 챔버(100)의 측벽에는 각각의 챔버들로 기판(S)이 반출입될 수 있도록 개구(미도시)가 형성되고, 개구(미도시)는 게이트 밸브(미도시)에 의해 개폐된다. 트랜스퍼 챔버(100) 내에는 각각의 챔버들 간에 기판(S)을 이송하기 위한 이송 로봇(120)이 설치된다.Referring to FIG. 1, the organic thin
증착 공정이 진행될 기판(S)은 로딩 챔버(200)로 반입된다. 로딩 챔버(200)로 반입된 기판(S)은 이송 로봇(120)에 의해 전처리 챔버(300)로 이송된다. 전처리 챔버(300)는 플라즈마 또는 자외선 등을 사용하여 기판(S)을 세정하는 공정을 수행한다. 세정이 완료된 기판(S)은 이송 로봇(120)에 의해 공정 챔버들(400a,400b,400c,400d)로 이송되고, 공정 챔버들(400a,400b,400c,400d)은 기판(S)상에 유기 박막을 증착하는 공정을 수행한다. 증착 공정이 완료된 기판(S)은 이송 로봇(120)에 의해 언로딩 챔버(500)로 이송된다.The substrate S on which the deposition process is to be carried is loaded into the
도 2는 도 1의 공정 챔버의 개략적 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 A - A' 선에 따른 공정 챔버의 개략적 단면도이며, 도 4는 도 3의 B - B' 선에 따른 소스 공급 부재의 개략적 단면도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the process chamber of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the process chamber along line AA ′ of FIG. 2, and FIG. 4 is a source along line BB ′ of FIG. 3. It is a schematic sectional drawing of a supply member.
각각의 공정 챔버들(400a,400b,400c,400d)에서는 기판(S)의 증착 면에 유기 물질을 공급하여 유기 박막을 증착하는 공정이 수행되며, 이러한 공정 챔버들(400a,400b,400c,400d)들 중 공정 챔버(400a)를 예로 들어 그 구성 및 작용을 설명한다.In each of the
도 2 내지 도 4를 참조하면, 공정 챔버(400a)는 기판(S)상에 유기 물질을 증착하는 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(400a)에는 공정 진행시 공정 챔버(400a) 내부가 고진공을 유지하도록 진공 펌프(미도시)가 연결되는 진공 포트(미도시)가 제공된다. 2 to 4, the
공정 챔버(400a)의 내측 상부에는 기판(S)을 지지하는 기판 지지 부재(410)가 설치된다. 기판 지지 부재(410)는 기판(S)의 증착이 이루어지는 면이 아래 방향을 향하도록 기판(S)을 지지한다. The
기판 지지 부재(410)의 아래에는 회전 부재(420)가 설치되고, 회전 부재(420) 상에 소스 공급 부재(440)가 놓인다. 회전 부재(420)는 기판(S)의 증착 면에 평행하게 배치되는 회전 판(422)과, 회전 판(422)에 수직하게 결합되는 회전 축(424)을 포함한다. 회전 축(424)은 회전 축(424)의 가상의 연장선이 기판(S)의 중심을 통과하도록 정렬되고, 모터 등과 같은 구동 부재(미도시)에 연결되어 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전 판(422)은 직사각형 형상의 판 부재로 마련되고, 회전 축(424)은 회전 판(422)의 길이 방향을 따라 어느 일단에 수직하게 결합되어, 전체적으로 회전 부재(420)가 외팔보의 형상을 가지도록 제공될 수 있다.The rotating
회전 부재(420)의 회전 판(422)에는 소스 공급 부재(440)가 설치된다. 소스 공급 부재(440)는 선형 구조의 통 형상으로 마련될 수 있으며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 외팔보 형상을 가지는 회전 부재(420)의 회전 판(422) 위에 설치된다. 소스 공급 부재(440)는 기판 지지 부재(410)에 의해 지지된 기판(S)과 마주보도록 설치되고, 기판(S)의 증착이 이루어지는 면으로 유기 물질을 공급한다. The
소스 공급 부재(440)는 용기(442)와 가열 부재(444)를 포함한다. 용기(442)는 증착하고자 하는 유기 물질을 수용한다. 용기(442)는 선형 구조의 통 형상을 가지며, 용기(442)의 상부 면에는 용기(442) 내의 증발된 유기 물질(플룸)이 기판(S)상에 공급될 수 있도록 복수 개의 분사 홀들(443)이 형성된다. 가열 부재(444)는 유기 물질로부터 플룸(Flume)이 발생하도록 용기(442)를 가열하여 유기 물질에 열을 제공한다. 가열 부재(444)로는 코일 형상의 열선이 사용될 수 있으며, 가열 부재(444)는 용기(442)의 측벽 내에 배치되거나 용기(442)의 측벽을 감싸도록 배치될 수 있다. 이와 달리 레이저를 조사하는 레이저 조사 부재(미도시)가 가열 부재로 사용될 수도 있다.The
용기(442)의 상부 면에 형성된 분사 홀들(443)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상이한 경사각을 가지도록 형성될 수 있다. 용기(442)의 상부 면에서 회전 축(424)에 인접하게 위치한 분사 홀(433a)은 기판(S)의 증착 면에 수직한 방향으로 형성된다. 그리고, 분사 홀(433a)로부터 용기(442)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열된 분사 홀들(443b,443c,443d)은 기판(S)의 증착 면에 경사진 방향으로 형성된다. 분사 홀들(443b,443c,443d)은 회전 축(424)을 기준으로 내향 경사진 방향을 가지도록 형성될 수 있다. 분사 홀들(443b,443c,443d)은 용기(442)의 길이 방향을 따라 외측으로 갈수록 가면서 점점 더 큰 경사각(θ2,θ3,θ4)을 가진다.(θ2 < θ3 < θ4) 여기서, θ2는 분사 홀(443b)과 용기(442) 상부 면과의 경사각이고, θ3는 분사 홀(443c)과 용기(442) 상부 면과의 경사각이며, θ4는 분사 홀(443d)과 용기(442) 상부 면과의 경사각이다.The injection holes 443 formed in the upper surface of the
그리고, 분사 홀들(443a,443b,443c,443d)은 용기(442)의 길이 방향을 따라 외측으로 갈수록 더 큰 개구 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 분사 홀들(443a,443b,443c,443d)은 분사 홀들(443a,443b,443c,443d) 간의 간격이 용기(442)의 길이 방향을 따라 외측으로 갈수록 더 넓어지도록 형성될 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같은 구성에 의해, 기판(S)은 기판 지지 부재(410)에 고정되고, 소스 공급 부재(440)는 회전 부재(420)에 의해 회전되면서 기판(S)으로 유기 물질을 공급한다. 이때, 소스 공급 부재(440)의 분사 홀들(443a,443b,443c,443d)이 외측으로 갈수록 더 큰 경사각 및 개구 면적을 가지고, 분사 홀들(443a,443b,443c,443d) 간의 간격 또한 외측으로 갈수록 넓어지기 때문에, 기판의 중심부 면적과 비교하여 더 넓은 면적을 가지는 기판의 가장자리부로 더 많은 양의 유기 물질이 공급되어, 기판상에 증착되는 유기 박막의 균일도가 향상될 수 있다. By the above-described configuration, the substrate S is fixed to the
이상에서는, 소스 공급 부재(420)로 선형 부재가 사용되는 경우를 설명하였으나, 이 밖에도 회전 부재(420) 상에 선형을 이루도록 일렬로 배열된 여러 개의 포인트 소스들이 소스 공급 부재(420)로 사용될 수도 있다. 이 경우, 각각의 포인트 소스들에 형성된 분사 홀은 외측으로 갈수록 더 큰 개구 면적 및 경사각을 가질 수 있으며, 포인트 소스들은 외측으로 갈수록 간격이 넓어지게 배치될 수 있다.In the above, the case where the linear member is used as the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판에 증착되는 유기 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the uniformity of the organic thin film deposited on the substrate can be improved.
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KR1020070022886A KR20080082261A (en) | 2007-03-08 | 2007-03-08 | Apparatus for depositing organic film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080082261A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101240426B1 (en) * | 2011-02-08 | 2013-03-11 | 엘아이지에이디피 주식회사 | Organic Material Nozzle, Crucible Assembly for Depositing Organic Thin Film and Thin Film Deposition Apparatus with the Same |
KR20160118251A (en) * | 2014-02-04 | 2016-10-11 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Evaporation source for organic material, apparatus having an evaporation source for organic material, system having an evaporation deposition apparatus with an evaporation source for organic materials, and method for operating an evaporation source for organic material |
-
2007
- 2007-03-08 KR KR1020070022886A patent/KR20080082261A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101240426B1 (en) * | 2011-02-08 | 2013-03-11 | 엘아이지에이디피 주식회사 | Organic Material Nozzle, Crucible Assembly for Depositing Organic Thin Film and Thin Film Deposition Apparatus with the Same |
KR20160118251A (en) * | 2014-02-04 | 2016-10-11 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Evaporation source for organic material, apparatus having an evaporation source for organic material, system having an evaporation deposition apparatus with an evaporation source for organic materials, and method for operating an evaporation source for organic material |
KR20170081714A (en) * | 2014-02-04 | 2017-07-12 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | System for depositing one or more layers on a substrate supported by a carrier and method using the same |
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