KR20090033936A - 박막 증착 장치 - Google Patents
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Abstract
박막 증착 장치는 기판을 내부에서 처리할 수 있는 공간을 제공하는 공정 챔버, 공정 챔버 내에 배치되며, 기판 상에 공급하기 위한 소스 물질을 수용하는 수용 용기 및 수용 용기에 인접하게 배치하며, 수용 용기를 개폐하기 위하여 회전할 수 있고 상하로 승강할 수 있는 회전식 개폐 유닛을 포함한다. 따라서, 소스 물질의 누설이 억제된다.
Description
본 발명은 박막 증착 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 유기 물질을 증발시켜 증발된 유기 물질을 이용하여 유리 기판 상에 박막을 형성하는 박막 증착 장치에 관한 것이다.
최근에 응용분야를 확대하고 있는 대표적인 평판 표시장치인 유기 전계 발광소자(organic light emitting device, OLED)는 막 구조를 갖는 양극 및 음극 전극 과 상기 양극과 음극 사이에 인가된 전기장에 따라 발광 기능을 수행하는 형광 박막을 구비한다. 일반적으로 유기물질은 무기물질과 비교하여 디스플레이 소자로서 작은 구동전압, 높은 휘도 등의 장점이 있으므로 상기 형광 박막으로 유기물질이 널리 이용되고 있다. OLED 기판을 제조하기 위해서는 기판 상에 TFT와 같은 전극을 형성하기 위한 무기물 증착공정과 패터닝 공정이 반복적으로 이루어지고, 상기 형광 박막을 구성하기 위한 유기물 증착이 이루어진다. 최종적으로 산소와 수분을 차폐하기 위한 밀폐(encapsulation)공정이 수행된다.
상기 기판 상에 유기물을 증착시키는 방법으로서 진공증착법이 가장 널리 이용되고 있다. 공정 챔버 내부를 진공상태로 형성하고 상부에는 유기물이 증착될 기판을 장착하고, 상기 기판과 대응하는 공정 챔버의 하부에 위치하는 증발 유닛(evaporation unit)으로 증착공정의 조건에 따라 결정되는 소정 부피의 유기물을 충전한다. 상기 증발 유닛으로서 증발 도가니(evaporation pot)가 가장 널리 이용되고 있다. 상기 증발 도가니를 가열하면 내부에 위치하는 상기 유기물이 증발하여 상기 기판의 표면에 증착됨으로써 유기물로 형성된 상기 형광박막(이하, 유기박막)을 형성한다.
상기 증발 도가니는 본체의 토출부를 밀폐하는 커버의 존재 여부에 따라 밀폐형과 개방형으로 분류된다. 상기 개방형 증발 도가니는 도가니 상부의 토출부가 완전히 개방된다. 박막 형성 공정 중에는 상기 토출부가 완전히 개방되어 토출부를 통하여 유기 물질이 증발하여 기판 상에 증발된 유기 물질이 증착된다. 따라서 기판 상에 박막이 형성된다.
도 1은 종래의 박막 증착 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
종래의 박막 증착 장치(10)는 챔버(11), 상기 챔버(11) 내에 배치되고, 유기 물질을 담는 내부 공간을 갖는 용기(12) 및 상기 내부 공간을 외부로부터 밀폐시키는 개폐 유닛(15)을 포함한다.
일반적인 개폐 유닛(15)은 커버를 샤프트를 중심으로 회전하여 증발 도가니의 토출부를 밀폐 또는 개방시킨다. 이때 용기(12)의 상부와 개폐 유닛(15)의 상기 커버 사이에 일정 간격(d)으로 이격될 수 있다. 상기 간격(d)을 통하여 용기(12) 내에 수용되어 있던 유기 물질이 용기 밖으로 증발할 수 있다. 따라서 용기 내에 수용된 유기 물질이 낭비될 수 있다.
뿐만 아니라, 용기 밖으로 증발한 유기 물질은 챔버의 측벽에 부착하여 챔버 내부에 잔류한다. 결과적으로 잔류하는 유기 물질은 챔버 내부의 오염원으로 작용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 유기 물질의 낭비를 억제하고 챔버 내부의 오염을 억제할 수 있는 박막 형성 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 박막 증착 장치는 기판을 내부에서 처리할 수 있는 공간을 제공하는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내에 배치되며, 상기 기판 상에 공급하기 위한 소스 물질을 수용하는 수용 용기 및 상기 수용 용기에 인접하게 배치하며, 상기 수용 용기를 개폐하기 위하여 회전할 수 있고 상하로 승강할 수 있는 회전식 개폐 유닛을 포함한다. 여기서, 상기 회전식 개폐 유닛은 상기 수용 용기를 덮거나 개방하는 덮개, 상기 덮개의 일 단부와 연결되며 회전 및 승강하는 샤프트 및 상기 샤프트에 회전력 및 승강력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 박막 증착 장치에 따르면, 회전식 개폐 유닛이 회전뿐만 아니라 상하로 승강하므로 수용 용기를 완전히 실링하여 수용 용기로부터 소스 물질이 유출되는 것을 방지한다. 결과적으로 소스 물질의 낭비가 억제되고 유출된 소스 물질이 챔버 내부를 오염시키는 것이 억제된다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 형성 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성 장치(100)는 챔버(110), 수용 용기(120) 및 회전식 개폐 유닛(130)을 포함한다.
챔버(110)는 유리 기판과 같은 기판을 처리하는 공간을 제공한다. 공정 챔버(110) 는 내부 공간을 외부로부터 밀폐시키는 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 공정 챔버(110)의 상부는 개폐 가능하게 형성될 수 있다. 공정 챔버(110)의 상부를 개방한 후, 기판을 개방된 상부로부터 공정 챔버 내부로 유입시킨 다음 다시 공정 챔버(110)의 상부를 폐쇄하여 챔버(110)의 내부를 외부로부터 격리시킨다. 이후 도시하지 않았지만, 진공 펌프를 가동하여 공정 챔버(110)의 내부에 진공을 형성한다. 따라서 증착 공정이 진공 상태에서 수행될 수 있도록 한다.
수용 용기(120)는 공정 챔버(110) 내부에 배치된다. 수용 용기(120)는 유기 물질과 같이 기판 상에 박막을 형성하기 위한 소스 물질을 수용한다. 수용 용기(120)는 상부의 단면적이 하부의 단면적보다 넓은 U 자 형상을 가질 수 있다.
수용 용기(120)의 내부 공간에는 증착 대상 기판에 박막을 증착할 소스물질로서 Alq3(tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum)과 같은 유기물질이 충전된다.
회전식 개폐 유닛(130)은 수용 용기(120)에 인접하여 배치된다. 회전식 개폐 유닛(130)은 소스 물질을 수용하고 있는 수용 용기(120)를 덮는다. 회전식 개폐 유닛(130)은 덮개(131), 샤프트(133) 및 모터(135)를 포함한다.
덮개(131)는 수용 용기(120)의 노출된 부분을 덮는다. 덮개(131)는 후술하는 샤프트(133)의 단부와 연결된다. 덮개(131)는 수용 용기(120)의 노출 부분과 평행하게 연장된다.
샤프트(133)는 수용 용기(120)에 인접하여 배치된다. 샤프트(133)의 단부에는 덮개(133)가 연결된다. 따라서 샤프트(133)가 회전할 경우 함께 덮개(131)가 회전한다. 결과적으로 샤프트(133)가 회전하여 덮개(131)가 수용 용기(120)와 중첩할 경우 덮개(131)는 수용 용기(120)를 폐쇄시킨다. 이어서 샤프트(133)가 회전하여 덮개(133)가 수용 용기와 이격될 겨우 덮개(131)는 수용 용기(120)를 개방시킨다.
한편, 샤프트(133)는 상하로 구동한다. 따라서 샤프트(133)와 연결된 덮개(131)가 수용 용기(120)를 폐쇄할 경우 샤프트(133)가 하강하여 결과적으로 덮개(131)가 수용 용기(120)를 실링한다. 결과적으로 샤프트(133)가 하강함으로써 덮개(131)가 수용 용기(120)를 실링하여 수용 용기(120)로부터 소스 물질이 누설되는 것을 억제한다. 따라서 누설된 소스 물질이 공정 챔버(110)의 측벽을 오염시키는 것이 억제된다.
모터(135)는 샤프트(133)와 연결되어 샤프트(133)에 회전력 및 승강력을 제공한다. 예를 들면 모터(135)는 공압 실린더 또는 유압 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치(100)는 수용 용기(1120)를 통하여 소스 물질에 열을 공급하는 열공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 열공급부는 수용 용기(120)의 외측벽을 둘러싸도록 위치하여 상기 소스 물질로 열을 공급한다. 예를 들면, 상기 열공급부는 외부 전원과 연결된 전열선을 포함하며 상기 소스 물질로 주울열을 공급한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이와 같은 박막 증착 장치에 따르면, 회전식 개폐 유닛이 회전뿐만 아니라 상하로 승강하므로 수용 용기를 완전히 실링하여 수용 용기로부터 소스 물질이 유출되는 것을 방지한다. 결과적으로 소스 물질의 낭비가 억제되고 유출된 소스 물질이 챔버 내부를 오염시키는 것이 억제된다. 상기 박막 증착 장치는 기판 상에 유기 물질을 형성하는 유기전계발광소자의 발광층을 형성하는 데 사용될 수 있다. 또한, 상기 박막 증착 장치는 다른 유기 물질을 증착하여 특정 소자를 형성하는 공정에 사용될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 박막 증착 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 박막 증착 장치 110 : 공정 챔버
120 : 수용 용기 130 : 회전식 개폐 유닛
131 : 덮개 133 : 샤프트
135 : 모터
Claims (2)
- 기판을 내부에서 처리할 수 있는 공간을 제공하는 공정 챔버;상기 공정 챔버 내에 배치되며, 상기 기판 상에 공급하기 위한 소스 물질을 수용하는 수용 용기; 및상기 수용 용기에 인접하게 배치하며, 상기 수용 용기를 개폐하기 위하여 회전할 수 있고 상하로 승강할 수 있는 회전식 개폐 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 회전식 개폐 유닛은,상기 수용 용기를 덮거나 개방하는 덮개;상기 덮개의 일 단부와 연결되며 회전 및 승강하는 샤프트; 및상기 샤프트에 회전력 및 승강력을 제공하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20180105000A (ko) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | 주성엔지니어링(주) | 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법 |
| KR20200078852A (ko) * | 2018-12-24 | 2020-07-02 | 주식회사 에스에프에이 | 기판 증착장치 |
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- 2007-10-02 KR KR1020070099011A patent/KR20090033936A/ko not_active Application Discontinuation
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