KR20100133679A - Apparatus for thin layer deposition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막 증착 장치에 관한 것으로, 상세하게는 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있고, 제조 수율이 향상된 박막 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus, and more particularly, to a thin film deposition apparatus which can be easily applied to a large-scale substrate mass production process and has an improved manufacturing yield.
디스플레이 장치들 중, 유기 발광 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 컨트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로서 주목을 받고 있다. Among the display devices, the organic light emitting display device has attracted attention as a next generation display device because of its advantages of having a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed.
일반적으로, 유기 발광 디스플레이 장치는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현할 수 있도록, 애노드와 캐소드 사이에 발광층을 삽입한 적층형 구조를 가지고 있다. 그러나, 이러한 구조로는 고효율 발광을 얻기 어렵기 때문에, 각각의 전극과 발광층 사이에 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 수송층 및 정공 주입층 등의 중간층을 선택적으로 추가 삽입하여 사용하고 있다. In general, an organic light emitting display device has a stacked structure in which a light emitting layer is inserted between an anode and a cathode so that colors can be realized on the principle that holes and electrons injected from the anode and the cathode recombine in the light emitting layer to emit light. However, such a structure makes it difficult to obtain high-efficiency light emission. Therefore, intermediate layers such as an electron injection layer, an electron transport layer, a hole transport layer, and a hole injection layer are selectively inserted between each electrode and the light emitting layer.
그러나, 발광층 및 중간층 등의 유기 박막의 미세 패턴을 형성하는 것이 실질적으로 매우 어렵고, 상기 층에 따라 적색, 녹색 및 청색의 발광 효율이 달라지기 때문에, 종래의 박막 증착 장치로는 대면적(5G 이상의 마더 글래스(mother- glass))에 대한 패터닝이 불가능하여 만족할 만한 수준의 구동 전압, 전류 밀도, 휘도, 색순도, 발광 효율 및 수명 등을 가지는 대형 유기 발광 디스플레이 장치를 제조할 수 없는 바, 이의 개선이 시급하다.However, since it is practically very difficult to form fine patterns of organic thin films such as a light emitting layer and an intermediate layer, and the luminous efficiency of red, green, and blue varies depending on the layers, a conventional thin film deposition apparatus has a large area (more than 5G). It is impossible to manufacture large size organic light emitting display devices with satisfactory driving voltage, current density, brightness, color purity, luminous efficiency and lifespan due to impossible patterning for mother glass. It's urgent.
한편, 유기 발광 디스플레이 장치는 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극 사이에 발광층 및 이를 포함하는 중간층을 구비한다. 이때 상기 전극들 및 중간층은 여러 방법으로 형성될 수 있는데, 그 중 한 방법이 증착이다. 증착 방법을 이용하여 유기 발광 디스플레이 장치를 제작하기 위해서는, 박막 등이 형성될 기판 면에, 형성될 박막 등의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 파인 메탈 마스크(fine metal mask: FMM)를 밀착시키고 박막 등의 재료를 증착하여 소정 패턴의 박막을 형성한다.Meanwhile, the organic light emitting display device includes a light emitting layer and an intermediate layer including the same between the first and second electrodes facing each other. In this case, the electrodes and the intermediate layer may be formed by various methods, one of which is deposition. In order to fabricate an organic light emitting display device using a deposition method, a fine metal mask (FMM) having the same pattern as the pattern of the thin film to be formed is in close contact with the surface of the substrate on which the thin film or the like is to be formed. The material is deposited to form a thin film of a predetermined pattern.
본 발명은 제조가 용이하고, 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있으며, 제조 수율 및 증착 효율이 향상되고, 증착 물질의 재활용이 용이한 박막 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a thin film deposition apparatus that can be easily manufactured, can be easily applied to a large-scale substrate mass production process, manufacturing yield and deposition efficiency can be improved, and the deposition material can be easily recycled.
본 발명은 피 증착체 상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서, 증착 물질을 방사하는 증착원; 상기 증착원의 일 측에 배치되며, 제1 방향을 따라 복수 개의 제1 슬릿들이 형성되는 제1 노즐; 상기 증착원과 대향되게 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 복수 개의 제2 슬릿들이 형성되는 제2 노즐; 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획하는 복수 개의 차단벽들을 구비하는 차단벽 어셈블리; 및 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 배치되어 상기 증착원으로부터 방사되는 상기 증착 물질 중 적어도 일부를 차단하는 보정판을 포함하고, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 상기 보정판 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다. The present invention provides a thin film deposition apparatus for forming a thin film on a deposition target, comprising: a deposition source for emitting a deposition material; A first nozzle disposed on one side of the deposition source and having a plurality of first slits formed in a first direction; A second nozzle disposed to face the deposition source and having a plurality of second slits formed along the first direction; A barrier wall disposed between the first nozzle and the second nozzle along a first direction, the barrier wall including a plurality of barrier walls partitioning a space between the first nozzle and the second nozzle into a plurality of deposition spaces; assembly; And a compensation plate disposed between the first nozzle and the second nozzle to block at least a portion of the deposition material radiated from the deposition source, wherein the deposition source, the first nozzle, the second nozzle, and the correction plate And the barrier wall assembly is formed to be movable relative to the deposition target.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간 내에서의 박막의 두께가 실질적으로 동일하게 형성되도록 구비될 수 있다. In the present invention, the correction plate may be provided so that the thickness of the thin film in each of the deposition space is formed substantially the same.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록 높이가 낮게 형성될 수 있다. In the present invention, the correction plate may be formed in a lower height as the distance from the center of each deposition space.
여기서, 상기 보정판은 원호 또는 코사인 곡선의 형상으로 형성될 수 있다. Here, the correction plate may be formed in the shape of an arc or cosine curve.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 높이가 각 증착 공간의 단부에서의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. In the present invention, the correction plate may be formed such that the height at the center of each deposition space is lower than the height at the end of each deposition space.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 상기 증착 물질의 차단량이 상기 각 증착 공간의 단부에서의 상기 증착 물질의 차단량보다 많도록 형성될 수 있다. In the present invention, the correction plate may be formed such that the blocking amount of the deposition material at the center of each deposition space is greater than the blocking amount of the deposition material at the end of each deposition space.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 서로 인접한 상기 차단벽들 사이에 각각 형성될 수 있다. In the present invention, the correction plate may be formed between the blocking walls adjacent to each other.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간마다 형성되고, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿에서 방사되는 상기 증착 물질의 특성에 따라 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경 가능할 수 있다. In the present invention, the compensation plate is formed for each of the deposition space, the size or shape of each of the compensation plate may be changed according to the characteristics of the deposition material radiated from the first slit disposed in each deposition space. .
여기서, 복수 개의 상기 증착 공간마다 증착되는 박막의 두께가 동일하도록 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경 가능할 수 있다. Here, the size or shape of each of the compensation plates may be changed so that the thickness of the thin film deposited for each of the plurality of deposition spaces is the same.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다. In the present invention, each of the plurality of blocking walls is formed in a second direction substantially perpendicular to the first direction to divide the space between the first nozzle and the second nozzle into a plurality of deposition spaces. Can be.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단벽들은 등간격으로 배치될 수 있다. In the present invention, the plurality of blocking walls may be arranged at equal intervals.
본 발명에 있어서, 상기 차단벽들과 상기 제2 노즐은 소정 간격을 두고 이격되도록 형성될 수 있다. In the present invention, the blocking walls and the second nozzle may be formed to be spaced apart at a predetermined interval.
본 발명에 있어서, 상기 차단벽 어셈블리는 상기 박막 증착 장치로부터 분리 가능하도록 형성될 수 있다. In the present invention, the barrier wall assembly may be formed to be detachable from the thin film deposition apparatus.
본 발명에 있어서, 상기 차단벽 어셈블리는 복수 개의 제1 차단벽들을 구비하는 제1 차단벽 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단벽들을 구비하는 제2 차단벽 어셈블리를 포함할 수 있다. In the present invention, the barrier wall assembly may include a first barrier wall assembly having a plurality of first barrier walls and a second barrier wall assembly having a plurality of second barrier walls.
여기서, 상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다. Here, each of the plurality of first blocking walls and the plurality of second blocking walls is formed in a second direction substantially perpendicular to the first direction, thereby providing a space between the first nozzle and the second nozzle. It may be partitioned into a plurality of deposition spaces.
여기서, 상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 서로 대응되도록 배치될 수 있다. Here, each of the plurality of first blocking walls and the plurality of second blocking walls may be disposed to correspond to each other.
여기서, 상기 서로 대응되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽은 실질적으로 동일한 평면상에 위치하도록 배치될 수 있다. Here, the first blocking wall and the second blocking wall corresponding to each other may be disposed on substantially the same plane.
본 발명에 있어서, 상기 제2 노즐은, 상기 증착원에서 기화된 상기 증착 물질이 증착되는 피 증착체로부터 소정 간격을 두고 이격되도록 형성될 수 있다. In the present invention, the second nozzle may be formed so as to be spaced apart from the deposition target on which the deposition material vaporized in the deposition source is deposited.
본 발명에 있어서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐 및 상기 차단벽 어셈블리는 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성될 수 있다. In the present invention, the deposition source, the first nozzle, the second nozzle and the barrier wall assembly may be formed to be relatively movable relative to the deposition target.
여기서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 상기 보정판 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 피 증착체에 상기 증착 물질을 증착할 수 있다. Here, the deposition source, the first nozzle, the second nozzle, the compensation plate and the barrier wall assembly may deposit the deposition material on the deposition target while moving relative to the deposition target.
여기서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 상기 보정판 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대하여 각각 수직인 제3 방향을 따라 상대적으로 이동할 수 있다. The deposition source, the first nozzle, the second nozzle, the compensating plate, and the barrier wall assembly may be relatively moved in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction, respectively.
다른 측면에 관한 본 발명은, 피 증착체 상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치에 있어서, 증착 물질을 방사하는 증착원; 상기 증착원의 일 측에 구비되며, 서로 대향되게 배치되는 제1 노즐과 제2 노즐; 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 배치되는 복수 개의 차단벽들을 구비하는 차단벽 어셈블리; 및 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 배치되어 상기 증착원으로부터 방사되는 상기 증착 물질 중 적어도 일부를 차단하는 보정판;을 포함하고, 상기 제2 노즐은 상기 피 증착체와 소정 간격을 두고 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a thin film deposition apparatus for forming a thin film on a deposition target, comprising: a deposition source for emitting a deposition material; A first nozzle and a second nozzle provided at one side of the deposition source and disposed to face each other; A barrier wall assembly having a plurality of barrier walls disposed between the first nozzle and the second nozzle; And a compensating plate disposed between the first nozzle and the second nozzle to block at least a portion of the deposition material radiated from the deposition source, wherein the second nozzle is spaced apart from the deposition target at a predetermined interval. It provides a thin film deposition apparatus, characterized in that formed to be.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단벽들은 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이에 상기 제1 방향을 따라 배치되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다. In the present invention, the plurality of blocking walls are disposed along the first direction between the first nozzle and the second nozzle, and the space between the first nozzle and the second nozzle is divided into a plurality of deposition spaces. Can be partitioned
여기서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간 내에서의 박막의 두께가 실질적으로 동일하게 형성되도록 구비될 수 있다. Here, the compensation plate may be provided so that the thicknesses of the thin films in the respective deposition spaces are substantially the same.
여기서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서 멀어질수록 높이가 낮게 형성될 수 있다. Here, the correction plate may be formed in a lower height as the distance from the center of each deposition space.
여기서, 상기 보정판은 원호 또는 코사인 곡선의 형상으로 형성될 수 있다. Here, the correction plate may be formed in the shape of an arc or cosine curve.
여기서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 높이가 각 증착 공간의 단부에서의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. Here, the correction plate may be formed to have a height at the center of each deposition space is lower than the height at the end of each deposition space.
여기서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간의 중심에서의 상기 증착 물질의 차단량이 상기 각 증착 공간의 단부에서의 상기 증착 물질의 차단량보다 많도록 형성될 수 있다. Here, the compensation plate may be formed such that the blocking amount of the deposition material at the center of each deposition space is greater than the blocking amount of the deposition material at the end of each deposition space.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 서로 인접한 상기 차단벽들 사이에 각각 형성될 수 있다. In the present invention, the correction plate may be formed between the blocking walls adjacent to each other.
본 발명에 있어서, 상기 보정판은 상기 각 증착 공간마다 형성되고, 상기 각 증착 공간에 배치된 상기 제1 슬릿에서 방사되는 상기 증착 물질의 특성에 따라 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경 가능할 수 있다. In the present invention, the compensation plate is formed for each of the deposition space, the size or shape of each of the compensation plate may be changed according to the characteristics of the deposition material radiated from the first slit disposed in each deposition space. .
여기서, 복수 개의 상기 증착 공간마다 증착되는 박막의 두께가 동일하도록 상기 각각의 보정판의 크기 또는 형상이 변경 가능할 수 있다. Here, the size or shape of each of the compensation plates may be changed so that the thickness of the thin film deposited for each of the plurality of deposition spaces is the same.
본 발명에 있어서, 상기 복수 개의 차단벽들은 등간격으로 배치될 수 있다. In the present invention, the plurality of blocking walls may be arranged at equal intervals.
본 발명에 있어서, 상기 차단벽들과 상기 제2 노즐은 소정 간격을 두고 이격되도록 형성될 수 있다. In the present invention, the blocking walls and the second nozzle may be formed to be spaced apart at a predetermined interval.
본 발명에 있어서, 상기 차단벽 어셈블리는 상기 박막 증착 장치로부터 분리 가능하도록 형성될 수 있다. In the present invention, the barrier wall assembly may be formed to be detachable from the thin film deposition apparatus.
본 발명에 있어서, 상기 차단벽 어셈블리는 복수 개의 제1 차단벽들을 구비하는 제1 차단벽 어셈블리와, 복수 개의 제2 차단벽들을 구비하는 제2 차단벽 어셈블리를 포함할 수 있다. In the present invention, the barrier wall assembly may include a first barrier wall assembly having a plurality of first barrier walls and a second barrier wall assembly having a plurality of second barrier walls.
여기서, 상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 상기 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향으로 형성되어, 상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간들로 구획할 수 있다. Here, each of the plurality of first blocking walls and the plurality of second blocking walls is formed in a second direction substantially perpendicular to the first direction, thereby providing a space between the first nozzle and the second nozzle. It may be partitioned into a plurality of deposition spaces.
여기서, 상기 복수 개의 제1 차단벽들 및 상기 복수 개의 제2 차단벽들 각각은 서로 대응되도록 배치될 수 있다. Here, each of the plurality of first blocking walls and the plurality of second blocking walls may be disposed to correspond to each other.
여기서, 상기 서로 대응되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽은 실질적으로 동일한 평면상에 위치하도록 배치될 수 있다. Here, the first blocking wall and the second blocking wall corresponding to each other may be disposed on substantially the same plane.
본 발명에 있어서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 상기 보정판 및 상기 차단벽 어셈블리는 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동가능하도록 형성될 수 있다. In the present invention, the deposition source, the first nozzle, the second nozzle, the compensation plate, and the barrier wall assembly may be formed to be relatively movable with respect to the deposition target.
여기서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 상기 보정판 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 피 증착체에 상기 증착 물질을 증착할 수 있다. Here, the deposition source, the first nozzle, the second nozzle, the compensation plate and the barrier wall assembly may deposit the deposition material on the deposition target while moving relative to the deposition target.
여기서, 상기 증착원, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 상기 보정판 및 상기 차단벽 어셈블리는 상기 피 증착체와 평행한 면을 따라 상대적으로 이동할 수 있다. The deposition source, the first nozzle, the second nozzle, the compensating plate, and the barrier wall assembly may be relatively moved along a plane parallel to the deposition target.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 박막 증착 장치에 따르면, 제조가 용이하고, 대형 기판 양산 공정에 용이하게 적용될 수 있으며, 제조 수율 및 증착 효율이 향상되고, 증착 물질의 재활용이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. According to the thin film deposition apparatus of the present invention made as described above, it is easy to manufacture, can be easily applied to the large-scale substrate mass production process, the production yield and deposition efficiency is improved, the deposition material can be easily recycled effect can be obtained have.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 증착 장치의 개략적인 측면도이고, 도 3은 도 1의 증착 장치의 개략적인 평면도이다. 1 is a perspective view schematically showing a deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic side view of the deposition apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic plan view of the deposition apparatus of FIG. 1.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 증착원(110), 제1 노즐(120), 차단벽 어셈블리(130), 제2 노즐(150), 제2 노즐 프레임(155) 및 기판(160)을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 보정판(190)을 더 포함한다. 1, 2 and 3, the thin
여기서, 도 1, 도 2 및 도 3에는 설명의 편의를 위해 챔버를 도시하지 않았지만, 도 1 내지 도 3의 모든 구성은 적절한 진공도가 유지되는 챔버 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 증착 물질의 직진성을 확보하기 위함이다. 1, 2 and 3 are not shown in the chamber for convenience of description, it is preferable that all the configurations of FIGS. 1 to 3 are arranged in a chamber in which an appropriate degree of vacuum is maintained. This is to ensure the straightness of the deposition material.
상세히, 증착원(110)에서 방출된 증착 물질(115)이 제1 노즐(120) 및 제2 노즐(150)을 통과하여 기판(160)에 원하는 패턴으로 증착되게 하려면, 기본적으로 챔버(미도시) 내부는 FMM 증착 방법과 동일한 고진공 상태를 유지해야 한다. 또한 차단벽(131) 및 제2 노즐(150)의 온도가 증착원(110) 온도보다 충분히 낮아야(약 100°이하) 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간을 고진공 상태로 유지할 수 있다. 이와 같이, 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)의 온도가 충분히 낮으면, 원하지 않는 방향으로 방사되는 증착 물질(115)은 모두 차단벽 어셈블리(130) 면에 흡착되어서 고진공을 유지할 수 있기 때문에, 증착 물질 간의 충돌이 발생하지 않아서 증착 물질의 직진성을 확보할 수 있게 되는 것이다. 이때 차단벽 어셈블 리(130)는 고온의 증착원(110)을 향하고 있고, 증착원(110)과 가까운 곳은 최대 167° 가량 온도가 상승하기 때문에, 필요할 경우 부분 냉각 장치가 더 구비될 수 있다. 이를 위하여, 차단벽 어셈블리(130)에는 냉각 부재가 형성될 수 있다. In detail, in order for the
이러한 챔버(미도시) 내에는 피 증착체인 기판(160)이 배치된다. 상기 기판(160)은 평판 표시장치용 기판이 될 수 있는 데, 다수의 평판 표시장치를 형성할 수 있는 마더 글라스(mother glass)와 같은 대면적 기판이 적용될 수 있다.In this chamber (not shown), a
챔버 내에서 상기 기판(160)과 대향하는 측에는, 증착 물질(115)이 수납 및 가열되는 증착원(110)이 배치된다. 상기 증착원(110) 내에 수납되어 있는 증착 물질(115)이 기화됨에 따라 기판(160)에 증착이 이루어진다. 상세히, 증착원(110)은 그 내부에 증착 물질(115)이 채워지는 도가니(111)와, 도가니(111)를 가열시켜 도가니(111) 내부에 채워진 증착 물질(115)을 도가니(111)의 일 측, 상세하게는 제1 노즐(120) 측으로 증발시키기 위한 히터(112)를 포함한다. On the side opposite to the
증착원(110)의 일 측, 상세하게는 증착원(110)에서 기판(160)을 향하는 측에는 제1 노즐(120)이 배치된다. 그리고, 제1 노즐(120)에는, Y축 방향을 따라서 복수 개의 제1 슬릿(121)들이 형성된다. 여기서, 상기 복수 개의 제1 슬릿들(121)은 등 간격으로 형성될 수 있다. 증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 이와 같은 제1 노즐(120)을 통과하여 피 증착체인 기판(160) 쪽으로 향하게 되는 것이다. The
제1 노즐(120)의 일 측에는 차단벽 어셈블리(130)가 구비된다. 상기 차단벽 어셈블리(130)는 복수 개의 차단벽(131)들과, 차단벽(131)들 외측에 구비되는 차단 벽 프레임(132)을 포함한다. 상기 복수 개의 차단벽(131)들은 Y축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 차단벽(131)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 차단벽(131)들은 도면에서 보았을 때 XZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 Y축 방향에 수직이 되도록 형성된다. 이와 같이 배치된 복수 개의 차단벽(131)들은 제1 노즐(120)과 후술할 제2 노즐(150) 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획하는 역할을 수행한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 상기 차단벽(131)들에 의하여, 증착 물질이 분사되는 각각의 제1 슬릿(121) 별로 증착 공간(S)이 분리되는 것을 일 특징으로 한다. One side of the
여기서, 각각의 차단벽(131)들은 서로 이웃하고 있는 제1 슬릿(121)들 사이에 배치될 수 있다. 이는 다시 말하면, 서로 이웃하고 있는 차단벽(131)들 사이에 하나의 제1 슬릿(121)이 배치된다고 볼 수도 있다. 바람직하게, 제1 슬릿(121)은 서로 이웃하고 있는 차단벽(131) 사이의 정 중앙에 위치할 수 있다. 이와 같이, 차단벽(131)이 제1 노즐(120)과 후술할 제2 노즐(150) 사이의 공간을 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획함으로써, 하나의 제1 슬릿(121)으로 배출되는 증착 물질은 다른 제1 슬릿(121)에서 배출된 증착 물질들과 혼합되지 않고, 제2 슬릿(151)을 통과하여 기판(160)에 증착되는 것이다. 다시 말하면, 차단벽(131)들은 제1 슬릿(121)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 Y축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행한다. Here, each of the blocking
한편, 상기 복수 개의 차단벽(131)들의 외측으로는 차단벽 프레임(132)이 더 구비될 수 있다. 차단벽 프레임(132)은, 복수 개의 차단벽(131)들의 상하면에 각각 구비되어, 복수 개의 차단벽(131)들의 위치를 지지하는 동시에, 제1 슬릿(121)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 Z축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행한다. Meanwhile, a blocking
한편, 상기 차단벽 어셈블리(130)는 박막 증착 장치(100)로부터 분리 가능하도록 형성될 수 있다. 상세히, 종래의 FMM 증착 방법은 증착 효율이 낮다는 문제점이 존재하였다. 여기서 증착 효율이란 증착원에서 기화된 재료 중 실제로 기판에 증착된 재료의 비율을 의미하는 것으로, 종래의 FMM 증착 방법에서의 증착 효율은 대략 32% 정도이다. 더구나 종래의 FMM 증착 방법에서는 증착에 사용되지 아니한 대략 68% 정도의 유기물이 증착기 내부의 여기저기에 증착되기 때문에, 그 재활용이 용이하지 아니하다는 문제점이 존재하였다. Meanwhile, the
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)에서는 차단벽 어셈블리(130)를 이용하여 증착 공간을 외부 공간과 분리하였기 때문에, 기판(160)에 증착되지 않은 증착 물질은 대부분 차단벽 어셈블리(130) 내에 증착된다. 따라서, 장시간 증착 후, 차단벽 어셈블리(130)에 증착 물질이 많이 쌓이게 되면, 차단벽 어셈블리(130)를 박막 증착 장치(100)로부터 분리한 후, 별도의 증착 물질 재활용 장치에 넣어서 증착 물질을 회수할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여, 증착 물질 재활용률을 높임으로써 증착 효율이 향상되고 제조 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다. In order to solve such a problem, in the thin
증착원(110)과 기판(160) 사이에는 제2 노즐(150) 및 제2 노즐 프레임(155)이 더 구비된다. 제2 노즐 프레임(155)은 대략 창문 틀과 같은 격자 형태로 형성되 며, 그 내측에 제2 노즐(150)이 결합된다. 그리고, 제2 노즐(150)에는 Y축 방향을 따라서 복수 개의 제2 슬릿(151)들이 형성된다. 증착원(110) 내에서 기화된 증착 물질(115)은 제1 노즐(120) 및 제2 노즐(150)을 통과하여 피 증착체인 기판(160) 쪽으로 향하게 되는 것이다. A
한편, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 제1 슬릿(121)들의 총 개수보다 제2 슬릿(151)들의 총 개수가 더 많게 형성된다. 또한, 각 증착 공간(S)에 배치된 제1 슬릿(121)들의 개수보다 제2 슬릿(151)들의 개수가 더 많게 형성된다. Meanwhile, in the thin
즉, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단벽(131) 사이에는 하나 또는 그 이상의 제1 슬릿(121)이 배치된다. 동시에, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단벽(131) 사이에는 복수 개의 제2 슬릿(151)들이 배치된다. 그리고, 서로 이웃하고 있는 두 개의 차단벽(131)에 의해서 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간이 구획되어서, 각각의 제1 슬릿(121) 별로 증착 공간이 분리된다. 따라서, 하나의 제1 슬릿(121)에서 방사된 증착 물질은 대부분 동일한 증착 공간에 있는 제2 슬릿(151)들을 통과하여 기판(160)에 증착되게 되는 것이다. That is, one or more
한편, 상기 제2 노즐(150)은 종래의 파인 메탈 마스크(FMM) 특히 스트라이프 타입(stripe type)의 마스크의 제조 방법과 동일한 방법인 에칭을 통해 제작될 수 있다. 이 경우, 기존 FMM 증착 방법에서는 FMM 크기가 기판 크기와 동일하게 형성되어야 한다. 따라서, 기판 사이즈가 증가할수록 FMM도 대형화되어야 하며, 따라서 FMM 제작이 용이하지 않고, FMM을 인장하여 정밀한 패턴으로 얼라인(align) 하기도 용이하지 않다는 문제점이 존재하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)의 경우, 박막 증착 장치(100)가 챔버(미도시) 내에서 Z축 방향으로 이동하면서 증착이 이루어진다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는, 박막 증착 장치(100) 혹은 기판(160)을 Z축 방향으로 상대적으로 이동시키면서 연속적으로 증착을 수행하게 된다. 따라서, 본 발명의 박막 증착 장치(100)에서는 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 제2 노즐(150)을 만들 수 있다. 즉, 본 발명의 박막 증착 장치(100)의 경우, 제2 노즐(150)의 Y축 방향으로의 폭과 기판(160)의 Y축 방향으로의 폭만 동일하게 형성되면, 제2 노즐(150)의 Z축 방향의 길이는 기판(160)의 길이보다 작게 형성될 수 있는 것이다. 이와 같이, 종래의 FMM에 비하여 훨씬 작게 제2 노즐(150)을 만들 수 있기 때문에, 본 발명의 제2 노즐(150)은 그 제조가 용이하다. 즉, 제2 노즐(150)의 에칭 작업이나, 그 이후의 정밀 인장 및 용접 작업, 이동 및 세정 작업 등 모든 공정에서, 작은 크기의 제2 노즐(150)이 FMM 증착 방법에 비해 유리하다. 또한, 이는 디스플레이 장치가 대형화될수록 더욱 유리하게 된다.Meanwhile, the
한편, 상술한 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)은 서로 일정 정도 이격되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)을 서로 이격시키는 이유는 다음과 같다. On the other hand, the above-described
먼저, 제2 노즐(150)과 제2 노즐 프레임(155)은 기판(160) 위에서 정밀한 위치와 갭(Gap)을 가지고 얼라인(align) 되어야 하는, 즉 고정밀 제어가 필요한 부분이다. 따라서, 고정밀도가 요구되는 부분의 무게를 가볍게 하여 제어가 용이하도록 하기 위하여, 정밀도 제어가 불필요하고 무게가 많이 나가는 증착원(110), 제1 노즐(120) 및 차단벽 어셈블리(130)를 제2 노즐(150) 및 제2 노즐 프레임(155)으로부터 분리하는 것이다. 다음으로, 고온 상태의 증착원(110)에 의해 차단벽 어셈블리(130)의 온도는 최대 100도 이상 상승하기 때문에, 상승된 차단벽 어셈블리(130)의 온도가 제2 노즐(150)로 전도되지 않도록 차단벽 어셈블리(130)와 제2 노즐(150)을 분리하는 것이다. 다음으로, 본 발명의 박막 증착 장치(100)에서는 차단벽 어셈블리(130)에 붙은 증착 물질을 주로 재활용하고, 제2 노즐(150)에 붙은 증착 물질은 재활용을 하지 않을 수 있다. 따라서, 차단벽 어셈블리(130)가 제2 노즐(150)과 분리되면 증착 물질의 재활용 작업이 용이해지는 효과도 얻을 수 있다. 또한, 하나의 기판을 증착하고 다음 기판을 증착하기 전 상태에서 증착 물질이 제2 노즐(150)에 증착되는 것을 방지하여 노즐 교체주기를 증가시키기 위해서는 칸막이(미도시)가 더 구비될 수 있다. 이때 칸막이(미도시)는 차단벽(131)과 제2 노즐(150) 사이에 설치하는 것이 용이하다. First, the
더불어, 기판(160) 전체의 막 균일도를 확보하기 위해서 보정판(190)을 더 구비할 수 있는데, 차단벽(131)이 제2 노즐(150)과 분리되면 보정판(190)을 설치하기가 매우 용이하게 된다. 이와 같은 보정판(190)에 대하여는 도 5 및 도 6에서 상세히 설명한다. In addition, a
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에서 증착 물질이 증착되고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4b는 도 4a와 같이 차단벽에 의해 증착 공간이 분리된 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이며, 도 4c는 증착 공간이 분리되지 아니한 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다. 4A is a view schematically showing a state in which a deposition material is being deposited in the thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a shade generated when the deposition space is separated by a barrier wall as shown in FIG. 4A. FIG. 4C is a diagram illustrating a shadow that occurs when the deposition space is not separated.
도 4a를 참조하면, 증착원(110)에서 기화된 증착 물질은 제1 노즐(120) 및 제2 노즐(150)을 통과하여 기판(160)에 증착된다. 이때, 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간은 차단벽(131)들에 의하여 복수 개의 증착 공간(S)으로 구획되어 있으므로, 차단벽(131)에 의해서 제1 노즐(120)의 각각의 제1 슬릿(121)에서 나온 증착 물질은 다른 제1 슬릿(121)에서 나온 증착 물질과 혼합되지 않는다. Referring to FIG. 4A, the deposition material vaporized from the
제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간이 차단벽 어셈블리(130)에 의하여 구획되어 있을 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이, 증착 물질들은 약 55°~ 90°의 각도로 제2 노즐(150)을 통과하여 기판(160)에 증착된다. 즉, 차단벽 어셈블리(130) 바로 옆의 제2 슬릿(151)을 지나는 증착 물질의 입사 각도는 약 55°가 되고, 중앙 부분의 제2 슬릿(151)을 지나는 증착 물질의 입사 각도는 기판(160)에 거의 수직이 된다. 이때, 기판(160)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH1)은 다음의 수학식 1에 의하여 결정된다. When the space between the
한편, 제1 노즐과 제2 노즐 사이의 공간이 차단벽들에 의하여 구획되어 있지 않을 경우, 도 4c에 도시된 바와 같이, 증착 물질들은 도 4b에서보다 넓은 범위의 다양한 각도로 제2 노즐을 통과하게 된다. 즉, 이 경우 제2 슬릿의 직상방에 있는 제1 슬릿에서 방사된 증착 물질뿐 아니라, 다른 제1 슬릿으로부터 방사된 증착 물질들까지 제2 슬릿을 통해 기판(160)에 증착되므로, 기판(160)에 형성된 음영 영역(SH2)의 폭은 차단판을 구비한 경우에 비하여 매우 크게 된다. 이때, 기판(160)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH2)은 다음의 수학식 2에 의하여 결정된다. On the other hand, when the space between the first nozzle and the second nozzle is not partitioned by the barrier walls, as shown in FIG. 4C, the deposition materials pass through the second nozzle at various angles in a wider range than in FIG. 4B. Done. That is, in this case, not only the deposition material radiated from the first slit directly above the second slit, but also the deposition materials radiated from the other first slit are deposited on the
상기 수학식 1과 수학식 2를 비교하여 보았을 때, ds(제1 슬릿의 폭)보다 d(이웃한 차단벽 간의 간격)가 수~수십 배 이상 월등히 크게 형성되므로, 제1 노즐(120)과 제2 노즐(150) 사이의 공간이 차단벽(131)들에 의하여 구획되어 있을 경우, 음영이 훨씬 작게 형성됨을 알 수 있다. 여기서, 기판(160)에 생성되는 음영 영역의 폭(SH2)을 줄이기 위해서는, (1) 차단벽(131)이 설치되는 간격을 줄이거나(d 감소), (2) 제2 노즐(150)과 기판(160) 사이의 간격을 줄이거나(s 감소), (2) 차단벽(131)의 높이를 높여야 한다(h 증가).When comparing
이와 같이, 차단벽(131)을 구비함으로써, 기판(160)에 생성되는 음영(shadow)이 작아지게 되었고, 따라서 제2 노즐(150)을 기판(160)으로부터 이격시킬 수 있게 된 것이다. As such, by providing the
상세히, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)에서는, 제2 노 즐(150)은 기판(160)으로부터 일정 정도 이격되도록 형성된다. 다시 말하면, 종래의 FMM 증착 방법에서는 기판에 음영(shadow)이 생기지 않도록 하기 위하여 기판에 마스크를 밀착시켜서 증착 공정을 진행하였다. 그러나, 이와 같이 기판에 마스크를 밀착시킬 경우, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량 문제가 발생한다는 문제점이 존재하였다. 또한, 마스크를 기판에 대하여 이동시킬 수 없기 때문에, 마스크가 기판과 동일한 크기로 형성되어야 한다. 따라서, 디스플레이 장치가 대형화됨에 따라 마스크의 크기도 커져야 하는데, 이와 같은 대형 마스크를 형성하는 것이 용이하지 아니하다는 문제점이 존재하였다. In detail, in the thin
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)에서는 제2 노즐(150)이 피 증착체인 기판(160)과 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되도록 한다. 이것은 차단벽(131)을 구비함으로써, 기판(160)에 생성되는 음영(shadow)이 작아지게 됨으로써 실현 가능해진다. In order to solve such a problem, in the thin
이와 같은 본 발명에 의해서 마스크를 기판보다 작게 형성한 후, 마스크를 기판에 대하여 이동시키면서 증착을 수행할 수 있게 됨으로써, 마스크 제작이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기판과 마스크 간의 접촉에 의한 불량을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 공정에서 기판과 마스크를 밀착시키는 시간이 불필요해지기 때문에, 제조 속도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, after forming the mask smaller than the substrate, it is possible to perform the deposition while moving the mask with respect to the substrate, it is possible to obtain the effect that the mask fabrication becomes easy. Moreover, the effect which prevents the defect by the contact between a board | substrate and a mask can be acquired. In addition, since the time for bringing the substrate into close contact with the mask is unnecessary in the step, an effect of increasing the manufacturing speed can be obtained.
이하에서는 기판 전체의 막 균일도를 확보하기 위한 보정판에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a correction plate for securing the film uniformity of the entire substrate will be described in detail.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서, 도 5는 각각의 개구부(즉 제1 슬릿)에서 방출되는 유기물 방사량이나 방사 계수가 모두 동일한 경우를 나타낸다. 도 5에서, S는 각각의 증착 공간을 의미하며, d는 서로 이웃한 차단벽 사이의 거리를 의미한다. 5 is a diagram schematically illustrating a distribution form of a deposition film deposited on a substrate by a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 5 shows a case where both the organic radiation amount and the radiation coefficient emitted from each opening (ie, the first slit) are the same. In FIG. 5, S denotes each deposition space, and d denotes the distance between neighboring barrier walls.
도 5에는, 보정판을 구비하지 아니한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막의 분포 형태가 선 A로 도시되어 있고, 보정판을 구비한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막의 분포 형태가 선 B로 도시되어 있다. In FIG. 5, the distribution form of the deposited film deposited by the thin film deposition apparatus without a compensation plate is shown by line A, and the distribution form of the deposited film deposited by the thin film deposition apparatus with the correction plate is shown by line B. In FIG. .
도 5에 도시된 바와 같이, 진공에서의 유기물 방사는 코사인 법칙(cosing law)에 따라 제1 슬릿(도 1의 121 참조)에 수직인 부분, 즉 각 증착 공간(S)의 중심 부분으로 가장 많은 유기물이 방사되고, 차단벽(도 1의 131 참조) 쪽으로 근접할수록 방사되는 유기물의 양이 감소한다. 따라서, 보정판을 구비하지 아니한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막은 도 5의 선 A와 같은 형태로 형성된다. 즉, 각각의 증착 공간(S)만을 분리해서 보면 중앙 부분이 볼록한 형태를 보이도록 증착막이 형성되며, 전체적으로 보았을 때는 볼록한 부분과 오목한 부분이 반복되는 형태로 증착막이 형성된다. As shown in FIG. 5, the emission of organic matter in a vacuum is the most perpendicular to the first slit (see 121 in FIG. 1), that is, the center portion of each deposition space S according to the cosine law. The organics are emitted, and the closer to the barrier wall (see 131 in FIG. 1), the less organic matter is emitted. Therefore, the deposited film deposited by the thin film deposition apparatus without the correction plate is formed in the form as shown in the line A of FIG. That is, when only the deposition spaces S are separated, the deposition film is formed such that the center portion is convex, and when viewed as a whole, the deposition film is formed in such a manner that the convex portion and the concave portion are repeated.
이 경우, 각 증착 공간(S)의 중심부로부터의 거리와 증착된 막의 두께 사이의 관계는 실험을 통하여 용이하게 도출할 수 있으며, 대부분의 경우 cosn(θ)의 함수로 표현될 수 있다. In this case, the relationship between the distance from the center of each deposition space S and the thickness of the deposited film can be easily derived through experiments, and in most cases it can be expressed as a function of cos n (θ).
상술한 바와 같은 각 증착 공간(S) 내에서 발생하는 증착막 두께의 불균일 현상을 제거하기 위해서, 도 1에 도시된 바와 같은 보정판(190)이 구비될 수 있다. 보정판(도 1의 190 참조)은 서로 이웃하고 있는 차단벽(도 1의 131 참조)들 사이에 대략 원호 또는 코사인 곡선 형상으로 반복적으로 배치된다. 이와 같은 보정판(도 1의 190 참조)은 제1 슬릿(도 1의 121 참조)으로부터 제2 슬릿(도 1의 151 참조) 쪽으로 이동하는 증착 물질 중 일부를 차단하는 역할을 수행한다. In order to remove the unevenness of the thickness of the deposited film generated in each deposition space S as described above, a
상세히,박막 증착 장치에 의하여 증착되는 증착막은 중앙 부분이 볼록한 형태를 이루기 때문에, 이를 균일하게 만들기 위해서는 중앙 부분으로 향하는 증착 물질 중 일부를 차단하여야 한다. 따라서, 보정판(도 1의 190 참조)을 증착 물질의 이동 경로 중간에 배치하여, 증착 물질 중 일부를 차단한다. 이때, 보정판(도 1의 190 참조)은 원호 내지 코사인 곡선 형상으로 형성되기 때문에, 상대적으로 돌출 형성된 중앙 부분에는 증착 물질이 많이 충돌하게 되어 증착 물질을 더 많이 차단하게 되고, 가장자리 부분에는 증착 물질이 덜 충돌하게 되어 증착 물질을 더 적게 차단하게 되는 것이다. 이 경우, 증착 공간(S) 내에서 막 두께가 가장 얇은 부분, 일반적으로는 증착 공간(S)의 양끝 부분의 막 두께가 전체 막 두께가 되도록 보정판(도 1의 190 참조)을 형성할 수 있다. In detail, since the deposited film deposited by the thin film deposition apparatus has a convex shape in the center part, in order to make it uniform, some of the deposition material directed to the center part must be blocked. Thus, a calibration plate (see 190 in FIG. 1) is placed in the middle of the path of deposition material to block some of the deposition material. At this time, since the compensation plate (see 190 of FIG. 1) is formed in a circular arc to cosine curve shape, the deposition material collides with the center portion relatively protruded to block more deposition material, and the deposition material is located at the edge portion. Less collisions result in fewer barriers to deposition material. In this case, the compensation plate (see 190 in FIG. 1) may be formed such that the thickness of the thinnest portion in the deposition space S, generally, the film thickness of both ends of the deposition space S is the total thickness. .
이와 같이, 증착 물질의 이동 경로에 보정판을 배치함으로써, 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막이 도 5의 선 B와 같은 형태로 보정될 수 있다. 즉, 증착 물질이 많이 증착되는 부분은 보정판의 높이를 크게 하여 증착 물질을 많이 차단하고, 증착 물질이 적게 증착되는 부분은 보정판의 높이를 작게 하여 증착 물질 을 적게 차단함으로써, 전체적인 증착 물질의 두께가 균일하도록 증착량을 보정하는 것이다. As such, by arranging the correction plate in the movement path of the deposition material, the deposition film deposited by the thin film deposition apparatus may be corrected to have a shape such as line B of FIG. 5. In other words, the portion of the deposition material is deposited a lot of the deposition plate to increase the height of the compensation plate to block the deposition material, the portion of the deposition material is deposited by reducing the height of the compensation plate to reduce the deposition material, so that the overall thickness of the deposition material The deposition amount is corrected to be uniform.
본 발명에 의해서 기판에 증착된 박막의 균일도가 1~2% 오차 범위 이내로 균일하게 형성됨으로써, 제품 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, since the uniformity of the thin film deposited on the substrate is uniformly formed within an error range of 1 to 2%, an effect of improving product quality and reliability can be obtained.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서, 도 6은 각각의 개구부(즉 제1 슬릿)에서 방출되는 유기물 방사량이나 방사 계수가 서로 상이한 경우를 나타내는 도면이다. 도 6에서, S는 각각의 증착 공간을 의미하며, d는 서로 이웃한 차단벽 사이의 거리를 의미한다. 6 is a diagram schematically illustrating a distribution form of a deposition film deposited on a substrate by a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 6 is a diagram showing a case where the amount of emission of organic matter and the emission coefficient emitted from each opening (that is, the first slit) are different from each other. In FIG. 6, S denotes each deposition space, and d denotes the distance between neighboring barrier walls.
도 6에는, 보정판을 구비하지 아니한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막의 분포 형태가 선 C로 도시되어 있고, 보정판을 구비한 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막의 분포 형태가 선 D로 도시되어 있다. In FIG. 6, the distribution form of the deposited film deposited by the thin film deposition apparatus without the correction plate is shown by line C, and the distribution form of the deposited film deposited by the thin film deposition apparatus with the correction plate is shown by the line D. In FIG. .
도 6에 도시된 바와 같이, 진공에서의 유기물 방사는 코사인 법칙(cosing law)에 따라 제1 슬릿(도 1의 121 참조)에 수직인 부분, 즉 각 증착 공간(S)의 중심 부분으로 가장 많은 유기물이 방사되고, 차단벽(도 1의 131 참조) 쪽으로 근접할수록 방사되는 유기물의 양이 감소한다. 그런데, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치와 같이, 증착 물질이 방사되는 제1 슬릿이 다수 개 존재하는 경우, 현실적으로 증착원(도 1의 110 참조)의 내부 온도가 일정하지 아니하고, 증착원(도 1의 110 참조)의 중앙 부분과 가장자리 부분의 기하학적 조건이 다르기 때문에, 제1 슬릿마다 유기물 방사량이나 방사 계수가 상이할 수 있다. 따라서, 이 경우 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막은 도 6의 선 C와 같은 형태로 형성된다. 즉, 각 증착 공간(S) 내에서는 중앙 부분이 볼록한 형태를 보이며, 전체적으로 보았을 때에는 각 증착 공간(S)의 최대 막 두께가 증착 공간(S)마다 상이해 지는 것이다. As shown in FIG. 6, the emission of organic matter in a vacuum is the most perpendicular to the first slit (see 121 in FIG. 1), that is, the center portion of each deposition space S according to the cosine law. The organics are emitted, and the closer to the barrier wall (see 131 in FIG. 1), the less organic matter is emitted. However, when there are a plurality of first slits to which the deposition material is radiated, as in the thin film deposition apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, the internal temperature of the deposition source (see 110 in FIG. 1) is not uniform, and the deposition is performed. Since the geometrical conditions of the center portion and the edge portion of the circle (see 110 in FIG. 1) are different, the organic emission amount or radiation coefficient may be different for each first slit. Therefore, in this case, the deposited film deposited by the thin film deposition apparatus is formed in the form as shown in the line C of FIG. That is, the central portion is convex in each deposition space S, and when viewed as a whole, the maximum film thickness of each deposition space S is different for each deposition space S. FIG.
이 경우, 각각의 증착 공간(S)의 중심부로부터의 거리와 증착된 막의 두께 사이의 관계는 실험을 통하여 용이하게 도출할 수 있으며, 대부분의 경우 cosn(θ)의 함수로 표현될 수 있다. In this case, the relationship between the distance from the center of each deposition space S and the thickness of the deposited film can be easily derived through experiments, and in most cases it can be expressed as a function of cos n (θ).
여기서, 도 6이 도 5와 다른 점은 증착막의 최대 두께가 각 증착 공간(S)마다 다르기 때문에, 보정판(도 1의 190 참조) 역시 각 증착 공간(S)마다 다르게 형성된다는 점이다. 즉, 도 6의 가장 왼쪽의 증착 공간(S)과 같이 최대 막 두께가 상대적으로 두꺼운 증착 공간(S)의 경우, 보정판(도 1의 190 참조)의 크기를 크게 하여 증착 물질이 상대적으로 많이 충돌하게 함으로써 증착 물질을 더 많이 차단하도록 한다. 반면, 도 6의 가장 오른쪽의 증착 공간(S)과 같이 최대 막 두께가 상대적으로 얇은 증착 공간(S)의 경우, 보정판(도 1의 190 참조)의 크기를 작게 하여 증착 물질이 상대적으로 적게 충돌하게 함으로써 증착 물질을 적게 차단하도록 한다. 이 경우, 막 두께가 가장 얇은 증착 공간(S)의 최소 막 두께가 전체 막 두께가 되도록 보정판(190)을 형성할 수 있다. Here, FIG. 6 differs from FIG. 5 because the maximum thickness of the deposition film is different for each deposition space S, and thus the correction plate (see 190 of FIG. 1) is also formed differently for each deposition space S. FIG. That is, in the case of a deposition space S having a relatively thick maximum film thickness, such as the deposition space S on the leftmost side of FIG. 6, the deposition material collides relatively large by increasing the size of the compensation plate (see 190 in FIG. 1). This blocks more deposition material. On the other hand, in the case of a deposition space S having a relatively thin maximum film thickness, such as the deposition space S on the rightmost side of FIG. 6, the deposition material collides relatively less by reducing the size of the compensation plate (see 190 in FIG. This allows less deposition of the deposited material. In this case, the
이와 같이, 증착 물질의 이동 경로에 보정판을 배치함으로써, 박막 증착 장치에 의하여 증착된 증착막이 도 6의 선 D와 같은 형태로 보정될 수 있다. 즉, 보정판이 각 증착 공간(S) 내에서의 막 두께를 균일하게 조절할 뿐만 아니라, 기판상 에 증착된 증착막의 전체적인 막 두께를 균일하게 조절하는 역할까지 수행하는 것이다. As such, by arranging the correction plate in the movement path of the deposition material, the deposition film deposited by the thin film deposition apparatus may be corrected in the form as shown in the line D of FIG. 6. That is, the correction plate not only uniformly adjusts the film thickness in each deposition space (S), but also serves to uniformly adjust the overall film thickness of the deposited film deposited on the substrate.
본 발명에 의해서 기판에 증착된 박막의 균일도가 1~2% 오차 범위 이내로 균일하게 형성됨으로써, 제품 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, since the uniformity of the thin film deposited on the substrate is uniformly formed within an error range of 1 to 2%, an effect of improving product quality and reliability can be obtained.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 관한 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 보정판의 구성이 특징적으로 달라진다. 따라서, 본 변형예에서는 원 실시예와 동일한 인용 부호를 사용하는 구성 요소들에 대하여서는 그 자세한 설명을 생략하도록 한다. 7 is a diagram schematically showing a thin film deposition apparatus according to a modification of the first embodiment of the present invention. One modification of the first embodiment of the present invention is the same as the other embodiment of the other parts, the configuration of the correction plate is characteristically different. Therefore, in the present modified example, detailed descriptions of components that use the same reference numerals as the original embodiment will be omitted.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 관한 박막 증착 장치(100)는 증착원(110), 제1 노즐(120), 차단벽 어셈블리(130), 제2 노즐(150), 제2 노즐 프레임(155) 및 기판(160)을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치(100)는 보정판(190')을 더 포함한다. Referring to FIG. 7, the thin
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에서는, 보정판(190')이 제1 차단벽 어셈블리(130)의 하단부가 아니라 중앙부에 형성되어 있는 것을 일 특징으로 한다. 또한, 보정판(190')의 형상은 원호 내지 코사인 곡선을 상하로 결합시킨 형태로 형성될 수 있다. 이외에도, 도면에는 도시되지 않았지만, 보정판은 제1 차단벽 어셈블리뿐 아니라 제2 차단벽 어셈블리 측에도 형성될 수 있으며, 그 형성 위치도, 차단벽 어셈블리의 하단부, 중앙부 및 상단부 등에 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 그 형상 역시 기판 전체의 막 균일도를 확보할 수 있는 형상이라면, 원호, 코사인 곡선 및 이를 상하로 결합시킨 형상뿐 아니라, 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이다. Here, in one modification of the first embodiment of the present invention, the
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 8 is a perspective view schematically showing a thin film deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 증착원(210), 제1 노즐(220), 제1 차단벽 어셈블리(230), 제2 차단벽 어셈블리(240), 제2 노즐(250), 제2 노즐 프레임(255) 및 기판(260)을 포함한다. Referring to FIG. 8, the thin
여기서, 도 8에는 설명의 편의를 위해 챔버를 도시하지 않았지만, 도 8의 모든 구성은 적절한 진공도가 유지되는 챔버 내에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 증착 물질의 직진성을 확보하기 위함이다. Here, although the chamber is not shown in FIG. 8 for convenience of description, all the components of FIG. 8 are preferably disposed in a chamber in which an appropriate degree of vacuum is maintained. This is to ensure the straightness of the deposition material.
이러한 챔버(미도시) 내에는 피 증착체인 기판(260)이 배치된다. 그리고, 챔버(미도시) 내에서 기판(260)과 대향하는 측에는, 증착 물질(215)이 수납 및 가열되는 증착원(210)이 배치된다. 증착원(210)은 도가니(211)와, 히터(212)를 포함한다. In such a chamber (not shown), a
증착원(210)의 일 측, 상세하게는 증착원(210)에서 기판(260)을 향하는 측에는 제1 노즐(220)이 배치된다. 그리고, 제1 노즐(220)에는, Y축 방향을 따라서 복수 개의 제1 슬릿(221)들이 형성된다. The
제1 노즐(220)의 일 측에는 제1 차단벽 어셈블리(230)가 구비된다. 상기 제1 차단벽 어셈블리(230)는 복수 개의 제1 차단벽(231)들과, 제1 차단벽(231)들 외측에 구비되는 제1 차단벽 프레임(232)을 포함한다. One side of the
제1 차단벽 어셈블리(230)의 일 측에는 제2 차단벽 어셈블리(240)가 구비된다. 상기 제2 차단벽 어셈블리(240)는 복수 개의 제2 차단벽(241)들과, 제2 차단벽(241)들 외측에 구비되는 제2 차단벽 프레임(242)을 포함한다. One side of the first
그리고, 증착원(210)과 기판(260) 사이에는 제2 노즐(250) 및 제2 노즐 프레임(255)이 더 구비된다. 제2 노즐 프레임(255)은 대략 창문 틀과 같은 격자 형태로 형성되며, 그 내측에 제2 노즐(250)이 결합된다. 그리고, 제2 노즐(250)에는 Y축 방향을 따라서 복수 개의 제2 슬릿(251)들이 형성된다. In addition, a
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 차단벽 어셈블리가 제1 차단벽 어셈블리(230)와 제2 차단벽 어셈블리(240)로 분리되어 있는 것을 일 특징으로 한다. Here, the thin
상세히, 상기 복수 개의 제1 차단벽(231)들은 Y축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 제1 차단벽(231)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제1 차단벽(231)은 도면에서 보았을 때 XZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 Y축 방향에 수직이 되도록 형성된다. In detail, the plurality of first blocking
또한, 상기 복수 개의 제2 차단벽(241)들은 Y축 방향을 따라서 서로 나란하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 제2 차단벽(241)들은 등 간격으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제2 차단벽(241)은 도면에서 보았을 때 XZ평면과 나란하도록, 다시 말하면 Y축 방향에 수직이 되도록 형성된다. In addition, the plurality of second blocking
이와 같이 배치된 복수 개의 제1 차단벽(231) 및 제2 차단벽(241)들은 제1 노즐(220)과 제2 노즐(250) 사이의 공간을 구획하는 역할을 수행한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 상기 제1 차단벽(231) 및 제2 차단벽(241)에 의하여, 증착 물질이 분사되는 각각의 제1 슬릿(221) 별로 증착 공간이 분리되는 것을 일 특징으로 한다. The plurality of first blocking
여기서, 각각의 제2 차단벽(241)들은 각각의 제1 차단벽(231)들과 일대일 대응하도록 배치될 수 있다. 다시 말하면, 각각의 제2 차단벽(241)들은 각각의 제1 차단벽(231)들과 얼라인(align) 되어 서로 나란하게 배치될 수 있다. 즉, 서로 대응하는 제1 차단벽(231)과 제2 차단벽(241)은 서로 동일한 평면상에 위치하게 되는 것이다. 이와 같이, 서로 나란하게 배치된 제1 차단벽(231)들과 제2 차단벽(241)들에 의하여, 제1 노즐(220)과 후술할 제2 노즐(250) 사이의 공간이 구획됨으로써, 하나의 제1 슬릿(221)으로부터 배출되는 증착 물질은 다른 제1 슬릿(221)에서 배출된 증착 물질들과 혼합되지 않고, 제2 슬릿(251)을 통과하여 기판(260)에 증착되는 것이다. 다시 말하면, 제1 차단벽(231)들 및 제2 차단벽(241)들은 제1 슬릿(221)을 통해 배출되는 증착 물질이 분산되지 않도록 증착 물질의 Y축 방향의 이동 경로를 가이드 하는 역할을 수행한다. Here, each of the
도면에는, 제1 차단벽(231)의 길이와 제2 차단벽(241)의 Y축 방향의 폭이 동일한 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니한다. 즉, 제2 노즐(250)과의 정밀한 얼라인(align)이 요구되는 제2 차단벽(241)은 상대적으로 얇게 형성되는 반면, 정밀한 얼라인이 요구되지 않는 제1 차단벽(231)은 상대적으로 두껍게 형성되어, 그 제조가 용이하도록 하는 것도 가능하다 할 것이다. In the drawing, although the length of the
한편, 본 발명의 제2 실시예에 관한 박막 증착 장치(200)는 기판(260) 전체의 막 균일도를 확보하기 위해서 보정판(290)을 더 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 상세히, 보정판(290)은 서로 이웃하고 있는 제1 차단벽(231)들 사이에 대략 원호 또는 코사인 곡선 형상으로 반복적으로 배치된다. 보정판(290)은 제1 슬릿(221)으로부터 제2 슬릿(251) 쪽으로 이동하는 증착 물질 중 일부를 차단하는 역할을 수행한다. 이러한 보정판에 의해서 기판에 증착된 박막의 균일도가 1~2% 오차 범위 이내로 균일하게 형성됨으로써, 제품 품질 및 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 보정판에 대하여는 제1 실시예에서 상세히 기술하였으므로, 본 실시예에서는 그 자세한 설명은 생략한다. On the other hand, the thin
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 증착 장치의 개략적인 측면도이다. FIG. 2 is a schematic side view of the deposition apparatus of FIG. 1.
도 3은 도 1의 증착 장치의 개략적인 평면도이다. 3 is a schematic plan view of the deposition apparatus of FIG. 1.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에서 증착 물질이 증착되고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 4A is a view schematically showing a state in which a deposition material is being deposited in the thin film deposition apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a와 같이 차단벽에 의해 증착 공간이 분리된 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다. FIG. 4B is a diagram illustrating shadows generated when the deposition space is separated by the barrier wall as shown in FIG. 4A.
도 4c는 증착 공간이 분리되지 아니한 상태에서 발생하는 음영(shadow)을 나타내는 도면이다. FIG. 4C is a diagram illustrating shadows occurring when the deposition space is not separated. FIG.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 박막 증착 장치에 의해 기판에 증착된 증착막의 분포 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.5 and 6 are diagrams schematically showing a distribution form of a deposited film deposited on a substrate by a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 7 is a perspective view schematically showing a thin film deposition apparatus according to a modification of the first embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 8 is a perspective view schematically showing a thin film deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 박막 증착 장치 110: 증착원100: thin film deposition apparatus 110: deposition source
120: 제1 노즐 130: 차단벽 어셈블리120: first nozzle 130: barrier wall assembly
131: 차단벽 132: 차단벽 프레임131: barrier wall 132: barrier wall frame
150: 제2 노즐 155: 제2 노즐 프레임150: second nozzle 155: second nozzle frame
160: 기판 190: 보정판160: substrate 190: correction plate
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