KR20150002152A - 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도가니와 기판 사이에서 유동되는 유기물질의 유동면적을 증대시킬 수 있도록 구조가 개선된 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 증착소스 조립체는 기판의 상부에서 하향식으로 기판 상에 증착되는 유기물질을 배출하는 도가니, 도가니에 배치되어 도가니 내부에 수용된 유기물질을 기체로 상 변환시키도록 열을 제공하는 히터부 및 도가니 하부에 배치되고 도가니로부터 배출되는 기체의 유기물질에 열을 제공하여 기체의 유기물질이 도가니로부터 기판을 향해 스커트 형상을 갖도록 확산시키는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 도가니와 기판 사이에 도가니로부터 기판을 향해 유동되는 유기물질을 스커트 형상으로 유동시키는 확산부를 배치하여 기판의 증착면적의 증착효율을 향상시킬 수 있다.

Description

증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치{ASSEMBLY FOR DEPOSITING SOURCE AND APPARATUS FOR DEPOSITING HAVING THE SAME}
본 발명은 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 상에 박막을 형성하는 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치에 관한 것이다.
최근 들어 OLED 장치는 LCD를 대체할 수 있는 디스플레이 및 친환경적인 조명으로 대체할 수 있는 장치로서 각광 받고 있다. OLED 장치는 유기물질을 기판 상에 박막 증착하는 공정을 통해서 제조되며, 전원의 인가에 따라 자체 발광하는 특징을 가지고 있다.
여기서, OLED를 제조하는 증착장치는 유기물질이 수용된 증착원에 열을 가함에 따라 기체 상태로 상 변환된 유기물질을 기판 상에 증착하여 유기 박막을 형성한다. 유기물질을 증착하는 증착장치는 증발원과 기판의 위치에 따라 상향식, 하향식 또는 측향식으로 구분된다. 상세하게 설명하자면, 상향식의 증착장치는 증착공정이 수행되는 챔버의 상하부에 각각 기판 및 증발원을 배치하여, 증발원으로부터 상향으로 분출되는 유기물질이 기판의 하부면에 증착되는 방식이다. 하향식의 증착장치는 상향식과 반대로 챔버의 상하부에 각각 증발원 및 기판을 배치하여, 증발원으로부터 하향으로 분출되는 유기물질이 기판의 상부면에 증착되는 방식이다. 반면, 측향식의 증착장치는 기립한 기판 상에 유기물질을 분출하는 기립된 기판과 평행하게 증발원을 배치하는 방식이다.
이러한, 상향식, 하향식 및 측향식의 증착장치는 기본적으로 증발원 내부에 기체로 상 변환될 유기물질을 수용하고 수용된 유기물질에 열을 가하여 유기물질을 기체로 상 변환하는 과정을 거친다. 증발원에서 기체로 상 변환된 유기물질은 증발원의 외부인 챔버의 내부로 분출되어 기판과의 온도 차이에 의해 기판 상에 증착된다.
한편, 종래의 선행문헌은 "대한민국 등록특허공보 제10-1160437호"인 "하향식 금속박막 증착용 고온 증발원"에 개시되어 있다. 상술한 선행문헌인 "하향식 금속박막 증착용 고온 증발원"은 유기물질을 저장하는 도가니, 도가니를 커버하는 덮개도가니, 도가니 주위에 배치되어 도가니를 가열하는 열선을 포함하여, 도가니 내부에서 기체로 상 변환된 유기물질을 챔버 내부에 배치된 기판의 상면으로 분출하는 특징을 가진다.
그런데, 종래의 선행문헌에 개시된 유기물질을 하향식으로 배출하는 도가니는 실질적으로 도가니로부터 기판 상으로 유동되는 유기물질의 확산 폭이 증착면적 대비 작다는 문제점이 있다. 즉, 도가니 내부의 온도와 도가니 외부인 챔버 내부의 온도 차이에 의해 도가니로부터 분출된 유기물질은 하향식으로 타원형에 가까운 형상을 가지므로, 실질적으로 기판의 증착면적 대비 유기물질의 유동면적이 줄어드는 문제점이 있는 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1160437호: 하향식 금속박막 증착용 고온 증발원
본 발명의 목적은 도가니와 기판 사이에서 유동되는 유기물질의 유동면적을 증대시킬 수 있도록 구조가 개선된 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 기판의 상부에서 하향식으로 상기 기판 상에 증착되는 유기물질을 배출하는 도가니, 상기 도가니에 배치되어 상기 도가니 내부에 수용된 유기물질을 기체로 상 변환시키도록 열을 제공하는 히터부 및 상기 도가니 하부에 배치되고 상기 도가니로부터 배출되는 기체의 유기물질에 열을 제공하여 기체의 유기물질이 상기 도가니로부터 상기 기판을 향해 스커트 형상을 갖도록 확산시키는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체에 의해 이루어진다.
여기서, 상기 확산부는 상기 도가니의 하부에 연결되며 상기 도가니로부터 상기 기판으로 유동되는 유기물질의 유동방향을 따라 상기 유동방향의 가로 방향으로 단면적이 증가하는 확산부재 및 상기 확산부재에 배치되어 상기 확산부재 내부로 유동되는 유기물질에 열을 제공하는 히팅부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 확산부재는 상기 도가니로부터 상기 기판으로 유동되는 유기물질의 상기 유동방향을 따라 점진적으로 확장되는 계단 형상을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게 상기 확산부재는 상기 도가니로부터 상기 기판으로 유동되는 유기물질의 상기 유동방향을 따라 점진적으로 확장되는 깔때기 형상을 가질 수 있다.
상기 기판으로 유동되는 유기물질의 하류 측에 위치하는 상기 확산부재의 자유단은 상기 기판의 증착면적보다 더 큰 것이 바람직하다.
상기 도가니는 상기 히터부로부터 제공된 열에 의해 기체로 상 변환되는 유기물질을 수용하는 수용부, 상기 수용부에서 기체로 상 변환된 유기물질을 수령하며 수령된 유기물질을 상기 확산부로 안내하는 연통공이 형성된 배출부 및 상기 수용부와 상기 배출부를 상호 구획하기 위해 기립 배치되며 상부에는 상기 수용부에서 기체로 상 변환된 유기물질을 상기 배출부로 유동시키는 유동부가 형성된 격벽을 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 도가니는 유기물질이 증착되는 상기 기판의 증착면적의 길이에 대응되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 증착소스 조립체는 상기 연통공과 상기 확산부 사이에 배치되어, 상기 연통공으로 유입되는 유기물질을 상기 확산부로 분사하는 노즐부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제의 해결수단은, 본 발명에 따라 유기물질이 증착되는 기판이 안착되며 상기 기판을 선형으로 이동시키는 트레이, 상기 기판이 안착되어 유기물질이 증착되는 상기 트레이의 영역이 수용된 공정영역과 상기 트레이의 선형 이동을 안내하는 가이드영역으로 상호 구획하는 구획부를 갖는 챔버 및 상기 공정영역을 형성하는 상기 챔버의 상부에 배치되어 상기 기판 상에 증착되는 유기물질을 공급하는 전술한 구성의 증착소스 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치에 의해서도 이루어진다..
여기서, 바람직하게 상기 구획부의 판면에 상기 트레이의 선형 이동 방향을 따라 관통 형성되어, 상기 트레이의 선형 이동을 안내하는 가이드슬릿이 형성되어 있을 수 있다.
상기 챔버의 상기 가이드영역과 연결되는 배기펌프를 더 포함하며, 상기 배기펌프는 상기 트레이의 선형 이동에 따라 발생되는 파티클을 상기 가이드영역으로부터 외부로 배기하는 것이 바람직하다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치의 효과는 도가니와 기판 사이에 도가니로부터 기판을 향해 유동되는 유기물질을 스커트 형상으로 유동시키는 확산부를 배치함으로써, 기판의 증착면적의 증착효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 증착장치의 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선의 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ-Ⅲ 선의 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선의 본 발명의 제1실시 예에 따른 증착소스 조립체의 단면도,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 증착소스 조립체의 단면도,
도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 증착소스 조립체의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 증착소스 조립체 및 이를 갖는 증착장치는 증착소스 조립체의 확산부의 특징을 구분하여 제1 내지 제3실시 예로 구성되어 있으며, 각 실시 예의 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호로 기재하였음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명에 따른 증착장치의 평면도, 도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선의 단면도, 그리고 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ-Ⅲ 선의 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 증착장치(10)는 챔버(100), 펌프유닛(200), 트레이(300), 차폐유닛(400), 이송유닛(500) 및 증착소스 조립체(700)를 포함한다. 본 발명에 따른 증착장치(10)는 기판(S)이 선형으로 반입 및 반출되는 인라인(In-line) 방식으로 기판(S) 상에 유기물질을 증착한다. 그러나, 본 발명에 따른 증착장치(10)의 인라인 방식은 일 실시 예일 뿐 클러스터 방식 등과 같은 다양한 방식으로도 구현될 수 있다.
챔버(100)는 본 발명의 일 실시 예로서, 본체(110), 구획부(130), 공정영역(150) 및 가이드영역(170)을 포함한다. 본체(110)는 챔버(100)의 외관을 형성하며, 본체(110)의 내부에는 증착공정이 실행되는 공정영역(150)과 공정영역(150)의 하부에 형성되며 기판(S)의 선형 이동을 가이드하는 이송유닛(500)의 일부가 작동되는 가이드영역(170)을 형성한다.
구획부(130)는 챔버(100)의 내부에 배치되어 상술한 바와 같은 공정영역(150)과 가이드영역(170)을 상호 구획한다. 즉, 구획부(130)는 챔버(100)의 설치면에 평행하게 배치되어 챔버(100)의 내부를 공정영역(150)과 가이드영역(170)으로 상하로 구획한다.
구획부(130)는 본 발명의 일 실시 예로서, 구획부 몸체(132) 및 가이드슬릿(134)을 포함한다. 구획부 몸체(132)는 챔버(100) 내부에 배치되어 챔버(100)의 내부를 공정영역(150)과 가이드영역(170)으로 구획한다. 가이드슬릿(134)은 구획부 몸체(132)의 판면에 트레이(300)의 선형 이동 방향을 따라 관통 형성되어 트레이(300)의 선형 이동로를 형성한다. 상세하게, 가이드슬릿(134)은 트레이(300)를 지지하며 선형으로 이동되는 후술할 이송유닛(500)의 제1가이드부(524)의 이동 공간을 형성한다.
여기서,챔버(100)의 내부 공간인 공정영역(150)과 가이드영역(170)은 상호 공간적으로 분리되어 있다. 그러나, 공정영역(150)과 가이드영역(170)은 완전히 독립된 공간으로 분리되어 있지는 않고, 공정영역(150)과 가이드영역(170)을 구획하는 구획부(130)에 형성된 복수 개의 가이드슬릿(134)에 의해 실질적으로 연통된다.
이러한 가이드슬릿(134)은 최소 폭으로 형성되어 공정영역(150)과 가이드영역(170) 사이에서 이물질 교류가 발생하는 것을 저지하도록 구성된다. 가이드슬릿(134)의 폭은 가이드영역(170) 내부에서 발생하는 파티클의 평균자유행로(mean free path) 보다 작게 형성할 수 있다. 자유행로는 파티클이 다른 입자 또는 가이드영역을 형성하는 챔버(100)의 내벽에 부딪쳐서 다음 충돌이 일어날 때까지 움직이는 거리를 지칭하고, 평균자유행로는 입자 전체에 대하여 평균한 것으로 지칭한다.
특히, 평균자유행로 'λ'는 가이드영역(170) 내부의 파티클의 크기가 지름 'd'일 때 단위부피 속에 존재하는 'nv'개의 파티클을 포함하는 경우, 다음의 수학식으로 구할 수 있다.
<수학식>
Figure pat00001
본 실시 예에서 파티클의 평균자유행로는 가이드영역(170)의 진공도와 가이드영역(170) 내부에 존재하는 파티클의 크기와 숫자에 따라 달라질 수 있지만 대략 1~3cm 정도의로 가이드슬릿(134)의 폭을 형성하면서 공정영역(150)과 가이드영역(170) 사이의 파티클 이동을 차단할 수 있다.
펌프유닛(200)은 본 발명의 일 실시 예로서, 진공펌프(220)와 배기펌프(240)를 포함한다. 진공펌프(220)는 챔버(100)의 공정영역(150)과 연결되어 공정영역(150)을 진공 분위기로 형성한다. 그리고, 배기펌프(240)는 가이드영역(170)에 연결되어, 트레이(300)의 선형 이동에 따라 발생되는 파티클을 챔버(100) 외부로 배기한다. 이렇게, 진공펌프(220)와 배기펌프(240)가 각각 구획부(130)에 의해 상호 구획된 공정영역(150)과 가이드영역(170)에 연결되어 공정영역(150)의 진공 분위기를 형성하고 가이드영역(170)을 배기함에 따라 트레이(300)의 이동 시 발생하는 파티클이 공정영역(150)으로 유동되는 것을 방지함으로써, 증착 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이때, 진공펌프(220)와 배기펌프(240)에 의해 형성되는 공정영역(150)과 가이드영역(170)의 진공 분위기는 유사해야만 공정영역(150)과 가이드영역(170) 사이에서 파티클이 유동되는 것을 최소화할 수 있다. 즉, 가이드슬릿(134)의 영역을 통해 파티클이 가이드영역(170)에서 공정영역(150)으로 유동되는 것을 최소화할 수 있다.
트레이(300)는 챔버(100)의 공정영역에서 선형 이동된다. 트레이(300)에는 유기물질이 증착되는 기판(S)이 안착된다. 트레이(300)는 증착소스 조립체(700)의 하부에 배치되며 후술할 이송유닛(500)의 제1이송유닛(520)의 작동에 따라 선형으로 이동된다.
다음으로 차폐유닛(400)은 트레이(300)와 증착소스 조립체(700) 사이에 배치된다. 차폐유닛(400)은 증착소스 조립체(700)로부터의 유기물질이 기판(S) 상에 선택적으로 증착되도록 마련된다. 차폐유닛(400)은 본 발명의 일 실시 예로서, 제1차폐유닛(420) 및 제2차폐유닛(440)을 포함한다.
제1차폐유닛(420)은 기판(S)과 평행한 플레이트와 플레이트의 양측으로부터 상향으로 절곡 연장된 절곡부로 구성된다. 제1차폐유닛(420)의 플레이트에는 기판 상으로 유기물질을 통과하는 개구 영역이 형성된다. 제1차폐유닛(420)은 개구 영역으로 유동되는 유기물질 이외의 유기물질을 차단하는 역할을 한다.
제2차폐유닛(440)은 제1차폐유닛(420)과 트레이(300) 사이에 배치된다. 제2차폐유닛(440)은 후술할 이송유닛(500)의 제1이송유닛(520)의 작동에 따라 선형으로 이동되어 제1차폐유닛(420)의 개구 영역을 개폐한다. 이렇게, 제2차폐유닛(440)은 제1차폐유닛(420)의 개구 영역에 대해 선형으로 이동되어 기판(S) 상에 증착되는 유기물질 증착면적을 조절할 수 있는 이점이 있다.
이송유닛(500)은 본 발명의 일 실시 예로서, 제1이송유닛(520) 및 제2이송유닛(540)을 포함한다. 제1이송유닛(520) 및 제2이송유닛(540)은 각각 트레이(300) 및 제2차폐유닛(440)을 선형 이동시킨다.
제1이송유닛(520)은 제1구동부(522)와 제1가이드부(524)를 포함한다. 제1구동부(522)는 리니어 모터 방식의 추력을 이용하여 트레이(300)를 선형 이동시킨다. 그리고, 제1가이드부(524)는 상술한 바 있는 구획부(130)의 가이드슬릿(134)을 관통하여 트레이(300)를 지지한다. 이렇게 제1가이드부(524)는 트레이(300)를 지지하여 제1구동부(522)의 구동력에 따라 선형 이동되는 트레이(300)의 선형 이동을 안내한다. 여기서, 제1가이드부(524)의 작동에 따라 발생되는 파티클은 가이드영역(170)에 연결된 배기펌프(240)에 의해 챔버(100)의 외부로 배출된다.
제2이송유닛(540)은 제2구동부(542)와 제2가이드부(544)를 포함한다. 제2구동부(542)는 리니어 모터 방식의 추력을 이용하여 제2차폐유닛(440)을 선형 이동시킨다. 그리고, 제2가이드부(544)는 가이드슬릿(134)을 관통하여 제2차폐유닛(440)을 지지한다. 제2가이드부(544)는 제2차폐유닛(440)을 지지하여 제2구동부(542)의 구동력에 따라 제1차폐유닛(420)의 개구 영역이 개폐되도록 선형 이동되는 제2차폐유닛(440)의 선형 이동을 안내한다. 제2가이드부(544)의 작동에 따라 발생되는 파티클은 제1가이드부(524)의 작동에 따라 발생되는 파티클과 같이 가이드영역(170)에 연결된 배기펌프에 의해 챔버(100)의 외부로 배출된다.
도 4는 도 1에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선의 본 발명의 제1실시 예에 따른 증착소스 조립체의 단면도, 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 증착소스 조립체의 단면도, 그리고 도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 증착소스 조립체의 단면도이다.
마지막으로 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 내지 제3실시 예에 따른 증착소스 조립체(700)는 챔버(100)의 상부 측인 공정영역(150)에 배치되어 기판(S)의 상면을 향해 하향식으로 유기물질을 분사한다. 증착소스 조립체(700)는 본 발명의 일 실시 예들로서, 하우징(710), 도가니(730), 히터부(750), 노즐부(770) 및 확산부(790)를 포함한다.
하우징(710)은 본 발명의 일 실시 예로서, 도가니(730), 히터부(750) 및 노즐부(770)의 일부 영역을 수용한다. 하우징(710)은 기판(S)의 상부면에 유기물질이 증착되는 증착면적의 길이에 대응된 길이를 갖도록 마련된다. 즉, 하우징(710)은 기판(S)의 선형 이송 방향의 가로 방향의 길이에 대응되는 길이를 갖는다.
다음으로 도가니(730)는 하우징(710) 내부에 수용되며 상술한 바와 같이 기판(S)의 선형 이송 방향의 가로 방향의 기판(S) 길이에 대응되는 길이를 갖는다. 이러한 기판(S) 상에 유기물질이 증착되는 증착면적이 길이에 대응되어 도가니(730)가 마련됨으로써, 기판(S)의 선형 이동 시 제2차폐유닛(440)에 의해 개방된 증착면적에 증착을 수행할 수 있는 장점이 있다. 도가니(730)는 기판(S)의 상부에 기판(S)의 길이에 대응되도록 배치되고 기판(S) 상에 증착되는 유기물질을 수용하는 통 형상으로 마련되며 기체로 상 변환된 유기물질을 배출한다. 도가니(730)는 본 발명의 일 실시 예로서 사각통 형상을 가지고 있으나, 원통형과 같은 다양한 통 형상으로 제작될 수 있다.
도가니(730)는 수용부(732), 배출부(734), 격벽(736) 및 커버(738)를 포함한다. 수용부(732)는 히터부(750)로부터 제공된 열에 의해 기체로 상 변환되는 유기물질을 수용한다. 즉, 일 실시 예로서, 수용부(732)는 기체로 상 변환되는 파우더 형상의 유기물질을 수용한다. 수용부(732)는 도가니(730) 내부에 배출부(734)와 상호 구획된 수용영역(732a)을 형성하여 유기물질을 수용한다.
배출부(734)는 수용부(732)에서 기체로 상 변환된 유기물질을 수령하며 수령된 유기물질을 노즐부(770)로 안내한다. 배출부(734)는 수용부(732)와 상호 구획되어 수용부(732)의 수용영역(732a)에서 기체로 상 변환된 유기물질을 수령하여 배출하는 배출영역(734a)과 노즐부(770)와 연통되며 배출영역(734a)의 유기물질을 노즐부(770)로 안내하는 연통공(734b)을 포함한다.
격벽(736)은 수용부(732)와 배출부(734)를 상호 구획하기 위하여 도가니(730) 내부에 기립 배치된다. 격벽(736)은 격벽몸체(736a) 및 유동부(736b)를 포함한다. 격벽몸체(736a)는 도가니(730)의 내부에 기립 배치되어 수용영역(732a)을 갖는 수용부(732)와 배출영역(734a)을 갖는 배출부(734)로 상호 구획한다. 유동부(736b)는 격벽몸체(736a)의 상부에 형성되어 수용영역(732a)에서 기체로 상 변환된 유기물질이 배출영역(734a)으로 유동될 수 있도록 수용부(732)와 배출부(734) 사이에 유동로를 형성한다. 유동부(736b)는 본 발명의 일 실시 예로서, 유동부(736b)는 격벽몸체(736a)와 커버(738) 사이에 개구로 형성되어 있으나, 유동부(736b)는 커버(738)까지 연장된 격벽몸체(736a)의 판면에 관통 형성될 수 있다.
커버(738)는 도가니(730) 상부의 개구 영역을 커버하도록 도가니(730)와 결합된다. 커버(738)는 본 발명의 일 실시 예로서, 하우징(710)과 일체형으로 제작되어 도가니(730)와 착탈 결합된다. 이렇게, 커버(738)가 도가니(730)와 착탈 결합할 수 있으므로, 증착공정 시 도가니(730) 내부의 유기물질이 소진될 경우 커버(738)와 도가니(730)를 분리하여 유기물질을 재충전할 수 있다. 물론, 도가니(730) 내부로 유기물질을 재충전할 때는 증착공정을 정지해야 한다.
히터부(750)는 도가니(730)에 배치되어 도가니(730) 내부의 수용영역(732a)에 수용된 유기물질을 기체로 상 변환시키도록 열을 제공한다. 히터부(750)는 도가니(730)의 외부, 즉 하우징(710)과 도가니(730) 외부 사이에 일정 간격을 두고 배치된다. 또한, 히터부(750)는 커버(738)의 영역에도 배치되어 수용영역(732a)에서 배출영역(734a)으로 유동되는 기체의 유기물질에도 열을 제공한다.
노즐부(770)는 도가니(730)의 하부에 연통 배치된다. 노즐부(770)는 배출부(734)의 연통공(734b)과 연통되어 배출영역(734a)에 수령된 유기물질을 도가니(730) 외부로 분사한다. 노즐부(770)는 본 발명의 일 실시 예로서, 도가니(730)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개로 배치된다. 그러나, 노즐부(770)는 도가니(730)의 길이 방향을 따라 1개로 배치될 수도 있다. 여기서, 노즐부(770)는 생략될 수도 있다. 즉, 노즐부(770)는 생략되고 배출부(734)의 연통공(734b)을 통해 도가니(730) 내부의 유기물질을 도가니(730) 외부로 배출할 수 있다.
다음으로 확산부(790)는 도가니(730) 하부에 배치되고 도가니(730)로부터 배출되는 기체의 유기물질에 열을 제공한다. 확산부(790)는 도가니(730)로부터 배출되는 기체의 유기물질에 열을 제공하여 기체의 유기물질이 도가니(730)로부터 기판(S)을 향해 스커트 형상을 갖도록 확산시킨다. 즉, 확산부(790)는 도가니(730)와 기판(S) 사이에서 유동되는 유기물질의 유동면적이 증가하도록 마련된다.
확산부(790)는 확산부재(792) 및 히팅부재(794)를 포함한다. 확산부재(792)는 도가니(730)의 하부에 연결되며 도가니(730)로부터 기판(S)으로 유동되는 유기물질의 유동방향을 따라 유동방향의 가로 방향으로 단면적이 증가한다. 기판(S)으로 유동되는 유기물질의 하류 측에 위치하는 확산부재(792)의 자유단은 기판(S)의 증착면적 보다 더 큰 것이 바람직하다. 이렇게, 확산부재(792)의 자유단이 기판(S)의 증착면적 보다 더 크게 마련됨으로써, 증착효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
여기서, 확산부재(792)는 본 발명의 일 실시 예로서 노즐부(770)의 자유단에 결합되나, 노즐부(770)가 생략될 경우 배출부(734)의 연통공(734b)에 결합될 수 있다. 그리고, 히팅부재(794)는 확산부재(792)에 배치되어 확산부재(792) 내부로 유동되는 유기물질에 열을 제공한다. 히팅부재(794)는 확산부재(792) 내부의 유기물질이 스커트 형상으로 확산되어 기판(S) 상으로 유동되도록 확산부재(792)의 내부 공간에 열을 제공한다.
상세하게 설명하자면, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시 예의 확산부(790)의 확산부재(792)는 도가니(730)로부터 기판(S)으로 유동되는 유기물질의 유동방향을 따라 점진적으로 확장되는 계단 형상을 갖는다. 즉, 도가니(730)로부터 기판(S)으로 향하는 확산부재(792)의 단면적은
Figure pat00002
의 크기를 갖는다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시 예의 확산부(790)의 확산부재(792)는 도가니(730)로부터 기판(S)으로 유동되는 유기물질의 유동방향을 따라 점진적으로 확장되는 깔때기 형상을 갖는다. 즉, 도가니(730)로부터 기판(S)으로 향하는 확산부재(792)의 단면적은
Figure pat00003
의 크기를 갖는다.
도 6에 도시된 본 발명의 제3실시 예의 확산부(790)의 확산부재(792)는 제1실시 예의 계단 형상의 확산부재(792)를 라운딩 처리하여 내부에서 유동되는 유기물질의 유동 저항을 감소시킨다. 여기서, 본 발명의 제3실시 예의 확산부재(792)의 도가니(730)로부터 기판(S)으로 향하는 확산부재(792)의 단면적은
Figure pat00004
의 크기를 갖는다.
이에, 도가니와 기판 사이에 도가니로부터 기판을 향해 유동되는 유기물질을 스커트 형상으로 유동시키는 확산부를 배치함으로써, 기판의 증착면적의 증착효율을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 증착장치 100: 챔버
130: 구획부 150: 공정영역
170: 가이드영역 240: 배기펌프
300: 트레이 700: 증착소스 조립체
730: 도가니 732: 수용부
732a: 수용영역 734: 배출부
734a: 배출영역 734b: 연통공
736: 격벽 736b: 유동부
750: 히터부 770: 노즐부
790: 확산부 792: 확산부재
794: 히팅부재

Claims (11)

  1. 기판의 상부에서 하향식으로 상기 기판 상에 증착되는 유기물질을 배출하는 도가니와;
    상기 도가니에 배치되어, 상기 도가니 내부에 수용된 유기물질을 기체로 상 변환시키도록 열을 제공하는 히터부와;
    상기 도가니 하부에 배치되고 상기 도가니로부터 배출되는 기체의 유기물질에 열을 제공하여, 기체의 유기물질이 상기 도가니로부터 상기 기판을 향해 스커트 형상을 갖도록 확산시키는 확산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산부는,
    상기 도가니의 하부에 연결되며, 상기 도가니로부터 상기 기판으로 유동되는 유기물질의 유동방향을 따라 상기 유동방향의 가로 방향으로 단면적이 증가하는 확산부재와;
    상기 확산부재에 배치되어, 상기 확산부재 내부로 유동되는 유기물질에 열을 제공하는 히팅부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확산부재는 상기 도가니로부터 상기 기판으로 유동되는 유기물질의 상기 유동방향을 따라 점진적으로 확장되는 계단 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 확산부재는 상기 도가니로부터 상기 기판으로 유동되는 유기물질의 상기 유동방향을 따라 점진적으로 확장되는 깔때기 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기판으로 유동되는 유기물질의 하류 측에 위치하는 상기 확산부재의 자유단은 상기 기판의 증착면적보다 더 큰 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 도가니는,
    상기 히터부로부터 제공된 열에 의해 기체로 상 변환되는 유기물질을 수용하는 수용부와;
    상기 수용부에서 기체로 상 변환된 유기물질을 수령하며, 수령된 유기물질을 상기 확산부로 안내하는 연통공이 형성된 배출부와;
    상기 수용부와 상기 배출부를 상호 구획하기 위해 기립 배치되며, 상부에는 상기 수용부에서 기체로 상 변환된 유기물질을 상기 배출부로 유동시키는 유동부가 형성된 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도가니는 유기물질이 증착되는 상기 기판의 증착면적의 길이에 대응되어 배치되는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 증착소스 조립체는 상기 연통공과 상기 확산부 사이에 배치되어, 상기 연통공으로 유입되는 유기물질을 상기 확산부로 분사하는 노즐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착소스 조립체.
  9. 유기물질이 증착되는 기판이 안착되며, 상기 기판을 선형으로 이동시키는 트레이와;
    상기 기판이 안착되어 유기물질이 증착되는 상기 트레이의 영역이 수용된 공정영역과 상기 트레이의 선형 이동을 안내하는 가이드영역으로 상호 구획하는 구획부를 갖는 챔버와;
    상기 공정영역을 형성하는 상기 챔버의 상부에 배치되어, 상기 기판 상에 증착되는 유기물질을 공급하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 증착소스 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구획부의 판면에 상기 트레이의 선형 이동 방향을 따라 관통 형성되어, 상기 트레이의 선형 이동을 안내하는 가이드슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 챔버의 상기 가이드영역과 연결되는 배기펌프를 더 포함하며,
    상기 배기펌프는 상기 트레이의 선형 이동에 따라 발생되는 파티클을 상기 가이드영역으로부터 외부로 배기하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
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KR20170051682A (ko) * 2015-10-30 2017-05-12 에스엔유 프리시젼 주식회사 선형 증발원의 노즐 및 증착 장치

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