KR20180057601A - Inductive Heating Evaporation Deposition Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선형 증발 증착 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 유도 가열 선형 증발 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a linear evaporation deposition apparatus, and more particularly to an induction heating linear evaporation deposition apparatus.
저분자 유기EL 박막은 저분자 유기 물질을 담은 도가니를 감싼 열선에 전류를 흘려 가열하고 도가니에 전달된 열이 도가니 내의 유기물질의 온도를 상승시키며 유기물질의 온도가 상승됨에 따라 유기물질이 기체의 형태로 도가니를 빠져나가 기판에 증착되는 방식으로 주로 만들어진다. 이러한 열 증착법에 의한 유기 박막의 제작에는 대부분 점 증발원을 사용해왔다.The low molecular weight organic EL thin film is heated by flowing electric current to the hot wire wrapping the crucible containing the low molecular organic material and the heat transferred to the crucible raises the temperature of the organic material in the crucible and as the temperature of the organic material is raised, It is mainly made in such a way that it exits the crucible and is deposited on the substrate. Most of the evaporation sources have been used for the production of organic thin films by such thermal evaporation method.
점 증발원은 기판에 유기물질이 증착됨에 있어 점 증발원에 가까운 기판 부분은 두껍게 박막이 형성되고 먼 기판 부분은 얇게 형성되어 박막이 균일하게 만들어지지 못한다. 따라서, 기판 중심으로부터 먼 곳에 점 증발원을 설치하고 기판을 회전하는 방법을 사용한다. 하지만 이 경우, 증착 챔버의 크기가 커지고 기판을 잡고 회전해야 하며 박막의 균일성도 원하는 만큼 얻지 못하고 있다. 그리고 점 증발원의 용량이 작고 기판 중심에서 먼 곳에 설치되기 때문에 점 증발원으로부터 분출된 유기물질 기체의 대부분은 기판이 아닌 증착 챔버에 증착되어 유기물 사용의 효율성이 현저히 떨어지게 되므로 잦은 유기 물질의 재충전이 필요하거나 증착 챔버에 다수의 점 증발원을 넣어 복잡한 제어를 통해 돌려가며 사용하는 등의 문제가 있다. 게다가 대면적 기판의 경우, 이들 문제가 더욱 심해진다.The point evaporation source is an organic material deposited on the substrate. The point near the evaporation source is thick, and the farther substrate is thin, so that the thin film can not be uniformly formed. Therefore, a point evaporation source is provided at a position far from the center of the substrate and a method of rotating the substrate is used. In this case, however, the size of the deposition chamber is increased, the substrate must be held and rotated, and the uniformity of the thin film is not obtained as desired. Since the point evaporation source is installed at a small distance from the center of the substrate, most of the organic material gas ejected from the point evaporation source is deposited in the deposition chamber rather than on the substrate, and the efficiency of using the organic material is remarkably decreased. There is a problem that a plurality of point evaporation sources are placed in the deposition chamber and are used by being rotated by complicated control. In addition, in the case of a large-area substrate, these problems become more serious.
증발원은 분사 홀의 개수 및/또는 배열 등에 따라서 점 소스(point source), 선형 증발원(linear source), 면 증발원(area source) 등으로 구분될 수 있다. 최근에는 기판이 대면적화됨에 따라서 점 소스보다는 선형 증발원이 주목을 받고 있으며, 선형 증발원의 길이는 점차 증가하고 있다. 선형 증발원은 점 소스에 비하여 증착 재료의 효율이 높을 뿐만 아니라 높은 증착 속도의 구현이 가능하기 때문이다. 다만, 선형 증발원은 통상적으로 증발원을 좌우 또는 상하로 스캔하기 위한 스캔 수단이 필요하다. 그리고 선형 증발원은 증착 온도 및 증착 속도의 제어가 어려울 뿐만 아니라 증착 균일성을 얻기가 어려운 단점이 있다. 특히, 대면적의 기판에 대응할 수 있도록 선형 증발원의 길이가 길어질수록 전체적으로 증착 균일성을 달성하기가 더욱 어려워진다.The evaporation source may be classified into a point source, a linear source, and an area source depending on the number and / or arrangement of the injection holes. In recent years, linear evaporation sources have attracted more attention than point sources due to the large-sized substrates, and the length of linear evaporation sources is gradually increasing. The linear evaporation source not only has higher deposition efficiency but also higher deposition rate than the point source. However, a linear evaporation source usually needs a scanning means for scanning the evaporation source left or right or up and down. In the linear evaporation source, it is difficult to control the deposition temperature and the deposition rate, and it is difficult to obtain the uniformity of the deposition. In particular, as the length of the linear evaporation source becomes longer so as to be able to cope with a large-sized substrate, it becomes more difficult to attain uniform deposition uniformity as a whole.
또한, 점증발원이나 선형 증발원의 교체시에는 고진공의 진공챔버에서 이루어져야 하므로, 교체 후 다시 고진공으로 배기할 때까지 상당한 시간을 필요로 하게 되어 불합리한 점이 있게 된다. 또한, 점 증발원 또는 선형 증발원 증착 물질을 대량의 수납하는 경우, 증착 물질은 열에 의하여 변성될 수 있다. 빈번한 증착 물질의 교체는 경제적으로 비효율적이다. 따라서, 대용량의 유기물을 수납하고, 유기물 증착을 위한 새로운 구조의 선형 증발 장치가 요구된다.In addition, when the incremental source or the linear evaporation source is replaced, it takes a considerable time until the vacuum is exhausted to the high vacuum after the replacement because the vacuum chamber must be made in a high vacuum. Further, when a spot evaporation source or a linear evaporation source evaporation material is contained in a large amount, the evaporation material can be denatured by heat. Frequent replacement of the deposited material is economically ineffective. Therefore, there is a demand for a linear evaporation apparatus of a new structure for storing a large amount of organic substances and for depositing organic substances.
또한, 유기물 증착 장치는 새도우 마스크(shadow mask)를 사용할 수 있고, 미세 패턴을 위하여 직진성을 가지는 새로운 증발원이 요구된다. 그러나, 통상적인 노즐의 경우, 노즐은 증발원으로부 돌출되어 배치되고, 증기의 직진성을 향상하기 위하여 노즐의 종횡비를 증가시키는 경우, 열전도에 의하여 균일한 노즐의 가열이 어렵다. 따라서, 직진성을 향상하기 위한 새로운 선형 노즐 구조가 요구된다.In addition, the organic material deposition apparatus can use a shadow mask, and a new evaporation source having a linearity for a fine pattern is required. However, in the case of a conventional nozzle, the nozzle is disposed to protrude as an evaporation source, and when the aspect ratio of the nozzle is increased to improve the straightness of the steam, it is difficult to uniformly heat the nozzle by heat conduction. Therefore, a new linear nozzle structure for improving the straightness is required.
한국 공개 특허 제10-2016-0099506호는 선형 증발 증착 장치를 개시한다. Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0099506 discloses a linear evaporation deposition apparatus.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 유도 가열된 이중 박스 구조의 도전성 도가니에서 내부 도가니와 외부 도가니 사이에 온도 차이를 두면서, 외부 도가니에 기판 방향 온도 구배를 제공하여 안정적인 증발 효율을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for providing stable evaporation efficiency by providing a substrate temperature gradient in an outer crucible while providing a temperature difference between an inner crucible and an outer crucible in an induction heated double-box conductive crucible.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는, 제1 방향으로 연장되고 진공 용기의 내부에 배치되고 증착 물질 수납 공간 내에 분말 형태의 증착 물질을 수납하고, 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 내부 노즐을 포함하고, 상기 증착 물질을 유도 가열하여 증기를 생성하는 도전성 내부 도가니; 일면은 상기 기판을 향하고, 상기 도전성 내부 도가니를 감싸도록 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 형성된 복수의 외부 노즐을 포함하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 외부 도가니; 상기 외부 노즐의 양측에서 상기 도전성 외부 도가니의 상부면에서 상기 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 냉각 블록; 상기 진공 용기의 내부에서 상기 도전성 외부 도가니를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 내부 도가니 및 상기 도전성 외부 도가니를 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 제공하는 교류 전원을 포함한다. 상기 복수의 외부 노즐은 상기 기판 방향을 향하여 형성되고, 상기 복수의 내부 노즐은 상기 기판 방향을 향하여 형성되고, 상기 복수의 내부 노즐은 상기 도전성 내부 도가니의 증착 물질 수납 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증착 물질 수납 공간의 증기를 토출하고, 상기 복수의 외부 노즐은 상기 내부 노즐과 연통되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증기를 토출하고, 그리고 상기 도전성 내부 도가니는 상기 도전성 외부 도가니와 서로 접촉하지 않도록 간격을 가지고 배치된다.A linear evaporation deposition apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a deposition chamber that is extended in a first direction and is disposed inside a vacuum container, accommodates a deposition material in a powder form in a deposition material storage space, A conductive inner crucible containing an inner nozzle of the inner furnace and induction-heating the deposition material to produce steam; A conductive outer crucible extending in the first direction, the conductive outer crucible including a plurality of outer nozzles formed in the first direction, the one surface of the conductive outer crucible facing the substrate and surrounding the conductive inner crucible; A pair of cooling blocks extending from the upper surface of the conductive outer crucible on both sides of the outer nozzle in the first direction; An induction heating coil disposed inside the vacuum vessel to surround the conductive outer crucible and to heat the conductive inner crucible and the conductive outer crucible; And an alternating current source for providing alternating current power to the induction heating coil. Wherein the plurality of inner nozzles are communicated with the deposition material receiving space of the conductive inner crucible and the plurality of inner nozzles are communicated with each other in the direction of the substrate, And the plurality of external nozzles are in communication with the internal nozzles and are disposed apart from each other in the first direction to discharge the vapor, and the conductive The inner crucibles are spaced apart from each other so as not to contact the outer conductive crucible.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 내부 도가니는 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 일정한 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 일정한 폭을 가지는 직육면체 형상이고, 상기 외부 노즐은 상기 내부 노즐과 정렬되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive inner crucible may have a predetermined length along the first direction, a predetermined height in a second direction perpendicular to the first direction, and a second direction perpendicular to the first direction and the second direction The outer nozzle may have a rectangular parallelepiped shape having a constant width in the third direction, and the outer nozzle may not be aligned with the inner nozzle.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 외부 도가니의 상기 일면에 배치되고 한 쌍의 냉각 블록 사이에서 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 도전성 외부 도가니의 폭보다 작은 폭을 가지고, 상기 외부 노즐들에 각각 정렬된 보조 노즐들을 포함하는 보조 노즐 블록을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive outer crucible is disposed on the one side of the conductive outer crucible and extends in the first direction between the pair of cooling blocks, has a width smaller than the width of the conductive outer crucible, And an auxiliary nozzle block including sub nozzles aligned in each of the sub nozzle groups.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 외부 도가니는, 상기 도전성 내부 도가니의 높이와 동일한 수준의 높이를 가지고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 하부 몸체부; 및 상기 외부 도가니 상부 몸체부와 분해결합하고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 상부 몸체부를 포함할 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부의 전기 전도도는 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 전기 전도도보다 작고, 상기 외부 노즐은 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 상부면에서 상기 제1 방향으로 정렬되어 배치되고 ,상기 냉각 블록은 상기 외부 노즐을 사이에 두고 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive outer crucible includes: an outer crucible lower body portion having a height equal to a height of the conductive inner crucible and extending in the first direction; And an outer crucible upper body portion disassembled from the outer crucible upper body portion and extending in the first direction. Wherein the electric conductivity of the outer crucible lower body portion is smaller than the electrical conductivity of the outer crucible upper body portion and the outer nozzle is arranged in alignment with the upper surface of the outer crucible upper body portion in the first direction, In the first direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은 4 턴 이상이고, 상기 유도 가열 코일의 최상부 턴은 상기 도전성 외부 도가니의 상기 일면보다 높을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the induction heating coil has more than four turns, and the top turn of the induction heating coil may be higher than the one side of the conductive outer crucible.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 외부 도가니는, 상기 도전성 내부 도가니의 높이와 동일한 수준의 높이를 가지고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 하부 몸체부; 및 상기 외부 도가니 상부 몸체부와 분해결합하고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 상부 몸체부를 포함할 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부의 두께는 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 두께보다 작고, 상기 외부 도가니 하부 몸체부의 외측면은 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 외측면과 일치할 수 있다. 상기 유도 가열 코일의 복수의 턴은 상기 기판 방향으로 차례로 정렬되도록 적층되고, 상기 유도 가열 코일과 상기 외부 도가니 하부 몸체부 사이의 간격은 상기 유도 가열 코일과 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 간격과 동일할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive outer crucible includes: an outer crucible lower body portion having a height equal to a height of the conductive inner crucible and extending in the first direction; And an outer crucible upper body portion disassembled from the outer crucible upper body portion and extending in the first direction. The thickness of the outer crucible lower body portion may be smaller than the thickness of the outer crucible upper body portion and the outer surface of the outer crucible lower body portion may coincide with the outer surface of the outer crucible upper body portion. Wherein a plurality of turns of the induction heating coil are laminated so as to be sequentially aligned in the direction of the substrate and a distance between the induction heating coil and the lower crucible lower body portion may be the same as a distance between the induction heating coil and the upper crucible upper body portion have.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 외부 도가니는, 상기 도전성 내부 도가니의 높이와 동일한 수준의 높이를 가지고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 하부 몸체부; 및 상기 외부 도가니 상부 몸체부와 분해결합하고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 상부 몸체부를 포함할 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부의 두께는 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 두께보다 작고, 상기 외부 도가니 하부 몸체부의 내측면은 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 내측면과 일치하고, 상기 유도 가열 코일의 복수의 턴은 상기 기판 방향으로 차례로 정렬되도록 적층되고, 상기 유도 가열 코일과 상기 외부 도가니 하부 몸체부 사이의 간격은 상기 유도 가열 코일과 상기 외부 도가니 상부 몸체부의 간격보다 클 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive outer crucible includes: an outer crucible lower body portion having a height equal to a height of the conductive inner crucible and extending in the first direction; And an outer crucible upper body portion disassembled from the outer crucible upper body portion and extending in the first direction. Wherein a thickness of the outer crucible lower body portion is smaller than a thickness of the outer crucible upper body portion, an inner surface of the outer crucible lower body portion coincides with an inner surface of the outer crucible upper body portion, And an interval between the induction heating coil and the lower crucible lower body portion may be greater than an interval between the induction heating coil and the upper crucible upper body portion.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외부 도가니 하부 몸체부에서 상기 제1 방향에 수직한 단면은 등변 사다리꼴 형상이고, 평행한 한 쌍의 변 중에서 길이가 긴 변은 상기 외부 도가니 상부 몸체부와 접촉하고, 상기 도전성 내부 도가니는 상기 제1 방향에 수직한 단면은 등변 사다리꼴 형상이고, 평행한 한 쌍의 변 중에서 길이가 긴 변은 상기 외부 도가니 상부 몸체부를 향하도록 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the outer crucible lower body portion has an isosceles trapezoidal cross-section perpendicular to the first direction, and a long side of the parallel pair of sides is in contact with the outer crucible upper body portion The conductive inner crucible may have an isosceles trapezoidal cross section perpendicular to the first direction and a long side of the parallel pair of sides may be disposed to face the outer crucible upper body portion.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 내부 도가니는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내부 도가니 하부 몸체부; 및 상기 내부 도가니 하부 몸체부와 분해결합도록 덮고 있고 상기 제1 방향으로 연장되는 내부 도가니 상부 몸체부를 포함할 수 있다. 상기 내측 도가니 상부 몸체부의 전기 전도도는 상기 내부 도가니 하부 몸체부의 전기 전도도보다 크고, 상기 도전성 내부 도가니의 측면 및 하부면에서 상기 도전성 외부 도가니와 상기 도전성 내부 도가니 사이의 간격은 상기 도전성 내부 도가니의 상부면에서 간격보다 작을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive inner crucible includes: an inner crucible lower body portion extending in the first direction; And an inner crucible upper body portion covering the inner crucible lower body portion so as to be disassembled and disassembled and extending in the first direction. Wherein an electrical conductivity of the inner crucible upper body portion is larger than an electrical conductivity of the inner crucible lower body portion and a gap between the conductive outer crucible and the conductive inner crucible on the side surface and the lower surface of the inner conductive crucible is larger than an upper surface Lt; / RTI >
본 발명의 일 실시예에 따른 증발 증착 장치는 유도 가열된 이중 박스 구조의 도전성 도가니에서 내부 도가니와 외부 도가니 사이에 온도 차이를 두면서, 외부 도가니에 기판 방향 온도 구배를 제공하여 안정적인 증발 효율을 제공할 수 있다.The evaporation deposition apparatus according to an embodiment of the present invention provides stable evaporation efficiency by providing a temperature gradient in a substrate direction in an outer crucible while providing a temperature difference between an inner crucible and an outer crucible in an induction heated double box structure conductive crucible .
도 1a는 본 발령의 일 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 1b는 도 1a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 사이도이다.
도 1c는 도 1a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 절단 사이도이다.
도 1d는 도 1a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2b는 도 2a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 사이도이다.
도 2c는 도 2a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 절단 사이도이다.
도 2d는 도 2a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예들을 설명하는 도면들이다.1A is a conceptual diagram illustrating an induction heating evaporation deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation deposition apparatus of FIG. 1A.
1C is a cut-away view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation apparatus of FIG. 1A.
FIG. 1D is a cross-sectional view of the conductive crucible of the induction heating evaporation apparatus of FIG. 1A cut in the longitudinal direction. FIG.
2A is a conceptual diagram illustrating an induction heating evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
2C is a cut-away view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
FIG. 2 (d) is a cross-sectional view of the conductive crucible of the induction heating evaporation apparatus of FIG.
FIGS. 3 to 5 are views illustrating still another embodiment of the present invention.
유도 가열 증발 증착 장치는 기판 방향으로 선형 배열된 노즐들을 구비한 도가니를 포함한다. 상기 도가니는 고온으로 가열되어 상기 노즐이 막히는 것을 방지한다. 하지만, 상기 가열된 도가니는 상기 기판에 복사열을 제공하여 상기 기판을 형성될 소자에 열 손상을 제공할 수 있다.The induction heating evaporation apparatus includes a crucible having nozzles linearly arranged in the substrate direction. The crucible is heated to a high temperature to prevent the nozzle from clogging. However, the heated crucible may provide radiant heat to the substrate to provide thermal damage to the device on which the substrate is to be formed.
상기 열 손상을 억제하기 위하여, 도전성 냉각 블록이 상기 노즐 주위에 배치되면, 상기 냉각 블록이 배치되는 위치에서 상기 도가니의 온도는 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명은 안정적인 온도 제어를 위하여 2 중 박스 구조의 도전성 도가니를 제안한다. 내부 도가니와 외부 도가니의 2중 박스 구조에서, 외부 도가니의 두께는 유도 가열될 수 있도록 표피 깊이 이하의 조건을 가질 수 있다. In order to suppress the thermal damage, when the conductive cooling block is disposed around the nozzle, the temperature of the crucible at the position where the cooling block is disposed may be reduced. Therefore, the present invention proposes a conductive crucible with a double box structure for stable temperature control. In a double-box structure of an inner crucible and an outer crucible, the thickness of the outer crucible may have a condition below the skin depth so that it can be heated by induction.
본 발명의 일 실시예에 선형 증발 증착 장치에서, 도전성 도가니는 내부 도가니와 외부 도가니의 2 중 튜브 구조를 가진다. 그러나, 상기 내부 도가니와 상기 외부 도가니는 유도 가열 코일에 의하여 동시에 가열된다. 효율적인 증기의 토출을 위하여 외부 노즐 주위는 내부 도가니보다 더 높은 온도로 가열될 필요가 있다. In one embodiment of the present invention, in the linear evaporation deposition apparatus, the conductive crucible has a double tube structure of an inner crucible and an outer crucible. However, the inner crucible and the outer crucible are simultaneously heated by the induction heating coil. It is necessary to heat the outer nozzle around to a temperature higher than that of the inner crucible for efficient discharge of steam.
상기 내부 도가니는 유도 가열에 의하여 충분히 가열되어 수납된 증착 물질을 증기화한다. 기화된 증기는 상기 내부 도가니의 내부 노즐 및 상기 외부 도가니의 외부 노즐을 통하여 기판 방향으로 토출된다. 상기 내부 도가니는 상기 외부 도가니와 열적으로 단열될 필요가 있으며, 상기 외부 도가니의 일 부위는 다른 부위에 비하여 상기 내부 도가니와 충분한 간격을 가질 수 있다. 외부 도가니의 상부면은 다른 부위에 비하여 상대적으로 높은 온도를 유지할 필요가 있다.The inner crucible is sufficiently heated by induction heating to vaporize the deposited evaporation material. The vaporized vapor is discharged toward the substrate through the inner nozzle of the inner crucible and the outer nozzle of the outer crucible. The inner crucible needs to be thermally insulated from the outer crucible, and one part of the outer crucible may have a sufficient distance from the inner crucible as compared with other parts. The upper surface of the outer crucible needs to maintain a relatively high temperature as compared with the other portions.
외부 도가니는 상부 몸체부와 하부 몸체부로 분할된다. 상기 상부 몸체부는 높은 전기 전도도를 가지는 물질로 제작되고, 상기 하부 몸체부는 낮은 전기 전도도를 가지는 물질로 제작될 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 몸체부는 유도 전기장에 의하여 상기 상부 몸체부보다 작게 가열된다. 한편, 상기 하부 몸체부의 두께는 표피 깊이(skin depth) 보다 작도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 유도 전기장은 상기 하부 몸체부를 지나 내부 도가니를 유도 가열할 수 있다. 충분한 표피 깊이를 확보하기 위하여, 상기 교류 전원의 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 이에 따라, 상기 외부 도가니는 기판 방향으로 온도 구배를 가질 수 있다. The outer crucible is divided into an upper body portion and a lower body portion. The upper body portion may be made of a material having a higher electrical conductivity, and the lower body portion may be made of a material having a lower electrical conductivity. Accordingly, the lower body portion is heated by the induction electric field smaller than the upper body portion. Meanwhile, the thickness of the lower body part may be set to be smaller than the skin depth. Accordingly, the induction electric field can induction-heat the inner crucible through the lower body portion. In order to secure a sufficient skin depth, the frequency of the AC power source may be several tens of kHz to several MHz. Accordingly, the outer crucible may have a temperature gradient in the substrate direction.
상기 보조 노즐 블록이 외부 도가니에 장착된 경우, 상기 보조 노즐 블록은 상기 유도 전기장에 의하여 충분히 가열될 수 있도록 높은 전기 전도도를 가진 물질로 제작될 수 있다.When the auxiliary nozzle block is mounted on the outer crucible, the auxiliary nozzle block can be made of a material having a high electrical conductivity so that it can be sufficiently heated by the induction electric field.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are being provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the components have been exaggerated for clarity. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 1a는 본 발령의 일 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.1A is a conceptual diagram illustrating an induction heating evaporation deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1b는 도 1a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 사이도이다.FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation deposition apparatus of FIG. 1A.
도 1c는 도 1a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 절단 사이도이다.1C is a cut-away view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation apparatus of FIG. 1A.
도 1d는 도 1a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.FIG. 1D is a cross-sectional view of the conductive crucible of the induction heating evaporation apparatus of FIG. 1A cut in the longitudinal direction. FIG.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 유도 가열 증발 증착 장치(100)는 도전성 내부 도가니(110), 도전성 외부 도가니(120), 한 쌍의 냉각 블록(140), 유도 가열 코일(130), 및 교류 전원(156)을 포함한다. 상기 도전성 내부 도가니(110)는 제1 방향으로 연장되고 진공 용기(150)의 내부에 배치되고 증착 물질 수납 공간 내에 증착 물질(10)을 수납하고, 상기 제1 방향(x축)을 따라 배열된 복수의 내부 노즐(121)을 포함하고, 상기 증착 물질을 유도 가열하여 증기를 생성한다. 상기 도전성 외부 도가니(110)는 상기 기판(154)을 향하는 일면을 가지고, 상기 도전성 내부 도가니(120)를 감싸도록 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 형성된 복수의 외부 노즐(111)을 포함하고, 상기 제1 방향으로 연장된다. 1A to 1D, an induction
한 쌍의 냉각 블록(140)은 상기 외부 노즐의 양측에서 상기 도전성 외부 도가니(110)의 상부면에서 상기 제1 방향으로 연장된다. 유도 가열 코일(130)은 상기 진공 용기(150)의 내부에서 상기 도전성 외부 도가니(110)를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 내부 도가니(120) 및 상기 도전성 외부 도가니(110)를 가열한다. 교류 전원(156)은 상기 유도 가열 코일(130)에 교류 전력을 제공한다. 상기 복수의 외부 노즐(111)은 상기 기판 방향을 향하여 형성되고, 상기 복수의 내부 노즐(121)은 상기 기판 방향(z축)을 향하여 형성된다. 상기 복수의 내부 노즐(121)은 상기 도전성 내부 도가니(120)의 증착 물질 수납 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증착 물질 수납 공간의 증기를 토출한다. 상기 복수의 외부 노즐(111)은 상기 내부 노즐(121)과 연통되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증기를 토출한다. 그리고 상기 도전성 내부 도가니(120)는 상기 도전성 외부 도가니(110)와 서로 접촉하지 않도록 간격을 가지도록 배치된다.A pair of cooling blocks 140 extend in the first direction from the upper surface of the conductive
상기 진공 용기(150)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 진공 용기(150)는 제1 방향으로 연장되는 직육면체 구조의 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(150)는 진공 펌프에 의하여 진공 상태로 배기될 수 있다. 상기 진공 용기(150)는 내부 상측에 기판 홀더(152) 및 상기 기판 홀더에 장착된 기판(154)을 포함할 수 있다. 상기 기판(152)은 상기 외부 노즐(111)을 대향하도록 배치된다.The
상기 진공 용기(150)는 상기 기판의 앞면에 배치되어 패터닝을 수행하는 새도우 마스크(shadow mask)를 포함할 수 있다. 상기 기판 홀더(152)는 진공 용기의 내측 상부면에 장착되고, 상기 기판은 기판 홀더의 하부면에 장착될 수 있다. 상기 증발 증착 장치(100)는 상향식 증발 증착 장치일 수 있다.The
상기 기판은(154) 유기 발광 다이오드를 포함하는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 기판은 사각 기판일 수 있다.The substrate may be a glass substrate or a plastic substrate including the organic light emitting diode (154). The substrate may be a rectangular substrate.
증착 물질(10)은 유기 발광 다이오드에 사용되는 유기 물질 또는 금속일 수 있다. 구체적으로, 상기 유기 물질은 Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium( Al(C9H6NO)3)를 포함할 수 있다. 상기 유기 물질은 상온에서 분말 형태의 고체이고, 상기 유기 물질은 섭씨 300도 근처에서 승화 또는 증발될 수 있다. The
도전성 외부 도가니(110)는 금속 또는 카본 재질이고, 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상기 도전성 내부 도가니(120)를 수납할 수 있다. 상기 도전성 외부 도가니(110)는, 상기 도전성 내부 도가니(120)의 높이와 동일한 수준의 높이를 가지고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 하부 몸체부(110a); 및 상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a)와 분해결합하고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 상부 몸체부(110b)를 포함할 수 있다. 기판 방향의 온도 구배를 제공하기 위하여, 상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a)의 전기 전도도는 상기 외부 도가니 상부 몸체부(110b)의 전기 전도도보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 외부 도가니 상부 몸체부(110b)는 상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a))보다 더 많이 가열되어 높은 온도를 유지할 수 있다. The conductive
상기 외부 노즐들(111) 각각은 상기 외부 도가니 상부 몸체부(120b)의 상부면에서 상기 제1 방향으로 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 냉각 블록(140)은 상기 외부 노즐(111)을 사이에 두고 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 냉각 블록(140)은 유도 가열을 방해할 수 있어, 유도 가열 코일(130)은 상기 외부 도가니 상부 몸체부(120b)에 상대적으로 많은 전력을 제공할 필요가 있다.Each of the
상기 외부 도가니(110)의 두께는 유도 전기장이 투과할 수 있도록 표피 깊이보다 작을 수 있다. 상기 표피 깊이는 구동 주파수와 전기전도도에 의존한다.The thickness of the
상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a)는 양단이 닫히고 상부면이 개방된 사각 기둥 형상일 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a)와 상기 외부 도가니 상부 몸체부(110b)는 서로 다른 재질일 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a)는 상기 상부 도가니 상부 몸체부(110b)와 끼움 결합에 의하여 결합하여 내부 공간을 제공할 수 있다.The outer crucible
상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a)는 상기 유도 가열 코일에 의하여 상기 외부 도가니 상부 몸체부(110b)보다 더 낮은 온도로 가열될 수 있다. The outer crucible
상기 외부 도가니 상부 몸체부(110b)는 양단이 닫히고 하부면이 개방된 사각 기둥 형상일 수 있다. 상기 외부 도가니 상부 몸체부(110b)의 상부면 중심에는 상기 제1 방향으로 배열된 외부 노즐들(111)이 배치된다. 상기 외부 노즐(111)은 관통홀일 수 있다. The outer crucible
도전성 내부 도가니(120)는 금속 또는 카본 재질이고, 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상기 증착 물질을 수납할 수 있다. 상기 도전성 내부 도가니(120)는 상기 제1 방향을 따라 일정한 길이, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 일정한 높이, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 일정한 폭을 가지는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 외부 노즐(111)은 상기 내부 노즐(121)과 정렬되지 않을 수 있다. The conductive
상기 도전성 내부 도가니(120)는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내부 도가니 하부 몸체부(120a); 및 상기 내부 도가니 하부 몸체부와 분해결합도록 덮고 있고 상기 제1 방향으로 연장되는 내부 도가니 상부 몸체부(120b)를 포함할 수 있다. 상기 도전성 내부 도가니(120)에 온도 구배를 제공하기 위하여, 상기 내측 도가니 상부 몸체부(120b)의 전기 전도도는 상기 내부 도가니 하부 몸체부(120a)의 전기 전도도보다 클 수 있다. 상기 내측 도가니 상부 몸체부(120b)를 선택적으로 높은 온도로 유지하고, 상기 내부 도가니 하부 몸체부는 상대적으로 낮은 온도를 유지하여, 상기 내부 도가니 하부 몸체부에 수납된 증착 물질이 변성되는 것을 억제할 수 있다.The conductive
상기 도전성 내부 도가니(120)의 측면 및 하부면에서 상기 도전성 외부 도가니(110)와 상기 도전성 내부 도가니(120) 사이의 간격은 상기 도전성 내부 도가니(120)의 상부면에서 간격보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 도전성 내부 도가니의 외벽은 표피 깊이 내에 존재하여 가열된다. 한편, 상기 도전성 내부 도가니의 상부면에서 간격(d)은 충분히 클 수 있다. 이 간격(또는 공간)은 상기 내부 노즐을 통하여 배출된 증기가 확산할 수 있는 충분한 공간을 제공한다. 상기 간격으로 확산된 증기는 제1 방향을 따라 균일한 밀도를 유지하여 증착 균일성을 향상시킬 수 있다. 상기 도전성 내부 도가니(120)는 유도 가열 코일(130)에 의하여 생성된 유도 전기장에 의하여 가열될 수 있다. 상기 도전성 내부 도가니(120)와 상기 도전성 외부 도가니(110) 사이에 인정한 간격을 유지하기 위하여 스페이서(158)가 배치될 수 있다.The distance between the conductive
내부 도가니 하부 몸체부(120a)는 양단이 닫히고 상부면이 개방된 사각 기둥 형상일 수 있다. 내부 도가니 상부 몸체부(120b)는 제1 방향으로 연장되고 상기 내부 도가니 하부 몸체부의 개방된 상부면을 덮는 판 형상일 수 있다. 내부 도가니 상부 몸체부(120b)는 제1 방향으로 배열된 내부 노즐(121)을 포함할 수 있다. 상기 내부 노즐(121)은 관통홀일 수 있다. The inner crucible
한 쌍의 냉각 블록(140)은 그 내부에 냉매가 흐르는 관이 매설될 수 있다. 상기 한 쌍의 냉각 블록(140)은 외부 노즐(111)을 사이에 두고 서로 나란히 상기 도전성 외부 도가니의 상부면에서 상기 도전성 외부 도가니와 이격되거나 접촉하여 제1 방향을 따라 연장될 수 있다. 상기 냉각 블록 각각은 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상대적으로 도전성이 낮은 도전체로 구성될 수 있다.A pair of cooling blocks 140 may have a tube in which refrigerant flows. The pair of cooling blocks 140 may extend along the first direction, spaced apart or in contact with the conductive outer crucible on the upper surface of the conductive outer crucible side by side with the
상기 유도 가열 코일(130)은 4 턴 이상이고, 상기 유도 가열 코일(130)의 최상부 턴은 상기 도전성 외부 도가니(110)의 상기 일면(상부면)보다 높을 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 파이프 형상 또는 띠 형상이고, 상기 유도 가열 코일의 내부에 냉매가 흐를 수 있다. 또한, 상기 유도 가열 코일(130)에 의한 유도 전기장은 비접촉식으로 상기 도전성 외부 도가니 및 상기 도전성 내부 도가니에 수직(기판 방향 또는 z축)으로 수직 방향 온도 구배를 제공하면서 제1 방향으로 균일하게 직접 가열한다. 따라서, 접촉에 따른 제1 방향 온도 불균일성이 제거되고, 가열 안정성이 향상되고, 기구적 구성이 간단한다. The
상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향과 제2 방향에 의하여 정의되는 배치 평면에서 상기 도전성 외부 도가니를 폐루프를 형성하도록 감기고, 배치 평면을 바꾸어 다시 폐루프를 형성도록 감길 수 있다. 상기 유도 가열 코일의 최하부 턴은 상기 외부 도가니 하부 몸체부(110a)의 상부면보다 낮게 배치될 수 있다. The
교류 전원(156)의 구동 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 상기 교류 전원은 임피던스 매칭을 위한 임피던스 매칭 네트워크를 포함할 수 있다. 상기 도전성 내부 도가니에서 기화된 증기는 중력에 반하여 내부 노즐 및 외부 노즐을 경우 하여 상기 기판에 도달할 수 있다.The driving frequency of the
상기 도전성 외부 도가니(110)와 상기 도전성 내부 도가니(120) 사이의 간격은 그 하부면 및 측면에서 수 밀리미터 이하일 수 있다. 더 구체적으로, 상기 간격은 1 밀리미터 수준일 수 있다. 한편, 상기 도전성 외부 도가니와 상기 도전성 내부 도가니 사이의 간격은 상부면에서 5 밀리미터 내지 수십 밀리미터일 수 있다.
The distance between the conductive
상기 내부 노즐(121)과 상기 외부 노즐(111)은 정렬되지 않고, 서로 오프셋되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 내부 노즐(121)은 이웃한 한 쌍의 외부 노즐(111) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 내부 노즐(111)을 통하여 배출된 증기는 상기 도전성 내부 도가니와 상기 도전성 외부 도가니 사이의 공간에서 확산된 후, 상기 외부 노즐을 통하여 배출될 수 있다. 이에 따라, 증착 균일도가 향상될 수 있다.
The
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.2A is a conceptual diagram illustrating an induction heating evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 사이도이다.FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
도 2c는 도 2a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 설명하는 절단 사이도이다.2C is a cut-away view illustrating the conductive crucible of the induction heating evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
도 2d는 도 2a의 유도 가열 증발 증착 장치의 도전성 도가니를 길이 방향으로 절단한 단면도이다.FIG. 2 (d) is a cross-sectional view of the conductive crucible of the induction heating evaporation apparatus of FIG.
도 1에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.A description overlapping with that described in Fig. 1 will be omitted.
도 2a 내지 도 2를 참조하면, 유도 가열 증발 증착 장치(200)는 도전성 내부 도가니(120), 도전성 외부 도가니(110), 한 쌍의 냉각 블록(140), 유도 가열 코일(130), 및 교류 전원(156)을 포함한다.2A and 2B, the induction heating
상기 도전성 내부 도가니(110)는 제1 방향으로 연장되고 진공 용기(150)의 내부에 배치되고 증착 물질 수납 공간 내에 증착 물질(10)을 수납하고, 상기 제1 방향(x축)을 따라 배열된 복수의 내부 노즐(121)을 포함하고, 상기 증착 물질을 유도 가열하여 증기를 생성한다. 상기 도전성 외부 도가니(110)는 상기 기판(154)을 향하는 일면을 가지고, 상기 도전성 내부 도가니(120)를 감싸도록 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 형성된 복수의 외부 노즐(111)을 포함하고, 상기 제1 방향으로 연장된다. The conductive
한 쌍의 냉각 블록(140)은 상기 외부 노즐의 양측에서 상기 도전성 외부 도가니(110)의 상부면에서 상기 제1 방향으로 연장된다. 유도 가열 코일(130)은 상기 진공 용기(150)의 내부에서 상기 도전성 외부 도가니(110)를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 내부 도가니(120) 및 상기 도전성 외부 도가니(110)를 가열한다. 교류 전원(156)은 상기 유도 가열 코일(130)에 교류 전력을 제공한다. 상기 복수의 외부 노즐(111)은 상기 기판 방향을 향하여 형성되고, 상기 복수의 내부 노즐(121)은 상기 기판 방향(z축)을 향하여 형성된다. 상기 복수의 내부 노즐(121)은 상기 도전성 내부 도가니(120)의 증착 물질 수납 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증착 물질 수납 공간의 증기를 토출한다. 상기 복수의 외부 노즐(111)은 상기 내부 노즐(121)과 연통되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증기를 토출한다. 그리고 상기 도전성 내부 도가니(120)는 상기 도전성 외부 도가니(110)와 서로 접촉하지 않도록 간격을 가지도록 배치된다.A pair of cooling blocks 140 extend in the first direction from the upper surface of the conductive
보조 노즐 블록(260)은 상기 도전성 외부 도가니(110)의 상기 일면(상부면)에 배치되고 한 쌍의 냉각 블록(140) 사이에서 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 도전성 외부 도가니의 폭보다 작은 폭을 가지고, 상기 외부 노즐들(111)에 각각 정렬된 보조 노즐들(262)을 포함한다. 상기 보조 노즐 블록을 충분히 가열하기 위하여, 상기 유도 가열 코일의 최상부 턴은 상기 보조 노즐 블록의 상부면보다 높을 수 있다.The
상기 보조 노즐들(262)은 상기 외부 노즐들(111)에 각각 정렬되고, 상기 기판 방향으로 형성된 관통홀들일 수 있다. 상기 보조 노즐들(262)은 증기에 충분한 방향성을 제공하여, 기판 상에 배치된 새도우 마스크에 의한 정밀한 패터닝을 제공할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an induction heating evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 유도 가열 증발 증착 장치(300)는 도전성 내부 도가니(120), 도전성 외부 도가니(310), 한 쌍의 냉각 블록(140), 유도 가열 코일(130), 교류 전원, 및 보조 노즐 블록(260)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the induction
도전성 외부 도가니(310)는 금속 또는 카본 재질이고, 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상기 도전성 내부 도가니(120)를 수납할 수 있다. 상기 도전성 외부 도가니(310)는, 상기 도전성 내부 도가니(120)의 높이와 동일한 수준의 높이를 가지고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 하부 몸체부(310a); 및 상기 외부 도가니 하부 몸체부(310a)와 분해결합하고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 상부 몸체부(310b)를 포함할 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부(310a)의 전기 전도도는 상기 외부 도가니 상부 몸체부(310b)의 전기 전도도와 동일할 수 있다. The conductive
상기 외부 도가니 상부 몸체부(310b)가 상기 외부 도가니 하부 몸체부(310a)보다 더 많이 가열되도록, 상기 외부 도가니 하부 몸체부(310a)의 두께(t1)는 상기 외부 도가니 상부 몸체부(310b)의 두께(t2)보다 작을 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부(310a)의 외측면은 상기 외부 도가니 상부 몸체부(310b)의 외측면과 일치할 수 있다.The thickness t1 of the outer crucible
상기 유도 가열 코일의 복수의 턴은 상기 기판 방향(z축)으로 차례로 정렬되도록 적층될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)과 상기 외부 도가니 하부 몸체부(310a) 사이의 간격(D1)은 상기 유도 가열 코일과 상기 외부 도가니 상부 몸체부(310b)의 간격(D2)과 동일할 수 있다. 이러한 두께는 차이는 상기 도전성 외부 도가니(310)에 수직 온도 구배를 제공하면서, 상기 도전성 내부 도가니(120)를 더욱 효율적으로 가열할 수 있다.The plurality of turns of the induction heating coil may be stacked so as to be sequentially aligned in the substrate direction (z-axis). The distance D1 between the
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating an induction heating evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 유도 가열 증발 증착 장치(400)는 도전성 내부 도가니(120), 도전성 외부 도가니(410), 한 쌍의 냉각 블록(140), 유도 가열 코일(130), 교류 전원, 및 보조 노즐 블록(260)을 포함한다.4, the induction heating evaporation deposition apparatus 400 includes a conductive
도전성 외부 도가니(410)는 금속 또는 카본 재질이고, 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상기 도전성 내부 도가니(120)를 수납할 수 있다. 상기 도전성 외부 도가니(410)는, 상기 도전성 내부 도가니(120)의 높이와 동일한 수준의 높이를 가지고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 하부 몸체부(410a); 및 상기 외부 도가니 하부 몸체부(410a)와 분해결합하고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 상부 몸체부(410b)를 포함할 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부(410a)의 전기 전도도는 상기 외부 도가니 상부 몸체부(410b)의 전기 전도도와 같을 수 있다. The conductive
상기 외부 도가니 상부 몸체부(310b)가 상기 외부 도가니 하부 몸체부(310a)보다 더 많이 가열되도록, 상기 외부 도가니 하부 몸체부(410a)의 두께(t1)는 상기 외부 도가니 상부 몸체부(410b)의 두께(t2)보다 작고, 상기 외부 도가니 하부 몸체부(410a)의 내측면은 상기 외부 도가니 상부 몸체부(410b)의 내측면과 일치할 수 있다. The thickness t1 of the outer crucible
상기 유도 가열 코일의 복수의 턴은 상기 기판 방향으로 차례로 정렬되도록 적층될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)과 상기 외부 도가니 하부 몸체부(410a) 사이의 간격(D1)은 상기 유도 가열 코일과 상기 외부 도가니 상부 몸체부(410b)의 간격(D2)보다 클 수 있다. 이러한 두께는 차이는 상기 도전성 외부 도가니(410)에 수직 온도 구배를 제공하면서, 상기 도전성 내부 도가니(120)를 더욱 효율적으로 가열할 수 있다.The plurality of turns of the induction heating coil may be stacked in order to be aligned in the direction of the substrate. The distance D1 between the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유도 가열 증발 증착 장치를 설명하는 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating an induction heating evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 유도 가열 증발 증착 장치(500)는 도전성 내부 도가니(520), 도전성 외부 도가니(510), 한 쌍의 냉각 블록(140), 유도 가열 코일(130), 교류 전원, 및 보조 노즐 블록(260)을 포함한다.5, the induction heating
도전성 외부 도가니(510)는 금속 또는 카본 재질이고, 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상기 도전성 내부 도가니(520)를 수납할 수 있다. 상기 도전성 외부 도가니(510)는, 상기 도전성 내부 도가니(520)의 높이와 동일한 수준의 높이를 가지고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 하부 몸체부(510a); 및 상기 외부 도가니 하부 몸체부(510a)와 분해결합하고 상기 제1 방향으로 연장되는 외부 도가니 상부 몸체부(510b)를 포함할 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부(510a)의 전기 전도도는 상기 외부 도가니 상부 몸체부(510b)의 전기 전도도와 같을 수 있다. The conductive outer crucible 510 is made of metal or carbon and has a rectangular parallelepiped shape extending in the first direction and can accommodate the conductive
상기 도전성 외부 도가니에 수직 온도 구배를 제공하기 위하여, 상기 도전성 외부 도가니의 형상이 변경될 수 있다. 상기 외부 도가니 하부 몸체부(510a)에서 상기 제1 방향에 수직한 단면은 등변 사다리꼴 형상일 수 있다. 평행한 한 쌍의 변 중에서 길이가 긴 변은 개방될 수 있다. 평행한 한 쌍의 변 중에서 길이가 긴 변(개방된 면)은 상기 외부 도가니 상부 몸체부(510b)와 접촉할 수 있다. In order to provide a vertical temperature gradient to the conductive outer crucible, the shape of the conductive outer crucible may be changed. In the outer crucible
상기 유도 가열 코일(130)과 상기 외부 도가니 하부 몸체부(510a) 사이의 간격(D1)은 상기 유도 가열 코일과 상기 외부 도가니 상부 몸체부(410b)의 간격(D1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 외부 도가니 상부 몸체부(410b)는 상대적으로 더 가열될 수 있다. The distance D1 between the
상기 도전성 내부 도가니(520)는, 상기 제1 방향으로 연장되는 내부 도가니 하부 몸체부(520a); 및 상기 내부 도가니 하부 몸체부와 분해결합도록 덮고 있고 상기 제1 방향으로 연장되는 내부 도가니 상부 몸체부(520b)를 포함할 수 있다. The conductive
상기 도전성 내부 도가니(520)는 상기 제1 방향에 수직한 단면은 등변 사다리꼴 형상이고, 평행한 한 쌍의 변 중에서 길이가 긴 변은 상기 외부 도가니 상부 몸체부(510b) 또는 기판 방향을 향하도록 배치될 수 있다.The conductive
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.
110: 도선성 외부 도가니
120: 도선성 내부 도가니
130: 유도 가열 코일
140: 냉각 블록
150: 진공 용기110: Outside crucible of crucible
120: Lead internal crucible
130: induction heating coil
140: cooling block
150: Vacuum container
Claims (1)
일면은 기판을 향하고, 상기 도전성 내부 도가니를 감싸도록 배치되고, 상기 제1 방향을 따라 형성된 복수의 외부 노즐을 포함하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 도전성 외부 도가니;
상기 외부 노즐의 양측에서 상기 도전성 외부 도가니의 상부면에서 상기 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 냉각 블록;
상기 진공 용기의 내부에서 상기 도전성 외부 도가니를 감싸도록 배치되고 상기 도전성 내부 도가니 및 상기 도전성 외부 도가니를 가열하는 유도 가열 코일; 및
상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 제공하는 교류 전원을 포함하고,
상기 복수의 외부 노즐은 상기 기판 방향을 향하여 형성되고,
상기 복수의 내부 노즐은 상기 기판 방향을 향하여 형성되고,
상기 복수의 내부 노즐은 상기 도전성 내부 도가니의 증착 물질 수납 공간과 서로 연통되고 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증착 물질 수납 공간의 증기를 토출하고,
상기 복수의 외부 노즐은 상기 내부 노즐과 연통되고, 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 증기를 토출하고, 그리고
상기 도전성 내부 도가니는 상기 도전성 외부 도가니와 서로 접촉하지 않도록 간격을 가지고 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.A plurality of internal nozzles extending in a first direction and disposed in the interior of the vacuum container and containing a powdery deposition material in a deposition material receiving space and arranged along the first direction, A conductive inner crucible for producing steam;
A conductive outer crucible extending in the first direction, the conductive outer crucible including a plurality of outer nozzles formed in the first direction, the conductive outer crucible being disposed to surround the conductive inner crucible;
A pair of cooling blocks extending from the upper surface of the conductive outer crucible on both sides of the outer nozzle in the first direction;
An induction heating coil disposed inside the vacuum vessel to surround the conductive outer crucible and to heat the conductive inner crucible and the conductive outer crucible; And
And an AC power supply for providing AC power to the induction heating coil,
Wherein the plurality of external nozzles are formed toward the substrate,
Wherein the plurality of inner nozzles are formed toward the substrate,
Wherein the plurality of inner nozzles communicate with a deposition material storage space of the conductive inner crucible and are spaced apart from each other in the first direction to discharge the vapor of the deposition material storage space,
The plurality of outer nozzles being in communication with the inner nozzle and being spaced apart in the first direction,
Wherein the conductive inner crucibles are spaced apart from each other such that they do not contact with the conductive outer crucible.
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