KR20190009527A - 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노즐을 통과한 증착 물질을 피증착물로 안내하기 위한 것으로, 증착 물질을 피증착물로 안내하는 가이드는 내부에 공간이 형성된 아우터 가이드와, 공간에 위치되고 내부에 증착 물질이 통과하는 통로가 형성된 이너 가이드를 포함하며, 이너 가이드는 통로의 단면적이 일정한 로어 가이드와, 로어 가이드부에서 절곡되고 통로의 단면적이 점차 확장되는 어퍼 가이드를 포함할 수 있다.

Description

증착 장치{Deposition apparatus}
본 발명은 증착 장치에 관한 것으로, 증착 물질을 피증착물로 증착하는 증착 장치에 관한 것이다.
증착(deposition)이란 기체 상태의 입자를, 금속, 유리(glass) 등과 같은 물체의 표면에 얇은 고체 막을 입히는 방법이다.
최근에는 TV, 휴대폰 등과 같은 전자 기기에 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이의 사용이 증가하면서, OLED 디스플레이 패널을 제조하는 장치, 공정 등에 대한 연구가 활발하다. 특히, OLED 디스플레이 패널 제조 공정은 진공 상태에서 유리 기판에 유기 물질을 증착시키는 공정을 포함한다.
구체적으로, 증착 공정은 유기 물질이 수용된 도가니(crucible)를 가열하여 유기 물질을 기체 상태로 증발시키는 공정과, 기체 상태의 유기 물질이 노즐(nozzle)을 통과하여 기판에 증착되는 공정을 포함한다.
이 때, 기체 상태의 유기 물질은 기판에 균일하게 증착되어야 한다. 따라서, 증착 장치는 다수의 노즐을 통과한 기체 상태의 유기 물질을 기판의 각 영역으로 균일하게 안내해야 한다.
만약, 다수의 노즐을 통과한 기체 상태의 유기 물질을 알맞게 안내하지 못하면, 표면이 불균일한 박막이 형성되거나, 노즐 입구를 막는 클로깅 현상이 발생하여 증착 공정이 원활하게 이루어지지 않거나, 다른 곳에 부착 유기 물질의 경로를 방해하는 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 노즐을 통과한 증착 물질이 피증착물에 균일하게 증착되도록 증착 물질의 이동을 안내하는 증착 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치는 적어도 하나 이상의 도가니에 충전된 증착 물질을 토출시키는 적어도 하나 이상의 노즐과, 증착 물질을 피증착물로 안내하는 가이드를 포함하고, 가이드는 내부에 공간이 형성된 아우터 가이드와, 공간에 위치되고 내부에 증착 물질이 통과하는 통로가 형성된 이너 가이드를 포함하며, 이너 가이드는 통로의 단면적이 일정한 로어 가이드부와, 로어 가이드부에서 절곡되고 통로의 단면적이 점차 확장되는 어퍼 가이드부를 포함할 수 있다.
아우터 가이드에는 냉각 유체가 통과하는 냉각 채널이 형성될 수 있다.
아우터 가이드는 이너 가이드를 지지하는 지지판을 포함하고, 이너 가이드는 지지판의 상면에 배치될 수 있다.
노즐은 복수개가 이격되게 배치되고, 복수개의 노즐은 수평방향으로 이격되게 배치된 한 쌍의 아우터 노즐과, 한 쌍의 아우터 노즐 사이에 배치된 센터 노즐을 포함하고, 센터 노즐의 출구는 통로를 향할 수 있다.
아우터 가이드의 열전달 계수는 이너 가이드의 열전달 계수 보다 낮을 수 있다.
이너 가이드는 통로를 형성하는 복수개 가이드부재를 포함하고, 복수개 가이드부재 중 적어도 하나는 통로의 크기가 가변될 수 있도록 수평방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다.
어퍼 가이드부는 로어 가이드부에 회전 가능하게 연결되어 각도 조절이 가능할 수 있다.
아우터 가이드의 상부에 이너 가이드와 이격되게 배치되고 증착 물질이 이동하는 개구부가 형성된 서브 가이드를 더 포함할 수 있다.
개구부는 통로 보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이너 가이드가 아우터 가이드에 의해 보호될 수 있는 이점이 있다. 또한, 아우터 가이드는 증착 물질이 피증착물 외의 다른 영역으로 분사되는 것을 차단하여 챔버의 오염도를 낮추고, 교체 주기를 늘릴수 있기 때문에 유지 보수가 용이한 이점이 있다.
또한, 이너 가이드의 로어 가이드부에 의해 안내된 증착 물질이 이너 가이드의 어퍼 가이드부 내부를 통과하면서 넓게 확산될 수 있고, 피증착물의 면적이 넓은 경우에도 증착 물질을 피증착물 전체에 넓고 고르게 증착시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 아우터 가이드에 형성된 냉각 채널이 아우터 가이드를 냉각시킬 수 있고, 아우터 가이드가 고열일 때 발생될 수 있는 피증착물의 온도 상승을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 증착 물질의 종류나 피증착물의 크기에 따라 증착 물질의 이동 경로의 폭을 조절할 수 있고, 다양한 증착 물질이나 서로 상이한 크기의 피증착물들에 효율적으로 대응할 수 있는 이점이 있다.
또한, 서브 가이드의 개구부 면적에 의해 증착 물질이 증착되는 영역이 결정될 수 있어, 신뢰성을 더 높일 수 있는 이점이 있고, 증착 물질이 아우터 가이드와 피증착물 사이의 틈을 통해 누설되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 커버를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 수직방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부를 수용하고 있는 냉각부를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드의 내부가 도시된 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 아우터 가이드를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 12에 도시된 가이드의 A-A' 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 이너 가이드의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 이너 가이드에 형성된 통로의 크기가 가변되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 이너 가이드에 형성된 통로의 출구 각도가 가변되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 다른 서브 가이드를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 아우터 가이드, 이너 가이드 및 서브 가이드가 증착 물질의 경로를 가이드하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 히트파이프로 형성된 이너 가이드를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 지지부(10), 지지부(10) 상에 위치하는 제1 구동부(11)(12)와, 제1 구동부(11)(12) 상에 위치하는 제2 구동부(13), 제2 구동부(13) 상에 위치하며, 제1 구동부(11)(12) 및 제2 구동부(13) 중 적어도 하나에 의해 이동하는 증착 장치(100), 증착 장치(100)에서 증발되는 박막 물질이 부착되는 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15), 피증착물(14)(15)을 고정시키는 얼라이너(16)를 포함할 수 있다.
지지부(10)는 제1 구동부(11)(12), 제2 구동부(13), 증착 장치(100)를 지지할 수 있다. 보다 구체적으로, 지지부(10) 상에는 제1 구동부(11)(12)가 위치하고, 제1 구동부(11)(12) 상에 제2 구동부(13)가 위치하고, 제2 구동부(13) 상에 증착 장치(100)가 위치할 수 있다.
제1 구동부(11)(12)는 지지부(10)의 양측면에 배치될 수 있다.
제1 구동부(11)(12)에는 선형 모터(미도시)가 구비되어 있어, 제1 구동부(11)(12) 상에 위치한 제2 구동부(13)를 수평 이동시킬 수 있다. 특히, 제1 구동부(11)(12)는 제2 구동부(13)를 지지부(10)의 일방향으로 이동시킬 수 있다.
제2 구동부(13)에는 선형 모터(미도시)가 구비되어 있어, 제2 구동부(13) 상에 위치한 증착 장치(100)를 이동시킬 수 있다. 제2 구동부(13)의 구동 방향은 제1 구동부(11)(12)의 구동 방향과 직각을 이루는 방향일 수 있다.
증착 장치(100)는 제1 구동부(11)(12) 및 제2 구동부(13)의 구동에 의해 지지부(10) 상에서 움직일 수 있다.
증착 장치 시스템(1)은 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2의 예시에서 증착 장치 시스템(1)은 제1 피증착물(14)과 제2 피증착물(15)을 포함하는 경우를 예시로 들었으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.
피증착물(14)(15)은 유리(glass) 기판을 포함할 수 있다.
적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)은 얼라이너(16)에 의해 고정될 수 있다. 피증착물(14)(15)은 증착 장치(100) 보다 위에 배치될 수 있어, 증착 장치(100)에서 증발된 증착 물질이 피증착물(14)(15)의 하면에 증착될 수 있다.
증착 장치(100)는 제1 구동부(11)와 제2 구동부(13)에 의해 지지부(10) 상을 이동할 수 있고, 지지부(10) 상에서 이동하면서 증착 장치(100)의 상측에 위치한 적어도 하나의 피증착물(14)(15)에 증착 물질을 증착시킬 수 있다.
지지부(10), 제1 구동부(11)(12)와 제2 구동부(13), 증착 장치(100), 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15) 및 얼라이너(16)는 진공 챔버(2)의 내부에 수용될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)를 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 이동부(102), 냉각부(120), 냉각부(120)의 내부에 수용되는 히터부(130), 히터부(130)의 내부에 수용되는 도가니(140, crucible), 도가니(140)의 상면에 배치되는 노즐 커버(150), 노즐 커버(150)의 상면에 배치되는 가이드(110)를 포함할 수 있다.
앞에서 나열한 구성 외에, 증착 장치(100)는 ATM 박스(101) 및 QCM 센서(103) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 증착 장치(100)는 ATM 박스(101) 및 QCM 센서(103) 중 적어도 하나 이상을 생략할 수도 있다.
이동부(102)는 제2 구동부(13)에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 구동부(13)가 이동부(102)를 이동시킴에 따라 증착 장치(100)가 이동한다.
이동부(102)에는 ATM 박스(101)가 배치할 수 있다. ATM 박스(101)는 증착 장치(100)의 케이블, 센서 및 회로 등의 전기 장치를 수용할 수 있다. 예를 들어, ATM 박스(101)의 내부에는 QCM 센서(103)와 연결된 케이블, 히터유닛(138)과 연결된 케이블(139), 냉각 채널(미도시)과 연결된 케이블 등을 수용할 수 있다. 이에 따라, 증착 장치(100)에 연결된 케이블이 증착 장치(100)의 이동을 방해하거나, 증착 물질의 경로를 방해하는 문제를 최소화할 수 있다.
냉각부(120)는 증착 원료를 가열시키기 위해 히터부(130)가 방출하는 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
냉각부(120)의 내부에는 수용공간이 형성되고, 냉각부(120)의 수용공간에 히터부(130)가 배치될 수 있다.
냉각부(120)는 내부에 수용된 히터부(130)가 방출한 열이 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있다.
히터부(130)는 냉각부(120)의 내부공간에 수용될 수 있다.
히터부(130)의 내부에는 수용공간이 형성될 수 있고, 히터부(130)의 수용공간에는 열을 방출하는 히터유닛(138, 도 10 참고)과, 도가니(140)가 함께 수용될 수 있다.
구체적으로, 히터유닛(138)은 히터부(130)의 내둘레를 따라 수용되고, 히터유닛(138)의 내측에 도가니(140)가 수용될 수 있다.
따라서, 히터부(130)의 히터유닛(138)이 열을 방출할 수 있고, 히터유닛(138)에서 방출된 열은 도가니(140)를 가열시킬 수 있다.
한편, 히터부(130)는 히터유닛(138)에서 방출되는 열을 반사시키는 리플렉터(135, 도 10 참고)를 포함할 수 있다. 리플렉터(135)는 히터부(130)의 외면을 형성할 수 있다. 즉, 히터부(130)는 리플렉터(135)와, 히터유닛(138) 및 도가니(140)를 포함하고, 리플렉터(135)의 안쪽에 히터유닛(138)이 위치하고, 히터유닛(138)의 안쪽에 도가니(140)가 위치하도록 배치될 수 있다.
리플렉터(135)는 히터유닛(138)에서 방출되는 열을 히터부(130)의 내측 방향으로 반사시켜, 반사열이 도가니(140)를 더 가열시킬 수 있다. 이에 따라, 히터유닛(138)이 열을 방출시키기 위해 사용하는 소비전력을 저감시킬 수 있다.
도가니(140)는 내부에 증착 원료(3, 도 8 참고)를 수용할 수 있다. 도가니(140)가 가열되면, 도가니(140)에 수용된 증착 원료(3)는 증착 물질(4, 도 8 참고)로 증발될 수 있다.
여기서, 증착 원료(3)는 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)에 증착되기 위해 도가니(140)에 충전되는 물질로, 증착 물질(4)로 증발되기 이전 상태의 물질을 나타낸다. 증착 물질(4)은 액체 상태의 증착 원료(3)가 증발된 기체 상태의 물질로, 적어도 하나 이상의 피증찰물(14)(15)에 증착될 수 있는 물질을 나타낸다. 이는, 설명의 편의를 위해 액체 상태의 물질과 기체 상태의 물질을 구분하여 명칭한 것에 불과하므로, 이에 제한될 필요는 없다.
도가니(140)의 상부에는 증착 물질(4)이 통과할 수 있는 홀이 형성된 적어도 하나의 노즐(141, 142, 도 7 참고)이 위치할 수 있다. 도가니(140)의 내부에서 증발된 증착 물질(4)은 노즐(141)(142)을 통과하여 가이드(110)로 분사될 수 있다.
가이드(110)는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)을 향하도록 안내할 수 있다. 또한, 가이드(110)는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)에 균일하게 증착되도록 안내할 수 있다.
한편, 도가니(140)와 가이드(110)의 사이에는 노즐 커버(150)가 위치할 수 있다. 노즐 커버(150)는 도가니(140)의 상부에 형성된 노즐(141)(142)의 주변을 덮는 커버일 수 있다. 노즐 커버(150)는 도가니(140)에 형성된 열이 가이드(110)로 전달되는 것을 최소화하여, 가이드(110)가 가열되어 피증착물(14)(15)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
이하, 앞에서 설명한 증착 장치(100)의 각 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드의 사시도이다.
가이드(110)는 육면체 형상일 수 있고, 적어도 하나 이상의 면에는 홀이 형성될 수 있다.
구체적으로, 가이드(110)의 하면에는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 가이드(110)의 내부로 주입되는 적어도 하나 이상의 주입홀(112)이 형성될 수 있다. 주입홀(112)의 크기는 노즐(141)(142)의 크기 보다 클 수 있다.
가이드(110)의 내부에는 증착 물질(4)이 이동하는 개방 공간(113)이 형성될 수 있다. 증착 물질(4)은 개방 공간(113)을 통과하여 피증착물(14)(15)에 증착될 수 있다.
또한, 가이드(110)의 측면에는 적어도 하나 이상의 센싱홀(111)이 형성될 수 있다. 센싱홀(111)에는 적어도 하나 이상의 QCM 센서(103)가 배치될 수 있다.
QCM 센서(103)는 센싱홀(111)을 통해 가이드(110)의 내부를 감지할 수 있다. 구체적으로, QCM 센서(103)는 가이드(110) 내부에 존재하는 증착 물질(4)을 센싱하여, 증착 물질(4)의 증발량, 상태 등의 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 커버를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 노즐 커버(150)에는 적어도 하나 이상의 노즐 홀(151)이 형성될 수 있다. 노즐 홀(151)은 노즐 커버(150)가 도가니(140)의 상부에 배치되는 경우 노즐(141)(142)이 관통되는 홀일 수 있다. 따라서, 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)은 노즐 홀(151)을 통과하여 가이드(110)로 분사될 수 있다.
노즐 커버(150)는 증착 물질(4)을 통과시키면서, 도가니(140)와 가이드(110) 사이의 열전달을 차단할 수 있다. 구체적으로, 가이드(110)의 상부에는 피증착물(14)(15)이 위치할 수 있고, 피증착물(14)(15)이 가열되면 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)에 불균일하게 증착될 수 있다. 따라서, 피증착물(14)(15)으로의 열 전달이 차단되어야 하고, 노즐 커버(150)는 피증착물(14)(15)으로 열이 전달되지 않도록 차단할 수 있다.
노즐 커버(150)는 도가니(140)의 상부에 장착될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도가니의 수직방향 단면도이다.
도가니(140)에는 증착 원료(3) 및 증착 물질(4)이 수용되는 공간(143)이 형성될 수 있다. 공간(143)에 증착 원료(3)가 수용될 수 있고, 도가니(140)가 가열됨에 따라 증착 원료(3)는 증발 물질(3)로 증발될 수 있다.
증착 물질(4)은 공간(143)의 위쪽 방향으로 이동하고, 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 통과하여 도가니(140)의 외부로 토출될 수 있다. 도가니(140)로부터 토출된 증착 물질(4)은 가이드(110)로 주입될 수 있다.
한편, 도가니(140)의 상부에는 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)이 형성될 수 있다. 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)은 증착 원료(3)에서 증발된 증착 물질(4)을 피증착물(14)(15)로 공급할 수 있다.
증착 장치(100)는 적어도 하나 이상의 수직 노즐(141)과, 적어도 하나 이상의 경사 노즐(142)을 포함할 수 있다.
여기서, 수직 노즐(141)은 증착 물질(4)이 통과하는 노즐공이 수직 방향으로 형성된 노즐을 의마하고, 경사 노즐(142)은 증착 물질(4)이 통과하는 노즐공이 경사진 형태로 형성된 노즐을 의미할 수 있으나, 이러한 명칭에는 제한되지 않음이 타당하다.
수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)은 형상, 위치 및 크기가 상이할 수 있다.
예를 들어, 수직 노즐(141)은 수평방향 단면이 원형 형상이며, 증착 물질(4)을 수직방향으로 이동시키는 노즐공을 포함할 수 있다. 경사 노즐(142)은 수평방향 단면이 사각형 형상이며, 증착 물질(4)을 소정 각도 경사진 방향으로 이동시키는 노즐공을 포함할 수 있다. 수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)을 통과하는 증착 물질(4)은 노즐 홀(151)로 분사될 수 있다.
수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)은 각각 도가니(140)의 상면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 수직 노즐(141)은 도가니(140)의 상면 중 경사 노즐(142) 보다 증착 장치(100)의 내측에 형성될 수 있다. 수직 노즐(141)은 경사 노즐(142) 보다 가이드(110)의 중심에 가까운 영역에 형성될 수 있다. 수직 노즐(141)은 한 쌍의 경사 노즐(142) 사이에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도가니(140)의 내부에서 증발된 증착 물질(4)은 가이드(110)의 중심에 가까운 영역에서는 수직 방향으로 토출되고, 가이드(110)의 측면에 가까운 영역에서는 경사진 방향으로 토출될 수 있다.
한편, 도가니(140)의 외부에는 증착 원료(3)를 증발 물질(4)로 증발시키기 위한 히터부(130)가 배치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부의 분해 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 히터부(130)는 프레임(134)과, 프레임(134) 에 장착되는 적어도 하나 이상의 리플렉터(135), 프레임(134)의 내부에 수용되는 히터유닛(138)과, 히터 유닛(138)과 프레임(134)의 상부를 덮는 히터 커버(133) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
프레임(134)은 히터부(130)를 지지하며, 적어도 하나 이상의 히터 유닛(138)과 도가니(140)를 수용할 수 있다.
먼저, 프레임(134)의 내부에는 히터 유닛(138)과 도가니(140)가 수용되는 수용공간(S1)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 히터 유닛(138)은 프레임(134)의 내둘레를 따라 수용되고, 도가니(140)는 히터 유닛(138)의 내측에 수용될 수 있다. 히터 유닛(138)은 열을 방출하여 도가니(140)를 가열시킬 수 있다.
히터 유닛(138)은 상부 히터 유닛(136)과 하부 히터 유닛(137)으로 구분될 수 있다. 상부 히터 유닛(136)은 노즐(141)(142)과 수평방향으로 나란하고, 하부 히터 유닛(137)은 도가니(140)의 공간(143)과 수평방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
히터 유닛(136)(137)은 프레임(134)의 상부, 중부 또는 하부에 배치되거나, 단일 히터 유닛으로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 히터 유닛은 증착 물질(4)이 노즐(141)(142) 주변에 증착되는 클로깅(clogging) 현상의 발생을 억제하고, 도가니(140)의 공간(143)을 가열하여 증착 원료(3)를 증발시킬 수 있다.
히터부(130)는 히터 유닛(138)에 전원을 공급하기 위한 케이블(139)을 포함할 수 있고, 케이블(139)은 ATM 박스(101)에 수용될 수 있다.
또한, 히터부(130)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 피증착물(14)(15)로 전달되는 것을 최소화하는 히터 커버(133)를 더 포함할 수 있고, 히터 커버(133)는 상부 히터 유닛(136)의 상부에 배치될 수 있다.
히터 커버(133)는 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 관통시키는 홀이 형성되어 있어, 노즐(141)(142)을 관통시키면서 상부 히터 유닛(136)을 덮을 수 있다. 히터 커버(133)의 상부에는 노즐 커버(150)가 배치되고, 노즐 커버(150)의 상부에 가이드(110)가 배치될 수 있다.
한편, 히터부(130)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열을 도가니(140)로 집중시키기 위한 적어도 하나 이상의 리플렉터(135)를 포함할 수 있다.
리플렉터(135)는 프레임(134)의 외면에 장착될 수 있다. 구체적으로, 리플렉터(135)는 프레임(134)의 상면, 측면과 하면 중 적어도 하나에 장착될 수 있다.
리플렉터(135)는 열반사율이 높은 물질로 형성될 수 있다. 또는, 리플렉터(135)는 열전도율이 낮은 물질로 형성될 수 있다.
리플렉터(135)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열 중 히터부(130)의 외부를 향하는 을 도가니(140) 방향으로 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 적은 열로 도가니(140)를 가열시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 외부로 방출되는 열 에너지의 재사용도를 높이고, 시스템의 에너지 효율을 높이며 피증착물에 미치는 영향을 감소시키는 이점이 있다. 또한, 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 히터부(130)의 외부에는 냉각부(120)가 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 히터부를 수용하고 있는 냉각부를 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 적어도 하나 이상의 도가니(140)(도 11에서 도가니 도면 부호 140 추가)와, 적어도 하나 이상의 히터부(130)와, 적어도 하나 이상의 냉각부(120)를 포함할 수 있다.
도가니(140)는 히터부(130)의 내부에 수용될 수 있고, 히터부(130)는 냉각부(120)의 내부에 수용될 수 있다. 따라서, 도가니(140)의 크기는 히터부(130)의 크기 보다 작고, 히터부(130)의 크기는 냉각부(120)의 크기 보다 작을 수 있다.
도가니(140)의 개수와 히터부(130)의 개수는 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 증착 장치(100)는 복수개의 냉각부(120)를 포함할 수 있고, 냉각부(120) 각각에는 히터부(130) 각각이 수용되어, 도가니(140)의 개수, 히터부(130)의 개수, 냉각부(120)의 개수는 모두 동일할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 증착 장치(100)는 하나의 냉각부(120)를 포함할 수 있고, 하나의 냉각부(120)에는 복수개로 구분되는 분리 공간이 형성되어 있어, 각 분리 공간에 히터부(130)가 수용될 수 있다.
냉각부(120)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다. 냉각부(120)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되어, 증착 장치(100) 보다 높이 위치한 피증착물(14)(15)에 증착 물질(4)이 불균일하게 증착되는 경우를 최소화할 수 있다.
이와 같이, 증착 장치(100)는 히터 유닛(138)이 도가니(140)를 가열하고, 도가니(140)가 가열됨에 따라 내부에 수용된 증착 원료(3)는 증착 물질(4)로 증발되어 노즐(141)(142)을 통해 가이드(110)로 주입되고, 증착 물질(4)은 가이드(110)가 안내하는 방향으로 이동하여 피증착물(14)(15)에 증착될 수 있다.
다음으로, 증착 물질(4)을 적어도 하나의 피증착물(14)(15)로 안내하는 가이드(110)를 구체적으로 설명한다. 이하, 복수의 피증착물(14)(15)중 어느 하나(4)로 안내하는 경우를 예로 들어 설명하나 이는 예시적인 것에 불과하므로 이에 제한되지 않는다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드의 내부가 도시된 도면이고, 도 13은 도 12에 도시된 아우터 가이드를 나타내는 도면이고, 도 14는 도 12에 도시된 가이드의 A-A' 단면도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 가이드(110)는 노즐(141)(142)에서 토출된 증착 물질(4)을 피증착물(14)로 안내할 수 있다. 이하에서, 노즐(141)(142)에서 토출된 증착 물질(4)은 노즐(141)(142)로부터 직접 토출된 증착 물질(4)과 노즐(141)(142)과 노즐 커버(150)로부터 토출된 증착 물질(4)을 모두 포함한다.
가이드(110)는 내부에 공간(113)이 형성된 아우터 가이드(200)와, 아우터 가이드(200)의 공간(113)에 위치되는 이너 가이드(300)를 포함할 수 있다.
아우터 가이드(200)는 증착 물질(4)이 이동하는 각도를 제한하여, 증착 물질(4)을 피증착물(14)로 안내할 수 있다. 구체적으로, 아우터 가이드(200)는 육면체 형상일 수 있다. 아우터 가이드(200)의 네 측면은 아우터면(200a)으로 형성될 수 있다. 아우터면(200a)은 증착 물질(4)이 유출되는 것을 차단 시켜, 챔버(2)의 오염을 방지하고, 피증착물(14)로 증착되는 증착물질(4)의 균일도를 향상시킬 수 있다. 증착 물질(4)은 아우터면(200a)을 관통할 수 없고, 아우터면(200a)에 부딪히면 아우터면(200a)에 부딪힌 방향과 반대 방향으로 반사되어 이동되거나 증착되어 오염을 방지할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 아우터면(200a)은 증착 물질(4)의 이동 각도를 제한할 수 있다.
아우터면(200a)은 증착 물질(4) 간의 충돌 등의 요인으로 피증착물(4) 밖에 증착되는 것을 최소화하기 위하여 측면에 배치된 가이드일 수 있다.
이너 가이드(300)는 내부에 증착 물질(4)이 통과하는 통로(301)가 형성되어, 증착 물질(4)을 피증착물(14)로 안내할 수 있다. 즉, 이너 가이드(300)는 증착 물질(4)이 통로(301)를 통과하도록 안내하여, 증착 물질(4)의 이동 경로를 안내할 수 있다. 이너 가이드(300)는 수직방향 단면 형상이 'Y'자로 형성될 수 있다.
한편, 도 13을 참조하면, 아우터면(200a)의 내부에는 냉각 채널(115)이 형성될 수 있다.
냉각 채널(115)은 아우터 가이드(200)가 가열되어 피증착물(14)에 미칠 수 있는 영향을 차단할 수 있다. 이하, 냉각 채널(115)의 구조 및 역할 등을 자세히 설명한다.
아우터 가이드(200)의 상부는 피증착물(14)과 인접할 수 있다. 아우터 가이드(200)와 피증착물(14) 사이의 최단 거리는 이너 가이드(200)와 피증착물(14) 사이의 최단 거리 보다 짧을 수 있다.
히터 유닛(138)이 공급하는 열 중 일부는 아우터 가이드(200) 또는 이너 가이드(300)로 전달될 수 있다. 아우터 가이드(200) 또는 이너 가이드(300)가 가열되면 상측에 위치한 피증착물(14)로 열이 전달될 수 있다. 피증착물(14)이 가열되면 피증착물(14)의 열팽창 등의 문제로 증착 성능이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. 이는, 증착 물질(4)이 피증착물(14)에 불균일하게 증착되는 문제를 야기할 수 있다.
이에 따라, 피증착물(14)과 인접하게 위치하는 아우터 가이드(200)가 가열되지 않도록 아우터 가이드(200)는 냉각 채널(115)을 포함할 수 있다.
냉각 채널(115)은 냉각 유체가 이동하는 관으로, 냉각 유체가 내부로 주입되는 냉각 채널 입구(115a)와 냉각 유체를 외부로 배출시키는 냉각 채널 출구(115b)를 포함할 수 있다.
냉각 채널(115)은 아우터면(200a)의 내부에 배치될 수 있다. 냉각 채널(115)은 아우터면(200a) 전체에 균일하게 배치될 수 있다.
이와 같이, 냉각 채널(115)을 통해 아우터 가이드(200)의 가열을 최소화하여 피증착물(14)에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 아우터 가이드(200)는 열 전달 유체가 수용된 히트 파이프와 냉각수 라인의 조합으로 설계될 수도 있다. 이는, 냉각 채널(115)을 포함하는 경우 보다 무게가 가볍고, 유지보수가 간편하면서 냉각 성능을 극대화할 수 있는 이점이 있다. 히트 파이프의 내부에 열 전달 유체의 유로가 형성되어 열 전달 유체가 증발 - 이동 - 냉각 - 응축의 Cycle을 형성하며 일반 금속에 비해 수십에서 수백배 높은 열전달 효율로 동작을 하고, 이는 하부 냉각부로 열을 이송시켜 냉각수 라인을 이용하는 것과 유사한 효과를 볼 수 있다. 이 경우, 아우터면(200a)은 탈착 가능하여 내부 작업성을 극대화시키면서 피증착물(14)의 온도에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 이너 가이드(300)의 경우 인접한 적어도 하나의 노즐(141)(142)의 영향으로 온도가 높게 상승하면 피증착물(14)에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이너 가이드(300)는 피증착물(14)에 미치는 영향을 최소화하기 위해 냉각수라인이 형성된 아우터 가이드(200)의 하부 구조물로 전달되는 열전달량을 증가시켜야 하고, 이를 위해 이너 가이드(300)는 고열전달계수를 가진 재질 혹은 장치를 이용해 제작될 수 있다. 이를 통해, 피증착물(14)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 이너 가이드(300)의 온도가 너무 낮으면 이너 가이드(200)와 인접한 적어도 하나의 노즐(141)(142)에 클로깅 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 이너 가이드(300)의 온도는 아우터 가이드(200)의 온도 보다 높도록 제어될 수 있다. 이너 가이드(300)의 열전달 계수는 아우터 가이드(200)의 열전달 계수 보다 높을 수 있다. 이에 따라, 이너 가이드(300)는 아우터 가이드(200) 보다 온도가 빨리 높아질 수 있어 노즐(141)(142) 주변에서 클로깅 현상의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 아우터 가이드(200)의 열전달 계수는 이너 가이드(300)의 열전달 계수 보다 낮기 때문에 아우터 가이드(200)는 보다 천천히 가열되고, 피증착물(14)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
도 14를 참조하면, 아우터 가이드(200)는 이너 가이드(300)를 지지하는 지지판(201)을 포함할 수 있고, 이너 가이드(300)는 지지판(201)의 상면에 배치될 수 있다.
이너 가이드(300)는 센터 노즐(141c)과 수직방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 노즐(141)은 복수개가 이격되게 배치될 수 있고, 복수개의 노즐은 수평방향으로 이격되게 배치된 한 쌍의 아우터 노즐(141a)(141b)과, 한 쌍의 아우터 노즐(141a)(141b) 사이에 배치된 센터 노즐(141c)을 포함할 수 있다. 이너 가이드(300)는 통로(301)가 센터 노즐(141c)의 출구(144)를 향하도록 배치될 수 있다.
다음으로, 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 이너 가이드의 사시도이다.
이너 가이드(300)는 센터 노즐(141c)로부터 토출된 증착 물질(4)이 통과하는 통로(301)가 형성될 수 있다.
이너 가이드(300)는 통로(301)의 단면적이 일정한 로어 가이드부(310)와, 통로(301)의 단면적이 점차 확장되는 어퍼 가이드부(320)를 포함할 수 있다. 어퍼 가이드(320)는 로어 가이드(310)에서 절곡되어 형성될 수 있다.
이너 가이드(300)는 통로(301)를 형성하는 복수개의 가이드부재를 포함할 수 있다.
복수개의 가이드부재 중 적어도 하나는 통로(301)의 크기가 가변될 수 있도록 수평방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 통로(301)의 크기가 가변되도록 로어 가이드(310)가 수평방향으로 이동 가능할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 이너 가이드에 형성된 통로의 크기가 가변되는 모습을 나타내는 도면이다.
이너 가이드(300)는 이너 가이드(300)를 형성하는 복수개의 가이드부재의 배치에 따라 통로(301)의 수평방향 길이가 달라질 수 있다. 증착 물질(4)의 종류, 가이드(110) 내부의 온도, 노즐(141)과 피증착물(14) 사이의 거리 등에 따라 통로(301)의 길이는 조절될 수 있다.
예를 들어, 증착 물질(4)이 피증착물(14)의 양측 영역 보다 양측 영역의 사이인 중심 영역에 더 많이 쌓인 경우 이너 가이드(300)가 도 16(b)에 도시된 바와 같이 배치된 상태에서 도 16(a)에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 즉, 통로(301)의 길이가 D2에서 D1으로 증가되도록 이너 가이드(300)가 배치될 수 있다.
바람직하게는 통로(301)의 길이는 50 ~ 150 mm 일 수 있다. 그러나, 앞에서 설명한 통로(301)의 길이와, 통로(301)의 길이가 감소되어야 하는 경우는 예시적인 것에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.
이와 같이, 통로(301)의 길이를 조절하면 아우터 노즐(141a)(141b)에서 배출된 증착 물질(4)이 이너 가이드(300)에 쌓이는 경우를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
복수개의 가이드부재 중 적어도 하나는 통로(301)의 출구 각도가 가변될 수 있도록 회전 가능하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 통로(301)의 출구 각도가 가변되도록 어퍼 가이드(320)가 로어 가이드(310)에 연결될 수 있다.
어퍼 가이드(320)는 로어 가이드(310)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
증착 물질(4)은 통로(301)를 통과하여 아우터 가이드(200)의 내부에 형성된 공간(113)으로 이동할 수 있다. 통로(301)에서 공간(113)으로 이동하는 영역이 통로(301)의 출구일 수 있다.
통로(301)의 출구 각도는 가변될 수 있다. 예를 들어, 어퍼 가이드(320)는 도 17(a)에 도시된 바와 같이 기준선 K를 통과하는 각도로 배치된 상태에서 도 17(b)에 도시된 바와 같이 기준선 K'을 통과하는 각도로 배치되도록 회전될 수 있다. 증착 물질(4)의 종류, 가이드(110) 내부의 온도, 노즐(141)과 피증착물(14) 사이의 거리, 피증착물(14) 중 증착 물질(4)을 증착시키고자 하는 영역 등에 따라 통로(301)의 출구 각도는 조절될 수 있다.
이와 같이, 이너 가이드(300)를 조절하면 아우터 가이드(200)에 증착 물질(4)이 쌓이는 경우를 최소화할 수 있어, 아우터 가이드(200)의 사용 시간을 늘릴 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 증착 공정의 지속시간이 증가하게 되고, 수율이 향상되는 이점이 있다.
다음으로, 도 18은 본 발명의 실시 예에 다른 서브 가이드를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 가이드(110)는 서브 가이드(210)를 더 포함할 수 있다.
서브 가이드(210)는 아우터 가이드(200)의 상부에 이격되게 한 쌍 배치될 수 있다. 한 쌍의 서브 가이드(210) 사이에는 증착 물질(4)이 이동하는 개구부(114)가 형성될 수 있다. 개구부(114)는 아우터 가이드(200)의 상면에 형성된 홀로, 피증착물(14)을 향해 열린 홀일 수 있다. 증착 물질(4)은 개구부(114)를 통해 피증착물(14)로 이동할 수 있다. 증착 물질(4)은 한 쌍의 서브 가이드(210)가 형성한 개구부(114)가 안내하는 방향으로 이동하여 피증착물(14)에 증착될 수 있다.
서브 가이드(210)의 길이는 조절 가능하며, 서브 가이드(210)의 길이에 따라 개구부(114)의 크기가 달라질 수 있다.
개구부(114)의 크기는 통로(301)의 크기 보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드(110)는 아우터 가이드(200), 이너 가이드(300) 및 서브 가이드(210)를 통해 증착 물질(4)을 타겟 지점으로 보다 정확하게 증착시킬 수 있다. 또한, 이너 가이드(300), 아우터 가이드(200) 및 서브 가이드(210)를 활용하면 피증착물(14)에 쌓이는 증착 물질(4)의 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 아우터 가이드(200)는 챔버(2)의 오염도를 감소시켜 방착판의 교체 주기를 늘려주는 이점과 증착 물질(4)의 균일도를 높여주는 장점으로 증착 공정의 지속 시간을 증가시키고, 수율 향상의 이점이 있다.
다음으로, 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 아우터 가이드, 이너 가이드 및 서브 가이드가 증착 물질의 경로를 가이드하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 19에 도시된 제1 내지 제9 안내선(331 내지 339)은 설명의 편의를 위한 가상선으로 실제는 존재하지 않는 선이다.
한 쌍의 아우터 노즐(141a)(141b) 중 어느 하나(141a)에서 배출되는 증착 물질(4)은 제1 안내선(331)과 제2 안내선(332)이 가이드하는 영역 A와 영역 B로 이동할 수 있고, 어퍼 가이드(320)에 의하여 제2 안내선(332)과 제3 안내선(333)이 가이드하는 영역 C로 이동할 수도 있다.
센터 노즐(141c)에서 배출된느 증착 물질(4)은 어퍼 가이드(320)에 의하여 제4 안내선(334), 제5 안내선(335) 및 제6 안내선(336)이 가이드하는 영역 A, 영역 B, 영역 C로 이동할 수 있다.
한 쌍의 아우터 노즐(141a)(141b) 중 다른 하나(141b)에서 배출되는 증착 물질(4)은 어퍼 가이드(320)에 의해여 제7 안내선(337)과 제8 안내선(338)이 가이드하는 영역 A로 이동할 수 있고, 제8 안내선(338)과 제9 안내선(339)이 가이드하는 영역 B와 영역 C로 이동할 수 있다.
제1 안내선(331)과 제9 안내선(339)은 서브 가이드(210)에 의하여 제한될 수 있다. 제4 안내선(334)과 제6 안내선(336)은 이너 가이드(300)에 의하여 제한될 수 있다.
이와 같이, 아우터 가이드(200), 이너 가이드(300) 및 서브 가이드(210)는 노즐(141a)(141b)(141c)을 통과한 증착 물질(4)을 피증착물(14)의 타겟 지점으로 안내할 수 있다. 피증착물(14)의 타겟 지점에 따라 이너 가이드(300) 또는 서브 가이드(210)는 조절될 수 있다. 이너 가이드(300) 또는 서브 가이드(210)는 조절을 통해 피증착물(14)은 타겟 지점에 정확하게 증착될 수 있다.
한편, 이너 가이드(300)는 피증착물(14)을 향하게 배치되어, 이너 가이드(300)가 가열되면 피증착물(14)의 온도를 증가시킬 수 있다. 이를 최소화하기 위하여 이너 가이드(300)는 히트파이프로 형성될 수 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 히트파이프로 형성된 이너 가이드를 나타내는 도면이다.
이너 가이드(200)는 유체순환통로(330)가 형성된 히트파이프로 형성될 수 있다. 이너 가이드(200)는 밴딩(bending) 혹은 가공을 통해 어퍼 가이드(320)가 로어 가이드(310)에서 절곡되도록 형성될 수 있다.
로어 가이드(310)의 하부는 유체가 증발되는 증발부일 수 있고, 어퍼 가이드(320)의 상부는 유체가 응축되는 응축부일 수 있다. 히트파이프는 제작시 금속의 수배에서 수백배에 해당하는 열전도 계수를 이용할 수 있고, 이너 가이드(200)의 형상을 최적화 하여 냉매 순환 효율을 극대화 할 수 있다. 이러한 제작 방법을 통해 직선형 이너 가이드(200)뿐만 아니라 다양한 각도 구조에도 순환 구조를 형성하도록 제작될 수 있다.
히트파이프 구조를 통해 핫스팟(Hot Spot)의 온도가 떨어지면서 이너 가이드(200) 전 영역의 온도 균일화가 된다. 복사열의 방출량은 αT4으로 이너 가이드(200)의 표면 방사율이 최소화되면서 피크(Peak) 온도를 감소시킨다면 피증착물(14)에 미치는 영향을 최소화하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 쉴드 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
쉴드 유닛(미도시)은 리플렉터의 반사 열이 피증착물로 향하는 것을 감소시키기 위한 것이다.
도가니를 수용하고 있는 냉각부는 냉각수가 유동되는 유로가 형성될 수 있고, 쉴드 유닛은 냉각부의 상부에 배치될 수 있다.
쉴드 유닛과 냉각부 사이에는 펠티어 유닛이 배치될 수 있다. 펠티어 유닛은 쉽게 탈부착이 가능하고, 영하의 온도까지 감소시킬 수 있기 때문에 쉴드 유닛 자체의 초기 온도를 최대한 감소시켜 핫스팟 자체의 온도를 낮게 유지가 가능하다. 또한 핫스팟에서 냉각수의 힛싱크로 흐르는 열전도율은 히트 파이프를를 이용하여 상승시킬 수 있기 때문에 쉴드 유닛 자체의 온도를 낮게 유지하여 피증착물로 방출하는 복사열량을 감소시킬 수 있다. 쉴드 유닛은 냉각수 라인을 형성하기 위한 Fitting 등의 체결 구조를 필요로 하지 않고, 냉각수 사용시 냉매에 따른 최저 온도의 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 이점이 있다. 또한, 쉴드 유닛을 냉각수 라인과 동시에 활용하면 영하의 온도까지 감소가 가능하여, 도가니와 같은 열원이 피증착물에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 또한, 쉴드 유닛은 용이하게 설치가 가능하며, 탈부착이 가능하여 유지보수가 간결한 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 가이드 200: 아우터 가이드
220: 서브 가이드 300: 이너 가이드
310: 로어 가이드 320: 어퍼 가이드

Claims (9)

  1. 적어도 하나 이상의 도가니에 충전된 증착 물질을 토출시키는 적어도 하나 이상의 노즐과;
    상기 증착 물질을 피증착물로 안내하는 가이드를 포함하고,
    상기 가이드는
    내부에 공간이 형성된 아우터 가이드와;
    상기 공간에 위치되고 내부에 증착 물질이 통과하는 통로가 형성된 이너 가이드를 포함하며,
    상기 이너 가이드는
    상기 통로의 단면적이 일정한 로어 가이드와,
    상기 로어 가이드부에서 절곡되고 상기 통로의 단면적이 점차 확장되는 어퍼 가이드를 포함하는 증착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 가이드에는 냉각 유체가 통과하는 냉각 채널이 형성된 증착 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 가이드는 상기 이너 가이드를 지지하는 지지판을 포함하고,
    상기 이너 가이드는 상기 지지판의 상면에 배치된 증착 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은 복수개가 이격되게 배치되고,
    복수개의 노즐은
    수평방향으로 이격되게 배치된 한 쌍의 아우터 노즐과,
    상기 한 쌍의 아우터 노즐 사이에 배치된 센터 노즐을 포함하고,
    상기 센터 노즐의 출구는 상기 통로를 향하는 증착 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 가이드의 열전달 계수는 상기 이너 가이드의 열전달 계수 보다 낮은 증착 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이너 가이드는 상기 통로를 형성하는 복수개 가이드부재를 포함하고,
    상기 복수개 가이드부재 중 적어도 하나는 상기 통로의 크기가 가변될 수 있도록 수평방향으로 이동 가능하게 배치된 증착 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼 가이드부는 상기 로어 가이드에 회전 가능하게 연결되어 각도 조절이 가능한 증착 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 가이드의 상부에 상기 이너 가이드와 이격되게 배치되고 상기 증착 물질이 이동하는 개구부가 형성된 서브 가이드를 더 포함하는 증착 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 통로 보다 큰 증착 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040040604A (ko) * 2002-11-07 2004-05-13 삼성오엘이디 주식회사 박막 증착 방법 및 그 장치
KR20110046625A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 한국생산기술연구원 유기박막 증착 장치
JP2014015637A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi High-Technologies Corp 蒸着装置
KR20140077022A (ko) * 2012-12-13 2014-06-23 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치 및 그것을 이용한 박막 증착 방법
KR20170051682A (ko) * 2015-10-30 2017-05-12 에스엔유 프리시젼 주식회사 선형 증발원의 노즐 및 증착 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040040604A (ko) * 2002-11-07 2004-05-13 삼성오엘이디 주식회사 박막 증착 방법 및 그 장치
KR20110046625A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 한국생산기술연구원 유기박막 증착 장치
JP2014015637A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi High-Technologies Corp 蒸着装置
KR20140077022A (ko) * 2012-12-13 2014-06-23 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착 장치 및 그것을 이용한 박막 증착 방법
KR20170051682A (ko) * 2015-10-30 2017-05-12 에스엔유 프리시젼 주식회사 선형 증발원의 노즐 및 증착 장치

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