KR20190127661A - 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스, 진공 증착 시스템 및 증발 재료를 증착하기 위한 방법 - Google Patents

증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스, 진공 증착 시스템 및 증발 재료를 증착하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에서 설명되는 실시예들은 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스에 관한 것이다. 증발 소스는 복수의 노즐들을 갖는 분배 파이프를 포함하며, 복수의 노즐들 중 적어도 하나의 노즐은, 증발 재료의 플룸을 기판 쪽으로 방출하도록 구성된 제1 노즐 섹션, 및 증발 재료의 플룸을 형상화하도록 구성된 제2 노즐 섹션을 포함한다. 제2 노즐 섹션은 비원형 플룸 프로파일을 제공하는 측벽을 갖는다. 추가 양상에 따르면, 진공 증착 시스템뿐만 아니라 기판 상에 증발 재료를 증착하는 방법이 설명된다.

Description

증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스, 진공 증착 시스템 및 증발 재료를 증착하기 위한 방법
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 기판 상에서의 재료들의 증착, 및 기판 상에 재료들, 예컨대 유기 재료들을 증착하기 위한 진공 증착 시스템들에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시예들은 특히, 기판 상에 그리고 특히, 본질적으로 수직으로 배향되는 기판 상에 증발 재료, 예컨대 유기 재료를 증착하기 위한 증발 소스에 관한 것이다. 추가 실시예들은 기판 상에 증발 재료, 예컨대 유기 재료를 증착하는 방법들에 관한 것이다. 실시예들은 특히, 기판 상에서의, 특히 미세 금속 마스크(FMM: fine metal mask)를 통한 픽셀 패턴의 증착에 관한 것이다.
[0002] 유기 증발기들은 유기 발광 다이오드(OLED: organic light-emitting diode)들의 생산을 위한 도구이다. OLED들은 발광층이 특정 유기 화합물들의 박막을 포함하는 특수한 타입의 발광 다이오드이다. OLED들은 정보를 디스플레이하기 위해 텔레비전 화면들, 컴퓨터 모니터들, 휴대 전화들 및 다른 핸드헬드 디바이스들의 제조에 사용된다. OLED들은 일반적인 공간 조명에도 또한 사용될 수 있다. OLED 픽셀들이 직접 빛을 방사하고 배면광을 필요로 하지 않기 때문에 OLED 디스플레이들에서 가능한 색상들, 밝기 및 시야각들의 범위는 종래의 LCD 디스플레이들보다 더 넓다. 따라서 OLED 디스플레이들의 에너지 소비는 종래의 LCD 디스플레이들보다 훨씬 더 적다. 또한, OLED들이 가요성 기판들 상에 제조될 수 있다는 사실은 추가 응용들을 야기한다. 예를 들어, 일반적인 OLED 디스플레이는 개별적으로 에너지가 가해질 수 있는 픽셀들을 갖는 매트릭스 디스플레이 패널을 형성하는 방식으로 기판 상에 모두 증착되는 2개의 전극들 사이에 위치된 유기 재료 층들을 포함할 수 있다. OLED는 일반적으로 2개의 유리 패널들 사이에 배치되고, 유리 패널들의 에지들은 밀폐되어 그 안에 OLED를 캡슐화한다.
[0003] 이러한 디스플레이 디바이스의 제조시 부딪히게 되는 많은 어려움들이 있다. OLED 디스플레이들 또는 OLED 조명 애플리케이션들은 예를 들어, 진공 시스템에서 증발되는 여러 가지 재료들의 스택을 포함한다. 유기 재료들은 통상적으로 섀도우 마스크에 의해 정해지는 미리 결정된 패턴으로 증착된다. 높은 효율을 갖는 OLED들의 제작을 위해, 혼합/도핑 층들로 이어지는 2개 이상의 재료들, 예컨대 호스트 및 도펀트의 공동 증착 또는 공동 증발이 유리하다. 또한, 매우 민감한 유기 재료들의 증발을 위한 몇 가지 프로세스 조건들이 있다는 점이 고려되어야 한다.
[0004] 기판 상에 재료를 증착하기 위해, 재료가 증발할 때까지 도가니에서 재료가 가열된다. 하나 이상의 분배 파이프들이 분배 파이프들의 벽에 제공될 수 있는 노즐들로 증발 재료를 안내한다. 노즐들은 증발 재료를 기판 쪽으로 향하게 한다. 최근 몇 년 간, 증착 프로세스의 정밀도가 향상되어, 예컨대 점점 더 작은 픽셀 크기들을 가능하게 했다. 일부 프로세스들에서는, 증발 재료가 마스크 개구들을 통과할 때 픽셀 패턴을 정하기 위해 마스크들이 사용된다. 그러나 마스크들의 섀도잉 효과들 및 증발 재료의 확산은 증발 프로세스의 정밀도 및 예측 가능성을 향상시키는 것을 어렵게 한다.
[0005] 위의 내용을 고려하여, 고품질 디바이스들, 특히 고품질 OLED 디스플레이들을 제조하기 위한 증발 프로세스들의 향상된 정밀도 및 예측 가능성이 유리할 것이다.
[0006] 위의 내용을 고려하여, 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스, 진공 증착 시스템뿐만 아니라, 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법이 제공된다.
[0007] 본 개시내용의 한 양상에 따르면, 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스가 제공된다. 증발 소스는 복수의 노즐들을 갖는 분배 파이프를 포함하며, 복수의 노즐들 중 적어도 하나의 노즐은, 증발 재료의 플룸(plume)을 기판 쪽으로 방출하도록 구성된 제1 노즐 섹션, 및 제1 노즐 섹션의 하류에 있으며 증발 재료의 플룸을 형상화하도록 구성된 제2 노즐 섹션을 갖는다. 제2 노즐 섹션은 중앙 노즐 축에 대해 비원형 플룸 프로파일을 제공하는 측벽을 갖는다.
[0008] 일부 실시예들에서, 측벽은 중앙 노즐 축에 수직인 제1 방향으로의, 특히 본질적으로 수직 방향으로의 플룸의 확장을 제한하도록 구성된다. 중앙 노즐 축에 수직인 제2 방향으로의, 특히 본질적으로 수평 방향으로의 플룸의 확장을 제한하기 위해 적어도 하나의 노즐로부터 분리된 차폐 디바이스가 추가로 제공될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "본질적으로 수직"은 중력 방향에 대해 10° 이하의 각도를 갖는 방향들을 포괄할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "본질적으로 수평"은 정확한 수평 방향에 대해 10° 이하의 각도를 갖는 방향들을 포괄할 수 있다.
[0009] 본 개시내용의 추가 양상에 따르면, 진공 증착 시스템이 제공된다. 진공 증착 시스템은, 진공 챔버, 진공 챔버에 제공된 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스, 및 이송 경로를 따라 진공 챔버 내에서 증발 소스를 이동시키기 위한 제1 구동부 및 증발 소스의 분배 파이프를 회전시키기 위한 제2 구동부 중 적어도 하나를 포함한다. 증발 소스는 본 명세서에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따라 구성될 수 있다.
[0010] 본 개시내용의 추가 양상에 따르면, 진공 챔버에서 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 하나 이상의 분배 파이프들의 복수의 노즐들에 의해 증발 재료를 기판 쪽으로 향하게 하는 단계를 포함하며, 증발 재료의 플룸은 복수의 노즐들 중 적어도 하나의 노즐의 제1 노즐 섹션에 의해 기판 쪽으로 방출되고, 플룸은 중앙 노즐 축에 대해 비원형인 플룸 프로파일을 제공하는, 적어도 하나의 노즐의 제2 노즐 섹션의 측벽에 의해 형상화된다.
[0011] 본 개시내용의 추가 양상들, 이점들 및 특징들은 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 명백하다.
[0012] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관련되며 다음에 설명된다.
[0013] 도 1은 본 명세서에서 수직 단면 평면으로 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스의 단면도를 도시한다.
[0014] 도 2는 도 1의 증발 소스의 노즐의 확대도를 도시한다.
[0015] 도 3은 본 명세서에서 수평 단면 평면으로 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스의 수평도를 도시한다.
[0016] 도 4a - 도 4c는 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라 진공 증착 시스템을 사용하여 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법의 후속 스테이지들을 도시한다.
[0017] 도 5는 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라 기판 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0018] 이제 본 개시내용의 다양한 실시예들에 대한 상세한 참조가 이루어질 것이며, 다양한 실시예들의 하나 이상의 예들은 도면들에 예시된다. 도면들의 다음 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개개의 실시예들에 관한 차이점들만이 설명된다. 각각의 예는 설명으로 제공되며 본 개시내용의 제한으로 여겨지는 것은 아니다. 일 실시예의 일부로서 예시되거나 설명되는 특징들은 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용되어 또 추가 실시예를 야기할 수 있다. 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.
[0019] 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "증발 재료"라는 용어는 증발되어 기판의 표면 상에 증착되는 재료로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 증발 재료는 기판 상에 증착되어 OLED 디바이스의 광학 활성 층을 형성하는 유기 재료일 수 있다. 이 재료는 예컨대, 복수의 개구들을 갖는 미세 금속 마스크(FMM)와 같은 마스크를 사용함으로써, 미리 결정된 패턴으로 증착될 수 있다. 복수의 픽셀들이 기판 상에 증착될 수 있다. 증발 재료들의 다른 예들은: ITO, NPD, Alq3, 퀴나크리돈(Quinacridone) 및 금속들, 이를테면 은 또는 마그네슘 중 하나 이상을 포함한다.
[0020] 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "증발 소스"라는 용어는 기판 상에 증착될 증발 재료를 제공하는 장치(arrangement)로서 이해될 수 있다. 특히, 증발 소스는 기판 상에 증착될 증발 재료를 진공 챔버 내의 증착 영역으로 향하게 하도록 구성될 수 있다. 증발 재료는 증발 소스의 복수의 노즐들을 통해 기판 쪽으로 향하게 될 수 있다. 노즐들은 노즐 배출구들을 각각 가질 수 있는데, 이러한 노즐 배출구들은 증착 영역 쪽으로, 특히 코팅될 기판 쪽으로 향하게 될 수 있다.
[0021] 증발 소스는 기판 상에 증착될 재료를 증발시키는 증발기(또는 "도가니"), 및 도가니와 유체 연결되며 증발 재료의 플룸들을 진공 챔버 내의 증착 영역으로 방출하기 위한 복수의 노즐들로 증발 재료를 안내하도록 구성되는 분배 파이프를 포함할 수 있다.
[0022] 일부 실시예들에서, 증발 소스는 2개 이상의 분배 파이프들을 포함하며, 각각의 분배 파이프는 복수의 노즐들을 포함한다. 예를 들어, 각각의 분배 파이프는 2개 이상의 노즐들, 특히 10개 이상의 노즐들, 보다 특별하게는 30개 이상의 노즐들을 포함한다. 하나의 분배 파이프의 노즐들은 라인 소스가 제공되도록 선형 배열 또는 행으로 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 증발 소스는 서로 바로 옆에 배열된 2개 이상의 분배 파이프들을 포함하며, 2개 이상의 분배 파이프들 각각은 행으로 배열된 10개 이상의 노즐들을 포함한다.
[0023] 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "도가니"라는 용어는 증발될 재료를 제공하거나 함유하는 디바이스 또는 저장조로서 이해될 수 있다. 통상적으로, 도가니는 기판 상에 증착될 재료를 증발시키기 위해 가열될 수 있다. 본 명세서의 실시예들에 따르면, 도가니는 증발 재료가 전달되는 분배 파이프와 유체 연통할 수 있다.
[0024] "분배 파이프"라는 용어는 증발 재료를 안내하고 분배하기 위한 튜브 또는 파이프로서 이해될 수 있다. 특히, 분배 파이프는 증발 재료를 도가니로부터, 분배 파이프의 측벽을 통과하여 연장될 수 있는 복수의 노즐들로 안내할 수 있다. 복수의 노즐들은 통상적으로 적어도 2개 이상의 노즐들을 포함하고, 각각의 노즐은 중앙 노즐 축에 대응할 수 있는 주 방사 방향을 따라 증발 재료의 플룸을 기판 쪽으로 방사하기 위한 노즐 배출구를 포함한다. 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 분배 파이프는 길이 방향으로, 특히 본질적으로 수직 방향으로 연장되는 선형 분배 파이프일 수 있다. 일부 실시예들에서, 분배 파이프는 실린더의 단면 형상을 갖는 파이프를 포함할 수 있다. 실린더는 원형 바닥 형상 또는 임의의 다른 적합한 바닥 형상, 예컨대 본질적으로 삼각형 바닥 형상을 가질 수 있다. 특히, 분배 파이프는 본질적으로 삼각형의 단면 형상을 가질 수 있다.
[0025] 일부 실시예들에서, 증발 소스는 본질적으로 수직 방향으로 각각 연장되는 2개 또는 3개의 분배 파이프들을 포함할 수 있다. 각각의 분배 파이프는 각각의 도가니와 유체 연결되어 서로 다른 재료들이 기판 상에 공동 증착될 수 있다. 도 4a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제1 분배 파이프의 노즐들과 인접한 제2 분배 파이프의 노즐들이 서로 가깝게, 예컨대 5㎝ 이하의 거리에 배열될 수 있다.
[0026] 도 1은 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라 기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100)의 단면도이다. 증발 소스(100)는 본질적으로 수직 방향으로 연장될 수 있는 분배 파이프(110)를 포함한다. 대안으로, 분배 파이프는 다른 방향, 예컨대 본질적으로 수평 방향으로 연장될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 분배 파이프(110)는 본질적으로 수직인 라인 소스를 제공한다. 시스템의 풋프린트가 감소될 수 있고, 소형이고 공간 절약적인 증착 시스템이 제공될 수 있기 때문에 본질적으로 수직으로 연장되는 분배 파이프가 유리할 수 있다. 일부 실시예들에서, 증발 소스(100)는 이동 가능할 수 있는 소스 지지부(105) 상에 지지되는 2개 이상의 분배 파이프들을 포함한다. 2개 이상의 분배 파이프들은 본질적으로 수직 방향으로 각각 연장될 수 있다.
[0027] 분배 파이프(110)는 분배 파이프(110)의 벽을 관통하여 연장될 수 있는 복수의 노즐들(115)을 포함한다. 복수의 노즐들(115)은 증발 재료가 분배 파이프(110)의 내부 공간으로부터, 기판(10)이 배열되는 진공 챔버 내의 증착 영역(50)으로 향할 수 있게 한다. 일부 실시예들에서는, 10개 이상의 노즐들, 특히 30개 이상의 노즐들이 분배 파이프(110)에 제공될 수 있다. 복수의 노즐들(115)은 분배 파이프(110)의 길이 방향을 따라 일렬 설정으로 배열될 수 있다.
[0028] 복수의 노즐들(115)은 각각의 노즐의 중앙 노즐 축(A)을 따라 증착 영역(50) 쪽으로 연장되고 각각의 노즐의 주 증발 방향을 정하는 노즐 채널을 각각 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 중앙 노즐 축(A)은 기판 쪽으로 본질적으로 수평 방향으로 연장될 수 있다. 증발 재료의 복수의 플룸들은 분배 파이프(110)의 내부 공간으로부터 복수의 노즐들(115)을 통해 기판(10) 쪽으로 향하게 될 수 있다.
[0029] 구현들에서, 증발 소스(100)와 기판(10) 사이에 마스크가 배열될 수 있으며, 마스크는 기판 상에 증착될 픽셀 패턴을 정하는 개구 패턴을 갖는 FMM일 수 있다. 예를 들어, 마스크는 100,000개 이상의 개구들, 특히 1,000,000개 이상의 개구들을 가질 수 있다.
[0030] 종래의 노즐들은 원형 단면을 갖는 증발 재료의 플룸들을 기판 쪽으로 향하게 하도록 구성된 원통형 노즐 채널을 갖는다. 그러나 원통형 노즐들은 증발 재료의 큰 확산으로 이어질 수 있으며, 이는 예컨대, 큰 방사 각도들에서 증발되는 재료에 대한 마스크의 섀도잉 효과로 인해 픽셀 정밀도에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 노즐의 형상은 기판 쪽으로 향하게 되는 증발 재료의 플룸의 형상을 정한다. 마스크의 섀도잉 효과가 작고 서로 인접한 2개 이상의 노즐들을 배열하여 증발 재료들의 공동 증발을 가능하게 하는 것이 여전히 가능한 방식으로 플룸을 형상화하는 것은 어려운 일이다. 또한, 증착 영역 내의 노즐들 및/또는 다른 컴포넌트들의 세정은 시간 소모적이고 비용이 많이들 수 있다. 노즐들의 세정 시간을 줄이고 시스템의 가동 시간을 늘리는 것이 유리할 것이다.
[0031] 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 복수의 노즐들(115) 중 적어도 하나의 노즐(120)은, 증발 재료의 플룸(200)을 기판(10) 쪽으로 방출하도록 구성된 제1 노즐 섹션(121), 및 중앙 노즐 축(A)에 대해 비원형 플룸 프로파일을 제공하는 측벽(125)에 의해 증발 재료의 플룸(200)을 형상화하도록 구성된 제2 노즐 섹션(122)을 포함한다.
[0032] 다시 말하면, 적어도 하나의 노즐(120)은 증발 재료의 플룸을 제공하여 플룸을 기판 쪽으로 향하게 하는 제1 노즐 섹션(121), 및 제1 노즐 섹션(121)의 하류에 있으며 플룸(200)을 미리 정해진 방식으로 형상화하는 제2 노즐 섹션(122)을 갖는다. 제2 노즐 섹션(122)은 중앙 노즐 축에 대해 원형으로 대칭이 아닌 측벽(125)을 가져, 측벽(125)에 의해 비원형 플룸이 형성된다.
[0033] 일부 실시예들에서, 복수의 노즐들(115)의 각각의 노즐은 대응하는 셋업을 가질 수 있는데, 즉 기판 쪽으로 플룸을 방출하도록 구성된 각각의 제1 노즐 섹션, 및 제1 노즐 섹션의 하류에 있으며 비원형 플룸 프로파일을 제공하는 측벽을 갖는 각각의 제2 노즐 섹션을 포함한다. 노즐들의 측벽들은 각각 하나의 연관된 노즐의 증발 재료의 플룸을 개별적으로 형상화한다. 특히, 복수의 노즐들의 각각의 노즐은 복수의 비원형 플룸 프로파일들을 제공하도록 측벽으로부터 나오는 플룸을 개별적으로 형상화하기 위한 각각의 측벽을 가질 수 있다.
[0034] 특히, 분배 파이프(110)의 복수의 노즐들(115)은 적어도 하나의 노즐(120)과 동일한 구성을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 증발 소스는 공통 소스 지지부 상에서 서로 바로 옆에 배열되어 길이 방향으로 각각 연장되는 2개, 3개 또는 그 초과의 분배 파이프들을 포함할 수 있다. 인접한 2개의 분배 파이프들의 노즐들은 이를테면, 기판 상의 본질적으로 동일한 증착 스폿으로 향하게 되도록 기울어질 수 있다. 2개 이상의 분배 파이프들의 복수의 노즐들은 적어도 하나의 노즐(120)과 본질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
[0035] 비원형 플룸 프로파일은 제2 노즐 섹션의 측벽(125)에 의해 제공된다. 다시 말하면, 중앙 노즐 축(A)에 수직인 단면 평면에서, 제1 방향으로의, 예컨대 수직 방향(V)으로의 측벽(125) 하류의 플룸 치수는 제1 방향에 수직인 제2 방향으로의, 예컨대 수평 방향(H)으로의 플룸 치수와 다르다.
[0036] 이는 마스크(11)의 섀도잉 효과를 감소시키고 픽셀 품질을 증가시키는 제1 방향으로의 플룸(200)의 확산의 제한을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 증착된 픽셀의 픽셀 에지의 섀도우는 제2 노즐 섹션에 의해 플룸이 형상화되는 방향으로 3㎛, 특히 2.5㎛ 이하의 치수를 가질 수 있다. 그러나 높은 노즐 온도로 인해 재료가 적어도 하나의 노즐 상에 응축되지 않기 때문에, 재료의 비교적 높은 이용률이 달성될 수 있다.
[0037] 제1 방향은 분배 파이프(110)의 길이 방향과 평행할 수 있는데, 즉 분배 파이프의 복수의 노즐들이 서로 바로 옆에 배열되어 노즐들의 행을 형성하는 노즐 행 방향과 평행할 수 있다. 노즐의 측벽(125)에 의한 분배 파이프(110)의 길이 방향에 대응하는 방향으로의 플룸(200)의 확장을 제한하는 것은 유리할 수 있는데, 이는 하나의 분배 파이프의 2개의 인접한 노즐들 사이에 별도의 차폐 디바이스를 제공하기에 충분한 공간이 없을 수 있기 때문이다. 특히, 제2 노즐 섹션(122)은 본질적으로 수직 방향일 수 있는 노즐 행 방향으로 플룸을 형상화할 수 있다. 제2 노즐 섹션(122)의 측벽(125)은 상부 측벽 섹션 및 상부 측벽 섹션 아래에 배열된 하부 측벽 섹션을 가질 수 있으며, 상부 측벽 섹션과 하부 측벽 섹션 사이에는 플룸(200)을 위한 통로가 형성된다.
[0038] 제1 방향에 수직인 제2 방향으로의 플룸(200)의 확산은 측벽(125)에 의해 더 적은 정도로 제한될 수 있다. 제2 방향은 분배 파이프의 길이 방향에 수직일 수 있는데, 즉 노즐 행 방향에 수직일 수 있다. 특히, 제2 방향은 중앙 노즐 축(A)에 수직인 본질적으로 수평 방향(H)일 수 있다. 특히, 측벽(125)은 수평 방향(H)일 수 있는 제2 방향으로의 플룸(200)의 확장을 크게 제한하지 않을 수 있다. 이는 인접한 분배 파이프들의 노즐들이 제2 방향으로 서로 바로 옆에 매우 가까이 배열되는 것을 가능하게 할 수 있는데, 이는 노즐의 어떠한 측벽도 인접한 노즐이 제2 방향으로 적어도 하나의 노즐(120) 바로 옆에 배열되는 것을 방지할 수 없기 때문이다.
[0039] 일부 실시예들에서, 증발 소스는 제1 복수의 노즐들을 갖는 제1 분배 파이프 및 제1 분배 파이프 바로 옆에 배열된 제2 복수의 노즐들을 갖는 제2 분배 파이프를 포함할 수 있으며, 제1 복수의 노즐들과 제2 복수의 노즐들 사이에 그리고/또는 이들로부터 방사되는 플룸들 사이에는 노즐들과 분리된 (도 1에 도시되지 않은) 차폐 벽이 배열될 수 있다는 점이 주목된다. 차폐 벽은 제1 복수의 노즐들과 제2 복수의 노즐들 사이에서 본질적으로 수직 방향으로(즉, 제1 방향으로) 연장될 수 있고, 그리고/또는 차폐 벽은 노즐들로부터 열적으로 격리될 수 있다. 차폐 벽은 제2 방향으로의, 즉 제2 분배 파이프에 의해 방사되는 플룸들 쪽으로의 제1 복수의 노즐들에 의해 방사되는 플룸들의 확장을 제한할 수 있다. 또한, 차폐 벽은 제2 방향으로의, 즉 제1 분배 파이프에 의해 방사되는 플룸들 쪽으로의 제2 복수의 노즐들에 의해 방사되는 플룸들의 확장을 제한할 수 있다.
[0040] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 측벽(125)은 제1 방향으로의, 특히 본질적으로 수직 방향(V)으로의 플룸(200)의 확장을 제한할 수 있고, 그리고/또는 제2 방향으로의, 특히 본질적으로 수평 방향(H)으로의 플룸(200)의 확장을 더 적은 정도로 제한하거나 전혀 제한하지 않을 수 있다. 제1 방향은 분배 파이프(110)의 길이 방향과 평행하고 중앙 노즐 축(A)에 수직일 수 있다. 제2 방향은 분배 파이프(110)의 길이 방향에 수직이고 중앙 노즐 축(A)에 수직일 수 있다.
[0041] 중앙 노즐 축(A)에 대해 원형으로 대칭이 아닌 노즐의 측벽(125)에 의한 플룸(200)의 비대칭 형상화는 다음의 이점들을 제공할 수 있다: 플룸 프로파일의 제1 치수는 플룸 프로파일의 제2 치수와는 다르게 형상화될 수 있고; 마스크의 섀도잉 효과는 제1 방향으로는 제1 범위까지 그리고 제2 방향으로는 제2 범위까지 감소될 수 있으며; 제1 단면 평면에서의 노즐의 최대 방사 각도는 제2 단면 평면에서의 노즐의 최대 방사 각도와는 다르게 형상화될 수 있고; 인접한 분배 파이프의 인접 노즐이, 노즐의 하류 섹션이 측벽을 갖지 않을 수 있는 제2 방향으로 노즐에 매우 가깝게 제공될 수 있다.
[0042] 도 2는 도 1의 증발 소스(100)의 적어도 하나의 노즐(120)의 확대 사시도를 도시한다.
[0043] 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 노즐 섹션(121)과 제2 노즐 섹션(122)은 열 접촉할 수 있고 그리고/또는 일체로 형성될 수 있는데, 예컨대 원피스 컴포넌트로서 일체로 제공될 수 있다.
[0044] 증발 소스의 복수의 노즐들은 통상적으로 가열 디바이스에 의해 직접 또는 간접적으로 가열 가능할 수 있고 그리고/또는 분배 파이프와 열 접촉한다. 증착 동안, 노즐 표면 상의 증발 재료의 응축을 방지하기 위해, 노즐들의 온도는 통상적으로 고온인데, 즉 증발 재료의 증발 온도와 같거나 더 높다. 노즐 표면 상의 증발 재료의 응축은 재료 축적으로 인한 노즐 직경의 폭의 감소로 이어질 수 있고, 결국 노즐의 막힘으로 이어질 수 있다.
[0045] 제2 노즐 섹션(122)을 제1 노즐 섹션(121)과 열 접촉하게 배열함으로써, 두 노즐 섹션들 모두가 노즐 표면 상의 증발 재료의 응축을 피하기에 적합한 유사한(높은) 온도로 유지될 수 있다. 예를 들어, 제1 노즐 섹션 및 제2 노즐 섹션은 금속과 같은 열 전도성 재료로 만들어질 수 있고 서로 직접 접촉할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 제1 노즐 섹션과 제2 노즐 섹션은 일체로 형성된다. 예를 들어, 제1 노즐 섹션(121) 및 제2 노즐 섹션(122)을 포함하는 노즐은 예컨대, 금속으로 만들어진 원피스 컴포넌트로서 제공될 수 있다. 증착 동안 제1 노즐 섹션 및 제2 노즐 섹션의 유사한 온도들이 보장될 수 있다.
[0046] 일부 구현들에서, 제1 노즐 섹션(121)은 분배 파이프(110)의 가열된 부분과, 예컨대 분배 파이프의 벽과 열 접촉한다. 분배 파이프의 가열된 부분은 가열 디바이스에 의해 예컨대, 100℃ 이상, 특히 300℃ 이상, 보다 특별하게는 500℃ 이상의 온도로 가열 가능할 수 있다. 제2 노즐 섹션(122)은 제1 노즐 섹션(121)과 열 접촉할 수 있다. 이에 따라, 제2 노즐 섹션(122)은 분배 파이프(110) 및 제1 노즐 섹션(121)을 통해 간접적으로 가열될 수 있다. 제1 노즐 섹션(121) 상의 그리고 제2 노즐 섹션(122) 상의 증발 재료의 응축은 감소되거나 회피될 수 있다.
[0047] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 제1 노즐 섹션(121)은 주변 벽으로 둘러싸이는 증발 재료에 대한 노즐 채널, 및 증발 재료의 플룸(200)을 기판 쪽으로 방출하기 위해 증착 영역(50) 쪽으로 향하게 된 배출구 개구를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 노즐 섹션(121)은 증발 재료를 위한 튜브형 채널, 특히 본질적으로 원통형 채널을 제공할 수 있으며, 튜브형 채널은 0.1㎜ 내지 15㎜, 특히 1㎜ 내지 12㎜, 보다 특별하게는 2㎜ 내지 6㎜의 직경을 가질 수 있다. 채널 직경은 분배 파이프 내부의 압력에, 그리고 이에 따라 증발률에 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 제1 노즐 섹션(121)의 배출구 개구에 의해 방출된 플룸의 형상에도 영향을 줄 수 있다. 1㎜ 내지 3㎜ 사이의 채널 직경은 적절한 압력 구배뿐만 아니라 적절한 증착률을 제공한다.
[0048] 제2 노즐 섹션(122)의 측벽(125)은 제1 노즐 섹션(121)으로부터 멀어지는 방향으로 확장되는 치수를 갖는, 플룸(200)에 대한 통로를 제공할 수 있다. 즉, 통로의 치수가 방사 방향으로 더 커지게 될 수 있다. 플룸 프로파일의 확장은 통로의 개방 각도의 설정에 의해 적절하게 적응될 수 있다.
[0049] 측벽(125)은 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙 노즐 축(A)에 수직인 단면 평면들이 비원형이다. 특히, 측벽(125)은 중앙 노즐 축(A)에 수직인 단면 평면들에서 중앙 노즐 축(A)을 부분적으로만 둘러쌀 수 있어, 플룸 프로파일의 확장은 측벽(125)에 의해 중앙 노즐 축(A)에 수직인 제1 방향으로는 제한되지만, 중앙 노즐 축(A)에 수직인 제2 방향으로는 제한되지 않는다. 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 측벽(125)은 플룸(200)의 수직 확장을 중앙 노즐 축에 대한 제1 최대 방사 각도(Φ)로 제한할 수 있다. 다른 한편으로는, 노즐의 측벽이 플룸(200)의 수평 측면들에 배열되지 않을 수 있어, 플룸의 수평 확장이 측벽(125)에 의해 제한되지 않을 수 있다.
[0050] 플룸이 갑자기 형상화되거나 절단되지 않기 때문에, 한 방향으로 점진적으로 확장되는 플룸을 위한 통로를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 최대 플룸 방사 각도는 확장되는 측벽에 의해 정해질 수 있으며, 확장되는 측벽에 의해 정해진 최대 방사 각도보다 더 큰 방사 각도를 갖는 증발 입자들이 측벽에 의해 편향되어, 중앙 노즐 축(A)에 대해 더 작은 각도로 기판 쪽으로 전파할 수 있다. 특히, 측벽(125)에 의해 제공된 통로의 치수는 제1 노즐 섹션으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 확장될 수 있다. 보다 구체적으로, 통로의 치수는 선형적으로 확장될 수 있어, 일정한 최대 방사 각도가 측벽에 의해 정해질 수 있다. 이에 따라, 최대 방사 각도는 측벽의 개방 각도에 의해 적절히 설정될 수 있고, 최대 방사 각도보다 더 큰 방사 각도를 갖는 증발 입자들은 "근축(paraxial)" 입자들이 되도록 편향될 수 있다.
[0051] 통로의 치수는 제1 노즐 섹션(121)에 가까운 제1 치수(D1)에서부터 제1 노즐 섹션에서 먼 제2 치수(D2)까지 연속적으로 확장될 수 있다. 제1 치수(D1)는 5㎜ 이하일 수 있고, 그리고/또는 제2 치수(D2)는 10㎜ 이상일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 치수(D1)는 제1 노즐 섹션(121)에 가까운 통로의 수직 치수이며, 제2 치수는 제1 노즐 섹션(121)에서 먼 통로의 수직 치수이다. 일부 실시예들에서, 제1 치수(D1) 및 제2 치수(D2)는 분배 파이프(110)의 길이 방향에 평행한 방향으로의 통로의 치수들이다.
[0052] 일부 구현들에서, 통로의 치수는 수직 방향으로 그리고/또는 분배 파이프의 길이 방향에 평행한 방향으로 확장된다. 특히, 측벽(125)은 중앙 노즐 축(A)에 대해 각각 경사지는 상부 측벽 섹션(126) 및 하부 측벽 섹션(127)을 가질 수 있어, 하부 측벽 섹션과 상부 측벽 섹션 사이의 통로의 치수가 증가한다. 일부 실시예들에서, 통로의 수직 치수는 중앙 노즐 축(A)을 따르는 방향으로 연속적으로 증가한다. 통로는 증착 영역(50) 쪽으로 점진적으로 개방되는 쐐기형 형태를 가질 수 있다.
[0053] 상부 측벽 섹션(126)과 하부 측벽 섹션(127)은 그 사이에서 40° 이상 90° 이하, 특히 약 60°의 개방 각도(2Φ)를 둘러쌀 수 있다. 따라서 중앙 노즐 축(A)에 대한 플룸(200)의 최대 방사 각도(Φ)는 중앙 노즐 축을 통해 연장되는 수직 단면 평면(즉, 도 1에 도시된 수직 단면 평면)에서 20° 이상 45° 이하일 수 있다. 마스크의 섀도잉 효과는 감소될 수 있고 뚜렷한 수평 픽셀 에지들이 제공될 수 있다.
[0054] 일부 실시예들에서, 측벽(125)은 분배 파이프의 길이 방향에 평행한 제1 방향으로의 플룸의 확장을 제한하도록 구성된다. 특히, 측벽(125)은 플룸(200)의 수직 확장을 제한하도록 구성된다.
[0055] 일부 실시예들에서, 측벽(125)은 분배 파이프의 길이 방향에 수직인 제2 방향으로 본질적으로 제한되지 않는 확장을 허용한다. 특히, 측벽(125)은 플룸의 수평 확장을 제한하지 않도록 구성된다. 이에 따라, 인접한 분배 파이프의 인접 노즐이 제2 방향으로 적어도 하나의 노즐(120)과 가까운 거리에 포지셔닝될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 노즐과 인접한 분배 파이프의 인접 노즐 사이의 거리는 5㎝ 이하, 특히 4㎝ 이하, 보다 특별하게는 약 3㎝일 수 있다.
[0056] 제2 노즐 섹션(122)은 플룸의 단 하나의 치수만, 예컨대 플룸의 수직 치수만을 제한하는 통로를 제공할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서는 플룸의 수평 치수가 제2 노즐 섹션(122)에 의해 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 노즐 섹션(122)은 플룸의 확장을 수직 방향(V)으로는 제한하지만 수평 방향(H)으로는 제한하지 않으며, 플룸은 확장이 허용된다.
[0057] 기판(10) 쪽으로 확장되는 제2 노즐 섹션(122)에 의해 쐐기형 통로가 제공될 수 있다. 일부 구현들에서, 쐐기형 통로는 본질적으로 일정한 개방 각도를 가질 수 있다. 일부 구현들에서, 제2 노즐 섹션의 개방 각도(2Φ)는 40° 이상 그리고/또는 90° 이하일 수 있다.
[0058] 특히, 복수의 노즐들은 분배 파이프의 길이 방향으로, 즉 노즐 행 방향으로 핀들이 제공된 각각의 제2 노즐 섹션들을 가질 수 있다. 핀들은 수직 방향(V)으로 플룸 치수들을 형상화하는 제2 노즐 섹션들의 측벽들을 구성할 수 있다.
[0059] 복수의 노즐들의 제1 노즐 섹션들에는 나사산들이 제공될 수 있어, 노즐들이 예컨대, 복수의 노즐들을 분배 파이프에 나사 고정함으로써 분배 파이프에 고정될 수 있다.
[0060] 일부 구현들에서, 제2 노즐 섹션(122)은 중앙 노즐 축(A)을 따라 10㎜ 이상, 특히 15㎜ 이상의 길이를 가질 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 제1 노즐 섹션(121)은 중앙 노즐 축을 따라 10㎜ 이상, 특히 15㎜ 이상의 길이를 가질 수 있다. 제1 노즐 섹션(121)의 길이는, 노즐의 주변 벽으로 둘러싸이며 플룸(200)을 방출하기 위한 배출구 개구를 갖는 노즐 채널의 길이에 대응할 수 있다. 제2 노즐 섹션의 길이는 제1 노즐 섹션의 배출구 개구로부터 중앙 노즐 축(A) 상의 측벽(125)의 전단의 돌출부까지 측정된다.
[0061] 도 3은 본 명세서에서 수평 단면 평면으로 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스(100)의 단면도를 도시한다. 도 3의 단면도는 분배 파이프의 길이 방향에 수직인 단면 평면에서 증발 소스(100)의 분배 파이프(110)의 단면 프로파일을 도시한다. 분배 파이프(110)는 본질적으로 삼각형의 단면 형상을 가질 수 있는 것으로 도시된다. 분배 파이프(110)의 다른 단면 형상들이 가능하다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 분배 파이프들의 본질적으로 삼각형 형상은 인접한 분배 파이프들의 2개의 노즐들의 근접 배열을 가능하게 한다.
[0062] 도 3의 단면 평면은 적어도 하나의 노즐(120)을 관통하여 연장되고, 제1 노즐 섹션(121)이 증발 재료의 플룸(200)을 기판(10) 쪽으로 방출하기 위한 배출구 개구를 갖는 튜브형 통로로서 구성되는 것을 도시한다. 또한, 제1 노즐 섹션(121)의 하류에 있는 제2 노즐 섹션(122)이 개략적으로 도시된다. 제2 노즐 섹션(122)은 (도 3에서는 볼 수 없는) 플룸(200)의 수직 확장을 제한할 수 있고, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 수평 방향(H)으로의 플룸의 본질적으로 제한되지 않은 확장을 허용할 수 있다.
[0063] 특히, 제2 노즐 섹션(122)은 쐐기형 통로, 또는 수직 방향으로의 플룸의 확장을 제한하고 플룸(200)의 수평 확장을 허용하는, 원뿔의 2개의 대향하는 섹션들에 대응하는 형상을 갖는 통로를 포함할 수 있다.
[0064] 분배 파이프(110)를 가열하기 위한 가열 디바이스들(108)이 제공될 수 있어, 분배 파이프의 내부 공간이 증발 재료의 증발 온도보다 더 높은 제1 온도로 유지될 수 있다. 분배 파이프의 내벽 상의 그리고 적어도 하나의 노즐(120)의 내벽 상의 증발 재료의 응축이 회피될 수 있다. 적어도 하나의 노즐(120)은 분배 파이프(110)의 가열된 벽과 열 접촉할 수 있어, 제1 노즐 섹션(121)과 제2 노즐 섹션(122) 모두가 본질적으로 제1 온도로 유지될 수 있다.
[0065] 일부 실시예들에서, 증착 영역(50) 쪽으로의 열 부하를 감소시키기 위해 냉각 차폐부(106)가 제공될 수 있다. 냉각 차폐부(106)는 분배 파이프(110)의 내벽을 둘러쌀 수 있다.
[0066] 일부 구현들에서, 제1 노즐 섹션(121)과 제2 노즐 섹션(122)은 열 접촉할 수 있거나 하나의 단일 컴포넌트로서 일체로 형성될 수 있으며, 분배 파이프의 가열 가능한 부분과 열 접촉할 수 있다.
[0067] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 증발 소스(100)는 차폐 디바이스(300)를 더 포함한다. 차폐 디바이스(300)는 적어도 하나의 노즐(120)로부터 분리된 컴포넌트로서 제공될 수 있고, 제2 노즐 섹션(122)의 하류에서 증착 재료의 플룸(200)을 형상화하도록 구성될 수 있다. 차폐 디바이스(300)는 제2 방향으로 플룸(200)을 형상화하도록 구성될 수 있다.
[0068] 특히, 제2 노즐 섹션(122)의 측벽(125)은 제1 방향으로, 특히 수직 방향(V)으로 플룸(200)을 형상화하도록 구성될 수 있으며, 차폐 디바이스(300)는 플룸(200)을 제1 방향과는 다른 제2 방향으로, 특히 수평 방향(H)으로 형상화하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 노즐 섹션(122)은 플룸(200)의 수직 확장을 제한하도록 구성될 수 있으며, 차폐 디바이스(300)는 플룸(200)의 수평 확장을 제한하도록 구성될 수 있다.
[0069] 따라서 적어도 하나의 노즐(120) 자체는 제1 방향으로의, 특히 분배 파이프의 길이 방향에 대응하는 방향으로의 플룸(200)의 확장을 제한할 수 있으며, 적어도 하나의 노즐(120)로부터 분리된 차폐 디바이스(300)는 적어도 하나의 노즐(120)의 하류에서 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 플룸(200)의 확장을 제한할 수 있다. 2개의 서로 다른 플룸 치수들을 형상화하기 위한 2개의 개별 플룸 형상화 컴포넌트들, 즉 제2 노즐 섹션(122) 및 차폐 디바이스(300)를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 중앙 노즐 축(A)에 수직인 2개의 서로 다른 방향들로 플룸을 형상화함으로써, 마스크의 섀도잉 효과가 감소될 수 있고, 날카로운 수직 및 수평 에지들을 갖는 픽셀들이 제공될 수 있다. 이에 따라, 픽셀 밀도가 증가될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 에지 요건들은 수직 픽셀 에지들 및 수평 픽셀 에지들에 대해 다를 수 있다.
[0070] 노즐로 플룸(200)의 하나의 치수를 형상화하는 것은 복수의 노즐들(115)이 분배 파이프의 길이 방향으로 제공되는 제1 방향에서 특히 효과적일 수 있다. 복수의 노즐들로부터 분리된 차폐 디바이스(300)로 플룸(200)을 형상화하는 것은 인접한 분배 파이프들의 인접한 노즐들이 가까운 거리에 배열되는 제2 방향에서 특히 효과적일 수 있어, 2개 이상의 밀접하게 인접한 노즐들의 플룸들이 (도 4a에 개략적으로 도시된 바와 같이) 공통 차폐 디바이스에 의해 대응하게 형상화될 수 있다.
[0071] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 증발 소스는 제1 복수의 노즐들을 갖는 제1 분배 파이프 및 제1 분배 파이프 바로 옆에 배열된 제2 복수의 노즐들을 갖는 제2 분배 파이프, 그리고 선택적으로, 공통 소스 지지부(105) 상에 제공된 추가 복수의 노즐들을 갖는 추가 분배 파이프들을 포함한다. 2개의 인접한 분배 파이프들을 갖는 증발 소스를 도시하는 도 4a에 도시된 예시적인 실시예가 참조된다. 노즐들로부터 분리된 (도 4a에 개략적으로 도시된) 차폐 벽(302)이 제1 복수의 노즐들과 제2 복수의 노즐들 사이에 그리고/또는 이들로부터 방사되는 각각의 플룸들 사이에 배열될 수 있다. 차폐 벽(302)은 제1 복수의 노즐들과 제2 복수의 노즐들 사이에서 그리고/또는 제1 복수의 노즐들로부터 방사되는 플룸들과 제2 복수의 노즐들로부터 방사되는 플룸들 사이에서 본질적으로 수직 방향으로(즉, 제1 방향으로) 연장될 수 있다. 차폐 벽(302)은 노즐들로부터 열적으로 격리될 수 있다. 특히, 차폐 벽(302)은 노즐들 중 임의의 노즐과 열 접촉하지 않을 수 있다. 이에 따라, 차폐 벽(302)은 증발 중에 복수의 노즐들보다 더 낮은 온도로 유지될 수 있다. 차폐 벽(302)은 제2 방향으로의, 즉 제2 분배 파이프에 의해 방사되는 플룸들을 향한 방향으로의 제1 복수의 노즐들에 의해 방사되는 플룸들의 확장을 제한할 수 있다. 또한, 차폐 디바이스는 제2 방향으로의, 즉 제1 분배 파이프에 의해 방사되는 플룸들을 향한 방향으로의 제2 복수의 노즐들에 의해 방사되는 플룸들의 확장을 제한할 수 있다. 차폐 벽(302)은 차폐 디바이스(300)의 통합 부분으로서 또는 차폐 디바이스(300)와는 별개의 컴포넌트로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 차폐 디바이스(300)는 3개의 차폐 벽들을 가지며, 내부 차폐 벽이 2개의 인접한 분배 파이프들의 노즐들 사이에 배열되고, 2개의 외부 차폐 벽들이 제공된다.
[0072] 2개 이상의 분배 파이프들의 노즐들은 본 명세서에서 설명되는 적어도 하나의 노즐(120)에 따라 구성될 수 있다.
[0073] 차폐 디바이스(300)는 적어도 하나의 노즐(120)로부터 이격되어 그리고/또는 적어도 하나의 노즐(120)과 열적으로 격리되어 배열될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 노즐(120)과 차폐 디바이스(300) 사이에 갭이 제공될 수 있으며, 이 갭은 상기 2개의 컴포넌트들 사이의 열적 격리를 제공한다. 이에 따라, 차폐 디바이스(300)는 적어도 하나의 노즐의 제1 온도와는 다른 제2 온도로 유지될 수 있다. 특히, 차폐 디바이스(300)의 제2 온도는 증발 중에 적어도 하나의 노즐(120)의 제1 온도보다 더 낮을 수 있다. 차폐 디바이스(300)는 비교적 큰 표면적을 가질 수 있다. 차폐 디바이스(300)의 온도를 감소시키는 것은 기판(10) 쪽으로의 증발 소스(100)의 열 부하를 실질적으로 감소시킬 수 있다. 증발 중에 마스크(11) 및/또는 기판(10)의 열 변형들이 감소될 수 있고, 증착 정확도가 향상될 수 있다.
[0074] 일부 실시예들에서, 제1 노즐 섹션(121) 및 제2 노즐 섹션(122)을 포함하는 적어도 하나의 노즐(120)은 증발 중에 제1(높은) 온도로 유지될 수 있다. 적어도 하나의 노즐(120) 상의 증발 재료의 응축이 회피될 수 있고, 적어도 하나의 노즐(120)의 세정이 가능해질 수 있다. 특히, 노즐 표면의 높은 온도로 인해 노즐 표면 상에 재료가 축적되지 않을 때는 노즐을 일정한 간격들로 세정하는 것이 필요하지 않을 수 있다. 노즐 표면 상에 소량의 재료가 이미 축적되어 있는 것은 노즐 채널 및 노즐 통로의 작은 치수들로 인해 증착 결과에 부정적인 영향을 줄 수 있다는 점이 주목된다.
[0075] 일부 실시예들에서, 차폐 디바이스(300)는 제1 온도보다 더 낮은 제2(낮은) 온도로 증발 동안 유지된다. 증발 재료는 시간이 경과함에 따라 증발 동안 차폐 디바이스(300)의 표면 상에 축적될 수 있다. 그러나 일정 간격들로 차폐 디바이스(300)를 세정하는 것은 차폐 디바이스(300)의 큰 크기로 인해 통상적으로 용이하다. 차폐 디바이스(300)는 플룸(200)이 더 큰 적어도 하나의 노즐의 하류에 배열된다는 점이 주목된다. 또한, 차폐 디바이스가 배열되는 적어도 하나의 노즐의 하류 포지션에서, 차폐 디바이스 상의 재료의 축적은 플룸 프로파일에 단지 사소하게만 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 차폐 디바이스(300) 상의 증발 재료의 축적이 허용 가능할 수 있다.
[0076] 적어도 하나의 노즐(120)과 차폐 디바이스(300)가 서로 이격되어 그리고/또는 열적으로 격리되어 배열되기 때문에, 상기 컴포넌트들 사이의 50℃ 이상, 특히 100℃ 이상, 더욱 특별하게는 200℃ 이상의 온도차가 증발 동안 유지될 수 있다.
[0077] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에서, 차폐 디바이스(300)를 냉각시키기 위한 냉각 디바이스(305)가 제공될 수 있다. 냉각 디바이스(305)는 차폐 디바이스(300)를 능동적으로 또는 수동적으로 냉각시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 냉각 디바이스(305)는 차폐 디바이스 내에 또는 차폐 디바이스에 제공된 냉각 채널들을 포함할 수 있다. 냉각 회로가 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 차폐 디바이스(300)를 냉각시키기 위해 냉각 유체, 예컨대 냉각수 또는 냉각 가스를 위한 냉각 라인들이 제공될 수 있다.
[0078] 일부 구현들에서, 차폐 디바이스(300)는 복수의 노즐들이 배열되는 분배 파이프(110)의 전면 상에서 연장되는 2개의 대향하는 차폐 벽들(301)을 포함한다. 2개의 대향하는 차폐 벽들(301)은 분배 파이프(110)의 복수의 노즐들에 의해 방사되는 플룸들의 확장을 제한하도록 구성될 수 있다. 특히, 2개의 대향하는 차폐 벽들(301)은 분배 파이프(110)의 길이 방향에 수직인 방향으로의 플룸들의 확장, 특히 플룸들의 수평 확장을 제한할 수 있다.
[0079] 예를 들어, 도 3의 수평 단면 평면에서, 차폐 디바이스(300)는 중앙 노즐 축(A)에 대한 적어도 하나의 노즐(120)의 최대 방사 각도(θ)를 20° 이상 및/또는 45° 이하, 특히 약 30°의 각도로 제한할 수 있다.
[0080] 차폐 디바이스(300)는 분배 파이프들의 복수의 노즐들(115)에 의해 방사되는 복수의 플룸들을 형상화하도록 구성될 수 있다. 차폐 벽들을 포함하는 하나의 단일 차폐 디바이스는 분배 파이프(110)의 복수의 노즐들에 의해 방사되는 복수의 플룸들을 수평으로 제한할 수 있다.
[0081] 일부 실시예들에서, 차폐 디바이스(300)는 도 4a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 2개 이상의 인접한 분배 파이프들의 복수의 노즐들에 의해 방사되는 복수의 플룸들을 형상화하도록 구성될 수 있다. 특히, 인접한 분배 파이프들의 노즐들은 차폐 디바이스(300)의 대향하는 차폐 벽들 사이에 각각 적어도 부분적으로 배열될 수 있어, 2개 이상의 분배 파이프들의 노즐들에 의해 방사되는 플룸들이 차폐 벽들(301)을 갖는 하나의 차폐 디바이스에 의해 형상화된다.
[0082] 일부 구현들에서, 차폐 디바이스(300)는 분배 파이프(110)의 전면 상에 제공되는 차폐 벽들의 본질적으로 C자형 배열을 포함할 수 있다. C자형 배열은 분배 파이프의 전면 상에서 분배 파이프의 길이 방향으로, 특히 수직 방향(V)으로 연장될 수 있다. 2개의 대향하는 차폐 벽들(301)은 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 중앙 노즐 축들에 본질적으로 평행한 방향으로 분배 파이프로부터 본질적으로 기판 쪽으로 복수의 노즐들의 두 측면들 상에서 연장될 수 있다. 중앙 노즐 축(A)의 방향으로의 차폐 디바이스(300)의 길이(L)는 통상적으로 중앙 노즐 축(A)의 방향으로의 제2 노즐 섹션(122)의 길이보다 더 길고, 그리고/또는 중앙 노즐 축(A)으로부터의 2개의 대향하는 차폐 벽들(301)의 거리는 중앙 노즐 축(A)으로부터의 측벽(125)의 거리보다 더 크다. 이에 따라, 제1 노즐 섹션(121)에 의해 방출된 플룸(200)은 측벽(125)에 의해 제1 방향으로 먼저 형상화되고, 이어서 차폐 디바이스(300)에 의해 제2 방향으로 형상화된다. 실시예들에서, 길이(L)는 20㎜ 이상일 수 있다.
[0083] 차폐 디바이스(300)는 증착 영역 쪽으로 향하게 되는 넓은 표면을 가질 수 있다. 차폐 디바이스(300)가 냉각될 때, 증발 소스의 열 부하로 인한 마스크(11) 및/또는 기판(10)의 열 변형들이 감소될 수 있고, 증착 정확도가 향상될 수 있다. 예를 들어, 기판을 향하게 된 차폐 디바이스(300) 의 표면적은 기판 쪽으로 향하게 된 복수의 노즐들(115)의 결합된 표면적의 2배를 초과한다. 이에 따라, 광범위한 열 부하로 인한 마스크(11) 및/또는 기판의 열 변형들이 감소될 수 있다. 또한, 차폐 디바이스(300)의 넓은 표면적으로 인해 차폐 디바이스(300)의 세정이 가능해질 수 있다.
[0084] 도 4a는 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따른 증발 소스(100)를 포함하는 진공 증착 시스템(400)의 개략적인 평면도를 도시한다. 진공 증착 시스템(400)은 증발 소스(100)가 제공되는 진공 챔버(101)를 포함한다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 증발 소스(100)는 코팅될 기판(10)이 배열되는 증착 영역을 지나 병진 운동하도록 구성된다. 또한, 증발 소스(100)는 회전축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
[0085] 특히, 증발 소스(100)는 제2 방향으로, 즉 수평 방향(H)으로 병진 운동하도록 구성될 수 있으며, 여기서 복수의 노즐들에 의해 방출된 플룸들의 확장은 차폐 디바이스(300)에 의해 제한될 수 있다.
[0086] 일부 실시예들에서, 진공 증착 시스템(400)은 이송 경로를 따라 진공 챔버(101) 내에서 증발 소스(100)를 이동시키기 위한 제1 구동부(401) 및 증발 소스(100)의 분배 파이프(110)를 회전시키기 위한 제2 구동부(403) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 분배 파이프(110)는 기판(10)과 마스크(11)가 배열되는 제1 증착 영역(50)으로부터 제2 기판(20) 및 제2 마스크(21)가 배열될 수 있는 증발 소스(100)의 반대 측의 제2 증착 영역(51)으로 회전될 수 있다.
[0087] 증발 소스(100)는 본 명세서에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따라 구성될 수 있어, 여기서는 반복되지 않는 위의 설명들이 참조될 수 있다.
[0088] 실시예들에 따르면, 증발 소스(100)는 도가니(102) 또는 2개 이상의 도가니들, 및 분배 파이프(110) 또는 2개 이상의 분배 파이프들을 가질 수 있다. 예컨대, 도 4a에 도시된 증발 소스(100)는 2개의 도가니들 및 서로 바로 옆에 배열된 2개의 분배 파이프들을 포함한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 증발 재료를 수용하기 위해 진공 챔버(101) 내에 기판(10)과 제2 기판(20)이 제공된다.
[0089] 실시예들에 따르면, 기판(10)과 증발 소스(100) 사이에 기판(10)을 마스킹하기 위한 마스크(11)가 제공될 수 있다. 마스크(11)는 미리 결정된 배향으로, 특히 본질적으로 수직 배향으로 마스크 프레임에 의해 유지될 수 있다. 실시예들에서, 마스크(11)를 지지하고 변위시키기 위해 하나 이상의 트랙들이 제공될 수 있다. 예컨대, 도 4a에 도시된 실시예는 증발 소스(100)와 기판(10) 사이에 배열된 마스크 프레임에 의해 지지되는 마스크(11), 및 증발 소스(100)와 제2 기판(20) 사이에 배열된 제2 마스크 프레임에 의해 지지되는 제2 마스크(21)를 갖는다. 기판(10) 및 제2 기판(20)은 진공 챔버(101) 내에서 각각의 이송 트랙들 상에 지지될 수 있다.
[0090] 실시예들에서는, 이를테면 OLED 제조 시스템에서 기판 상에 재료를 증착하기 위해 마스크들이 사용된다면, 마스크는 약 50㎛ x 50㎛ 이하의 크기를 갖는 픽셀 개구들을 갖는 픽셀 마스크일 수 있다. 일례로, 픽셀 마스크는 약 40㎛의 두께를 가질 수 있다. 증발 동안, 마스크(11)와 기판(10)은 통상적으로 접촉한다. 그러나 마스크의 두께 및 픽셀 개구들의 크기를 고려하면, 픽셀 개구들을 둘러싸는 벽들이 픽셀 개구들의 외측 부분을 가로막는 섀도잉 효과가 나타날 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 차폐 디바이스(300)와 결합하는 노즐들은 마스크들 및 기판들 상의 증발 재료의 최대 충돌 각도를 제한하고 섀도잉 효과를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명되는 증착 방법들에 따라 섀도우의 치수가 3㎛ 이하가 될 수 있다.
[0091] 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따르면, 기판은 본질적으로 수직 배향으로 재료로 코팅될 수 있다. 통상적으로, 분배 파이프들은 본질적으로 수직으로 연장되는 라인 소스들로서 구성된다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는, 본 명세서에서 설명되는 실시예들에서, "수직으로"라는 용어는 특히, 분배 파이프의 기판 배향 또는 연장 방향을 언급할 때, 20° 이하의, 예컨대 10° 이하의 수직 방향으로부터의 편차를 허용하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 수직 배향으로부터의 약간의 편차를 갖고 배열된 기판이 보다 안정한 증착 프로세스를 야기할 수도 있기 때문에 이러한 편차가 제공될 수 있다. 재료의 증착 동안의 본질적으로 수직 기판 배향은 수평 기판 배향과는 실질적으로 다르다. 기판의 표면은 하나의 기판 치수에 대응하는 하나의 방향으로 연장되는 라인 소스에 의해 그리고 다른 기판 치수에 대응하는 다른 방향을 따라 증발 소스의 병진 운동을 제공함으로써 코팅된다.
[0092] 일부 실시예들에서, 증발 소스(100)는 진공 증착 시스템(400)의 진공 챔버(101) 내에서 트랙 상에 제공될 수 있다. 트랙은 증발 소스(100)의 병진 운동을 위해 구성될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 다른 실시예들에 따르면, 증발 소스(100)의 병진 운동을 위한 제1 구동부(401)가 트랙에 또는 소스 지지부(105)에 제공될 수 있다. 이에 따라, 증발 소스는 증착 동안, 특히 선형 경로를 따라 코팅될 기판의 표면을 지나 이동될 수 있다. 기판 상에 증착된 재료의 균일성이 개선될 수 있다.
[0093] 도 4b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 증발 소스는 소스 이송 경로를 따라, 특히 수평 방향(H)으로 코팅될 기판을 지나 이동할 수 있다. 재료의 얇은 패턴은 도 4a에 도시된 소스 포지션으로부터 도 4b에 도시된 소스 포지션으로의 소스의 이동 중에 기판 상에서 증발될 수 있다. 증발 재료의 플룸들의 확장들은 복수의 노즐들로부터 분리되어 그리고 복수의 노즐들과는 다른 온도로 제공될 수 있는 차폐 디바이스(300)에 의해 수평 방향(H)에서 제한될 수 있다. 증발 재료의 플룸들의 확장들은 수직 방향으로 플룸들을 형상화하기 위한 측벽을 갖는 제2 노즐 섹션을 각각 갖는 노즐들 자체에 의해 수직 방향에서 제한될 수 있다. 이에 따라, 기판 표면의 두 치수들 모두에서 마스크의 섀도잉 효과가 감소될 수 있다.
[0094] 도 4c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 증발 소스(100)의 분배 파이프들은 제2 기판(20)이 배열되는 제2 증착 영역(51) 쪽으로 향하게 되도록, 예컨대 수직 회전축을 중심으로 약 180°의 회전 각도만큼 회전할 수 있다. 증발 소스를 소스 이송 경로를 따라 도 4a에 도시된 소스 포지션으로 다시 이동시킴으로써 진공 챔버(101)의 제2 증착 영역(51)에서 제2 기판(20) 상에 코팅이 계속될 수 있다.
[0095] 진공 증착 시스템(400)은 예컨대, 2개 이상의 유기 재료들과 같은 2개 이상의 소스 재료들이 동시에 증발되는 처리 방법들을 포함하는, OLED 디바이스 제조를 위한 애플리케이션들을 포함하는 다양한 애플리케이션들에 사용될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 예에서, 2개 이상의 분배 파이프들 및 대응하는 도가니들이 이동 가능한 소스 지지부(105) 상에서 서로 바로 옆에 제공된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서는, 3개의 분배 파이프들이 서로 바로 옆에 제공될 수 있으며, 각각의 분배 파이프는 증발 재료를 각각의 분배 파이프의 내부로부터 진공 챔버의 증착 영역 내로 방출하기 위한 각각의 노즐 배출구들을 갖는 복수의 노즐들을 포함한다. 노즐들은 각각의 분배 파이프의 길이 방향을 따라, 예컨대 동일한 간격으로 제공될 수 있다. 적어도 일부 분배 파이프들은 서로 다른 증발 재료를 진공 챔버의 증착 영역으로 유입시키도록 구성될 수 있다.
[0096] 본 명세서에서 설명되는 실시예들은 특히, 예컨대 대면적 기판들 상에서의 OLED 디스플레이 제조를 위한 유기 재료들의 증착에 관한 것이다. 일부 실시예들에 따르면, 대면적 기판들, 또는 하나 이상의 기판들을 지지하는 캐리어들은 0.5㎡ 이상, 특히 1㎡ 이상의 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 증착 시스템은 약 1.4㎡ 기판들(1.1m × 1.3m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.29㎡ 기판들(1.95m × 2.2m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7㎡ 기판들(2.2m × 2.5m)에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어 약 8.7㎡ 기판들(2.85m × 3.05m)에 대응하는 GEN 10의 기판들과 같은 대면적 기판들을 처리하도록 적응될 수 있다. 훨씬 더 큰 세대들, 이를테면 GEN 11 및 GEN 12 그리고 대응하는 기판 면적들도 유사하게 구현될 수 있다.
[0097] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는, 본 명세서의 실시예들에 따르면, 기판 두께는 0.1㎜ 내지 1.8㎜일 수 있으며, 기판에 대한 홀딩 배열은 이러한 기판 두께에 적응될 수 있다. 기판 두께는 약 0.9㎜ 이하, 이를테면 0.5㎜ 또는 0.3㎜일 수 있으며, 홀딩 배열들은 이러한 기판 두께들에 적응된다. 통상적으로, 기판은 재료 증착에 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 예컨대, 기판은 유리(예컨대, 소다 석회 유리, 붕규산 유리 등), 금속, 중합체, 세라믹, 화합물 재료들, 탄소 섬유 재료들, 또는 증착 프로세스에 의해 코팅될 수 있는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 결합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 만들어질 수 있다.
[0098] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 증발 소스(100)는 차폐 벽으로서 구성될 수 있는 재료 수집 유닛(405)을 더 포함할 수 있다. 재료 수집 유닛(405)은 증발 소스가 특히, 회전축을 중심으로 한 증발 소스(100)의 회전 동안 회전된 포지션에 있을 때, 증발 소스로부터 방사된 증발 재료를 수집하도록 배열될 수 있다.
[0099] 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예들과 결합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 복수의 노즐들은 노즐 배출구들이 본질적으로 수평(+/-20°)이고 중앙 노즐 축에 대응하는 주 방사 방향을 정하도록 배열된다. 일부 실시예들에 따르면, 주 방사 방향은 예컨대, 수평에서부터 위쪽으로 15°까지, 이를테면 위쪽으로 3° 내지 7°까지의 범위 내에 있도록 약간 위쪽을 향하게 될 수 있다. 마찬가지로, 기판은 증발 방향에 대해 실질적으로 수직이 되도록 약간 기울어질 수 있으며, 이는 입자들의 발생을 감소시킬 수 있다.
[00100] 본 명세서에서 설명되는 증발 소스를 작동시키는 실시예들은 오랜 시간 기간에 걸쳐 높은 증착 정밀도를 유지하는 동시에 복수의 노즐들의 막힘을 방지하기 위해 제공된다.
[00101] 증발 소스(100)를 작동시키는 방법이 도 5를 참조하여 설명된다.
[00102] 도 5는 진공 챔버(101)에서 기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법(500)을 예시하는 흐름도이다. 이 재료는 도가니에서 가열되고 증발될 수 있으며, 증발 재료는 분배 파이프(110)를 거쳐 분배 파이프(110)의 복수의 노즐들(115)을 통해 증착 영역 내로 전파될 수 있다.
[00103] 박스(510)에서, 증발 재료가 복수의 노즐들(115)에 의해 기판 쪽으로 향하게 된다. 증발 재료의 플룸(200)이 복수의 노즐들(115) 중 적어도 하나의 노즐(120)의 제1 노즐 섹션(121)에 의해 방출된다. 특히, 증발 재료의 플룸들은 인접한 분배 파이프들의 복수의 노즐들에 의해 기판 쪽으로 방출되며, 노즐들은 유사한 또는 대응하는 방식으로 구성될 수 있다.
[00104] 박스(520)에서, 플룸은 제1 노즐 섹션의 하류에 있는 적어도 하나의 노즐(120)의 제2 노즐 섹션(122)의 측벽(125)에 의해 형상화되어, 중앙 노즐 축(A)에 대해 비원형인 플룸 프로파일을 제공한다. 특히, 측벽(125)은 분배 파이프의 길이 방향에 대응하는 제1 방향으로의, 특히 수직 방향(V)으로의 플룸의 확장을 제한한다. 예를 들어, 플룸의 수직 확장은 측벽(125)에 의해 제한된다. 측벽은 플룸의 대향하는 양측 상에 제공되어 플룸을 한 방향으로 형상화하기 위한 통로를 형성하는 2개의 측벽 섹션들 또는 핀들을 가질 수 있다.
[00105] 선택적인 박스(530)에서, 제1 방향과는 다른 제2 방향으로의 플룸의 확장은 적어도 하나의 노즐(120)의 하류의 포지션에서, 특히 차폐 디바이스(300)에 의해 제한된다. 특히, 플룸의 수평 확장은 적어도 하나의 노즐(120)로부터 하류에 있는 차폐 디바이스(300)에 의해 제한된다.
[00106] 차폐 디바이스(300)의 하류에서, 형상화된 플룸은 마스크의 개구들을 통해 전파되고, 마스크 뒤에 배열되는 기판 상에 증발 재료가 증착된다.
[00107] 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 노즐(120)은 제1 온도를 가지며, 차폐 디바이스(300)는 제1 온도보다 100℃ 이상만큼, 특히 200℃ 이상만큼 더 낮은 제2 온도를 갖는다.
[00108] 이러한 서면 기술은 최선 모드를 포함하는 본 개시내용을 개시하기 위해 그리고 또한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 임의의 자가 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 제작하여 사용하고 임의의 통합된 방법들을 수행하는 것을 포함하여 설명된 청구 대상을 실시할 수 있게 하기 위해 예들을 사용한다. 다양한 특정 실시예들이 앞서 말한 내용에서 개시되었지만, 앞서 설명한 실시예들의 상호 배타적이지 않은 특징들이 서로 결합될 수 있다. 특허 가능한 범위는 청구항들에 의해 정의되고, 다른 예들은 그 예들이 청구항들의 문언과 다르지 않은 구조적 엘리먼트들을 갖는다면, 또는 그 예들이 청구항들의 문언과 사소한 차이들을 갖는 동등한 구조적 엘리먼트들을 포함한다면, 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (17)

  1. 기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100)로서,
    복수의 노즐들(115)을 갖는 분배 파이프(110)를 포함하며,
    상기 복수의 노즐들 중 적어도 하나의 노즐(120)은, 증발 재료의 플룸(plume)(200)을 상기 기판(10) 쪽으로 방출하도록 구성된 제1 노즐 섹션(121), 및 중앙 노즐 축(A)에 대해 비원형 플룸 프로파일을 제공하는 측벽(125)에 의해 상기 증발 재료의 플룸을 형상화하도록 구성된 제2 노즐 섹션(122)을 포함하는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 노즐 섹션(121)과 상기 제2 노즐 섹션(122)은 열 접촉하거나 원피스 컴포넌트(one-piece component)로서 일체로 제공되는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 측벽(125)은 상기 제1 노즐 섹션(121)으로부터 멀어지는 방향으로 확장되는 치수를 갖는, 상기 플룸에 대한 통로를 제공하는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 통로의 치수는 제1 치수(D1), 특히 약 5㎜ 이하에서부터 제2 치수(D2), 특히 약 10㎜ 이상까지 연속적으로 확장되는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
    확장되는 상기 통로의 치수는 수직 치수이고,
    특히 상기 측벽(125)은 상부 측벽 섹션(126) 및 하부 측벽 섹션(127)을 가지며, 상기 상부 측벽 섹션(126) 및 상기 하부 측벽 섹션(127)은 상기 중앙 노즐 축에 대해 기울어져 그 사이에서 40° 이상 90° 이하의 개방 각도(2Φ)를 둘러싸는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측벽(125)은 상기 플룸(200)의 수직 확장을 제한하도록 구성되는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 플룸(200)의 본질적으로 제한되지 않는 수평 확장을 허용하는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 노즐(120)로부터 분리되며 상기 제2 노즐 섹션(122)의 하류에서 상기 플룸(200)을 형상화하도록 구성된 차폐 디바이스(300)를 더 포함하며,
    특히 상기 차폐 디바이스(300)는 제2 방향으로의 상기 플룸의 확장을 제한하도록 구성되는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 차폐 디바이스(300)는 상기 적어도 하나의 노즐(120)과 이격되어 그리고/또는 열적으로 격리되어 배열되는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 차폐 디바이스(300)를 냉각시키기 위한 냉각 디바이스(305)를 더 포함하는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  11. 제8 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐 디바이스(300)는, 상기 분배 파이프(110)의 전면 측에서 연장되며 그리고 상기 복수의 노즐들(115)로부터 방출되는 복수의 플룸들의 확장, 특히 수평 확장을 제한하도록 구성된 2개의 대향하는 차폐 벽들(301)을 포함하는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 노즐 섹션(121)은 상기 증발 재료를 위한 튜브형 채널, 특히 2㎜ 내지 15㎜의 직경을 갖는 본질적으로 원통형 채널을 제공하고, 그리고/또는
    상기 제2 노즐 섹션(122)은 상기 플룸의 하나의 치수를 제한하는 통로를 제공하는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 바로 옆에 배열되고 본질적으로 수직 방향으로 각각 연장되는 2개 이상의 분배 파이프들을 포함하며,
    상기 2개 이상의 분배 파이프들의 각각의 분배 파이프는 상기 적어도 하나의 노즐(120)과 동일한 구성을 갖는 복수의 노즐들을 포함하는,
    기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 증발 소스(100).
  14. 진공 증착 시스템으로서,
    진공 챔버(101);
    상기 진공 챔버에 제공된 증발 소스(100); 및
    이송 경로를 따라 상기 진공 챔버(101) 내에서 상기 증발 소스(100)를 이동시키기 위한 제1 구동부 및 상기 증발 소스의 분배 파이프(110)를 회전시키기 위한 제2 구동부 중 적어도 하나를 포함하는,
    진공 증착 시스템.
  15. 진공 챔버에서 기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법으로서,
    복수의 노즐들에 의해 증발 재료를 상기 기판(10) 쪽으로 향하게 하는 단계를 포함하며,
    증발 재료의 플룸(200)이 상기 복수의 노즐들 중 적어도 하나의 노즐(120)의 제1 노즐 섹션(121)에 의해 방출되고,
    상기 플룸(200)은, 중앙 노즐 축(A)에 대해 비원형인 플룸 프로파일을 제공하는, 상기 적어도 하나의 노즐의 제2 노즐 섹션(122)의 측벽(125)에 의해 형상화되는,
    진공 챔버에서 기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 플룸(200)의 수직 확장은 상기 제2 노즐 섹션(122)의 측벽(125)에 의해 제한되고,
    상기 방법은,
    상기 적어도 하나의 노즐(120)로부터 하류에 있고 상기 적어도 하나의 노즐(120)로부터 분리되는 차폐 디바이스(300)에 의해 상기 플룸(200)의 수평 확장을 제한하는 단계를 더 포함하는,
    진공 챔버에서 기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 노즐(120)은 제1 온도를 가지며,
    상기 차폐 디바이스(300)는 상기 제1 온도보다 100℃ 이상만큼 더 낮은 제2 온도를 갖는,
    진공 챔버에서 기판(10) 상에 증발 재료를 증착하기 위한 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230047440A (ko) * 2020-08-04 2023-04-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 증기 소스, 증기 소스를 위한 노즐, 진공 증착 시스템, 및 증발된 재료를 증착하기 위한 방법

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01139758A (ja) * 1987-11-25 1989-06-01 Mitsubishi Electric Corp 薄膜蒸着方法および薄膜蒸着装置
US20100189929A1 (en) * 2009-01-28 2010-07-29 Neal James W Coating device and deposition apparatus
KR101182265B1 (ko) * 2009-12-22 2012-09-12 삼성디스플레이 주식회사 증발원 및 이를 포함하는 증착 장치
DE102010055285A1 (de) * 2010-12-21 2012-06-21 Solarion Ag Photovoltaik Verdampferquelle, Verdampferkammer und Beschichtungsverfahren
WO2012126016A2 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Kateeva, Inc. Apparatus and methods for depositing one or more organic materials on a substrate
JP2014198863A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 蒸発源及び真空蒸着装置及び有機ｅｌ表示装置の製造方法
WO2015122977A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-20 Applied Materials, Inc. Extended precursor gas injection method
KR101983213B1 (ko) * 2014-03-21 2019-05-28 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 유기 재료를 위한 증발 소스
JP2015209559A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 日本精機株式会社 蒸着装置
KR101578655B1 (ko) * 2014-06-30 2015-12-28 주식회사 선익시스템 분사노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 증발원
WO2016070942A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 Applied Materials, Inc. Material deposition arrangement and material distribution arrangement for vacuum deposition
KR102058612B1 (ko) * 2016-05-10 2019-12-23 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 증발된 재료를 증착시키기 위한 증발 소스, 및 증발된 재료를 증착시키기 위한 방법
CN107435139A (zh) * 2016-05-26 2017-12-05 灿美工程股份有限公司 气体分配器及基板处理装置
KR20180048444A (ko) * 2016-09-22 2018-05-10 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 재료 증착 소스 어레인지먼트의 분배 어셈블리를 위한 노즐, 재료 증착 소스 어레인지먼트, 진공 증착 시스템, 및 재료를 증착하기 위한 방법

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