KR20200046463A - 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템 - Google Patents
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Abstract
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템은, 기판을 수용하는 진공챔버; 기판에 기상 증착물질을 공급하는 증발소스; 증발소스를 각각 수용하고, 레일을 따라 이동하는 복수의 이동챔버; 및 이동챔버와 진공챔버를 연결하는 연결챔버를 포함하고, 이동챔버의 전면에는, 기상 증착물질이 연결챔버로 나가는 제1 개구부와, 제1 개구부를 여닫는 제1 개폐밸브가 형성되는 증발 증착 시스템이다.
Description
본 발명은 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유기물, 무기물, 금속 등을 증발시켜서 기판 표면에 박막을 형성하는 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에 관한 것이다.
증착기란, 반도체 제조용 웨이퍼, LCD 제조용 기판, OLED 제조용 기판 등과 같은 기판의 표면에 CVD(chemical vapor deposition), PVD(physical vapor deposition), 증발증착 등의 방법을 이용하여 박막을 형성하는 장치를 말한다.
그리고 OLED 제조용 기판의 경우 증착물질의 증착에 있어서 유기물, 무기물, 금속 등을 증발시켜 기판 표면에 박막을 형성하는 공정이 사용되고, 이러한 증착 공정이 이루어지는 진공 챔버에는, 증발소스, 유리기판, 마스크 및 정렬장치 등이 구비될 수 있다.
증착물질(증발재료)을 증발시켜 박막을 형성하는 OLED 증착기는, 증착용 기판이 수직으로 로딩되는 증착챔버와, 증착챔버 내부에 설치되어 기판에 대하여 증착물질이 증발하도록 가열하여 증발시키는 소스를 포함할 수 있고, 증착물질이 증발되어 기판표면에 박막을 형성하게 된다.
그리고 소스는, 증착물질이 수용되는 증발용기(도가니), 증발용기를 가열하는 히터, 증발용기와 결합된 튜브, 기판을 향하여 돌출되고 튜브와 연통된 복수의 노즐들을 포함하여 이루어질 수 있다.
OLED 기판에 증착물질을 증착하는 과정에는 다양한 난제들이 존재한다. 하나의 예로는, 증착물질은 증발용기의 용량에 종속하여 증발용기 내에 제한적으로 수용되는데, 증발용기의 용량은 대형 기판에 원하는 수준의 박막을 형성하는데에 사용되는 증착물질의 총량보다 적으므로, 대형 기판에 증착물질의 박막을 원하는 수준까지 증착시키기 위해서는 도가니를 수회 내지 수십 회 교체해야 한다.
소스는 진공챔버 내에서 증착물질을 가열하여 증발시키지만, 도가니 교체는 진공챔버 바깥에서 수행되므로, 다수의 소스를 교대로 수회 내지 수십 회 인출하여 도가니 교체 후 재투입하는데에 많은 에너지와 시간이 소요된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 최소한의 소스를 사용하여 대형 기판에 박막을 증착할 수 있으며, 도가니 교체가 용이하도록 이루어지는 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템을 제공하는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템은, 기판을 수용하는 진공챔버; 상기 기판에 기상 증착물질을 공급하는 증발소스; 상기 증발소스를 각각 수용하고, 레일을 따라 이동하는 복수의 이동챔버; 및 상기 이동챔버와 상기 진공챔버를 연결하는 연결챔버를 포함하고, 상기 이동챔버의 전면에는, 상기 기상 증착물질이 상기 연결챔버로 나가는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 여닫는 제1 개폐밸브가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 연결챔버에는 상기 이동챔버가 드나드는 제1 출입구가 형성되고, 상기 제1 출입구에는 상기 이동챔버의 바깥면에 선택적으로 밀착되는 제1 밀착부재가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 이동챔버의 이동방향 양단부에는 각각 연결하우징이 결합되고, 상기 복수의 이동챔버는 상기 연결하우징에 의해 연결되어 일체로 이동하며, 상기 연결챔버에는 상기 이동챔버 및 상기 연결하우징이 드나드는 제1 출입구가 형성되고, 상기 제1 출입구에는 상기 연결하우징의 바깥면에 선택적으로 밀착되는 제1 밀착부재가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 이동챔버의 이동방향 양단부에는 각각 제2 개구부가 형성되고, 상기 연결하우징에는 상기 제2 개구부를 여닫는 제2 개폐밸브가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 증발소스는, 상기 기상 증착물질을 노즐을 통해 분출하는 분배파이프; 상기 분배파이프와 결합되고, 증착물질을 수용하는 증발도가니; 상기 레일에 이동 가능하게 장착되는 지지부; 및 상기 지지부에 설치되고, 상기 증발도가니를 승강시키는 액추에이터를 포함하고, 상기 증발도가니는 상기 제2 개구부를 통해 출입하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 이동챔버의 내부에는, 상기 분배파이프와 상기 증발도가니 사이에 격벽이 형성되고, 상기 분배파이프는 상기 격벽을 통과하는 연결부를 통해 상기 증발도가니와 결합되며, 상기 연결부에는 게이트밸브가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 연결챔버에는 상기 이동챔버의 전면을 향하는 제2 출입구가 형성되고, 상기 제2 출입구에는 상기 이동챔버의 전면에 선택적으로 밀착되는 제2 밀착부재가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 이동챔버의 이동방향 양단부에는 각각 연결하우징이 결합되고, 상기 복수의 이동챔버는 상기 연결하우징에 의해 연결되어 일체로 이동하며, 상기 연결챔버에는 상기 이동챔버 및 상기 연결하우징의 전면을 향하는 제2 출입구가 형성되고, 상기 제2 출입구에는 상기 이동챔버 및 상기 연결하우징의 전면에 선택적으로 밀착되는 제2 밀착부재가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 이동챔버의 후면에는, 상기 증발소스의 증발도가니가 출입하는 제3 개구부와, 상기 제3 개구부를 여닫는 제3 개폐밸브가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에서, 상기 진공챔버에는, 상기 연결챔버와 통하는 제4 개구부와, 상기 제4 개구부를 여닫는 제4 개폐밸브가 형성되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템에 의하면, 증발소스를 각각 수용하는 복수의 이동챔버가 레일을 따라 이동하고, 연결챔버가 이동챔버와 진공챔버를 연결함으로써, 최소한의 소스를 사용하여 대형 기판에 박막을 증착할 수 있으며, 도가니 교체를 용이하게 할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도들을 도시한다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도들을 도시한다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도를 도시한다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도들을 도시한다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도를 도시한다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도들이고, 도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략적인 측면도들이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(10)은, 증발소스(200)를 각각 수용하는 복수의 이동챔버(300)가 기판(1)을 수용하는 진공챔버(100)와 선택적으로 연결되도록 이루어지며, 진공챔버(100), 증발소스(200), 이동챔버(300) 및 연결챔버(400)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(10)은 제어부(미도시)에 의해 자동제어될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 진공챔버(100)는 내부에 진공상태를 형성하는 구성으로, 진공챔버(100) 내에는 기판(1)을 이송하기 위한 이송트랙(120)이 구비된다. 기판(1)을 이송하기 위한 이송트랙(120)은 대한민국 공개특허공보 제2018-0005285호에 개시된 바와 같이 널리 공지된 기술이므로 이의 상세한 설명은 생략하고자 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(1)은 진공챔버(100) 내에 세워진 상태로 구비된다. 진공챔버(100)에는 기판(1)의 전면이 향하는 벽체에 제4 개구부가 형성된다. 제4 개구부는 연결챔버(400)와 통하는 부분으로, 제4 개폐밸브(V4)에 의해 열리거나 닫힌다. 제4 개구부에는 도면부호를 부여하지 않았으나, 제4 개폐밸브(V4)를 도시한 부분으로 이해되어야 한다. 도 4에는 제4 개폐밸브(V4)의 도시가 생략되었다.
도시되지는 않았으나, 기판(1)의 앞쪽에는 마스크와, 마스크를 지지하는 프레임이 설치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(10)은, 증발소스(200)는 정지한 상태에서 기판(1)이 이송트랙(120)을 따라 이동하면서 기상 증착물질이 코팅된다.
기판(1)의 표면은 금속성 재료 등으로 이루어진 증착물질에 의해 코팅된다. 금속성 재료는 금속, 칼슘, 알루미늄, 바륨, 루테늄, 마그네슘, 은 등으로 이루어질 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 진공챔버(100)는 게이트밸브(110)에 의해 다른 챔버(미도시)와 선택적으로 연결되거나 격리된다. 증착물질의 증착이 완료되면, 게이트밸브(110)가 열리고, 기판(1)은 후속공정을 위해 이송트랙(120)을 따라 다른 챔버로 이동하게 된다. 도시되지는 않았으나, 진공챔버(100)는 진공펌프에 의해 진공상태를 형성한다.
증발소스(200)는 기판(1)에 기상 증착물질을 공급하는 구성으로서, 이동챔버(300) 내에 구비된다. 증발소스(200)는, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서, 이송트랙(120)을 따라 수평방향으로 이동하는 기판(1)의 전면에 기상 증착물질을 배출한다. 증발소스(200)는 분배파이프(210), 증발도가니(220) 및 지지부(230)를 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발소스(200)로서, 한 쌍의 분배파이프(210)와 한 쌍의 증발도가니(220)를 포함하는 타입을 도시하고 있다. 일 예로, 한 쌍의 증발도가니(220) 중 어느 하나에 수용된 증착물질은 은(Ag)으로 구비되고, 어느 하나에 수용된 증착물질은 마그네슘(Mg)으로 구비될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 분배파이프(210)는 노즐(211)을 통해 기상 증착물질을 배출하는 구성으로서, 세로방향으로 길게 형성된다. 분배파이프(210)의 내부에는 세로방향으로 긴 내부공간이 형성된다. 분배파이프(210)에는 복수의 노즐(211)이 길이방향을 따라 형성된다.
자세하게 도시되지는 않았으나, 분배파이프(210)는 다층구조로 이루어질 수 있다. 일례로, 분배파이프(210)는 내부공간의 경계를 형성하고 기상 증착물질과 접촉하는 제1층, 히터가 설치된 제2층, 히터의 열에너지를 제2층 쪽으로 반사하는 제3층, 분배파이프(210)의 바깥면을 형성하고 냉매가 흐르는 제4층 등의 다층구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 분배파이프(210)의 다층구조는 히터의 열에너지 효율을 극대화하는 구조를 형성한다. 분배파이프(210)의 다층구조는 대한민국 등록특허공보 제685431호, 대한민국 등록특허공보 제928136호에 개시된 바와 같이 널리 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략하고자 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 증발도가니(220)는 증착물질(미도시)을 수용하는 구성으로서, 분배파이프(210)의 아래에 배치된다. 자세하게 도시되지는 않았으나, 증발도가니(220)는 다층구조로 이루어질 수 있다. 일례로, 증발도가니(220)는 증착물질과 접촉하는 제1층, 히터가 설치된 제2층, 히터의 열에너지를 제2층 쪽으로 반사하는 제3층 등의 다층구조로 이루어질 수 있다.
분배파이프(210)는 연결부(212)를 통해 증발도가니(220)와 결합된다. 분배파이프(210)의 하단부에는 연결부(212)가 형성된다. 연결부(212)는 분배파이프(210)로부터 증발도가니(220) 쪽으로 연장된 파이프를 의미한다. 증발도가니(220)의 상단부에는 제1 플랜지(P1)가 형성되고, 연결부(212)의 하단부에는 제2 플랜지(P2)가 형성된다. 연결부(212)와 증발도가니(220)는 플랜지 접속구조에 의해 연결된다. 도시되지는 않았으나, 제1 플랜지(P1)와 제2 플랜지(P2)는 체결용 클램프나 볼트체결에 의해 결합력을 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(230)는 증발도가니(220) 및 분배파이프(210)를 지지하는 구성으로서, 레일(R)에 이동 가능하게 장착된다. 대한민국 공개특허공보 제2018-0005285호를 참조하면, 지지부(230)에는 레일(R)을 따라 이송력을 형성하는 전동장치가 설치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(230)에는 증발도가니(220)를 승강시키는 액추에이터(231)가 설치된다. 액추에이터(231)는 증발도가니(220)를 승강시키는 힘을 형성하는 구성으로서, 유압 실린더나 리니어 액추에이터(linear actuator)로 구비된다. 액추에이터(231)는 유압이나 모터의 구동력에 의해 로드가 승강하는 구조를 형성한다. 액추에이터(231)의 로드 상단에는 안착패널(232)이 결합된다. 증발도가니(220)는 안착패널(232)의 상면에 안착된 상태에서 액추에이터(231)에 의해 승강하게 된다. 안착패널(232)은 평판형태로 제작될 수 있다. 도 4(b)에 도시된 상태에서 증발도가니(220)가 액추에이터(231)에 의해 상승하면, 제1 플랜지(P1)의 상면이 제2 플랜지(P2)의 하면에 밀착된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 증발소스(200)를 수용하는 구성으로서, 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동하거나 정지한다. 진공챔버(100)의 외부 바닥면에는 이동챔버(300)를 이송하기 위한 레일(R)이 구비된다. 이동챔버(300)는 지지부(230)를 통해 레일(R)에 이동 가능하게 장착된다. 이동챔버(300)는 레일(R)에 장착되므로 바닥면과는 이격된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)의 내부에는, 분배파이프(210)와 증발도가니(220) 사이에 격벽(310)이 형성된다. 격벽(310)은 이동챔버(300)의 내부공간을 상하로 구획하여 분배파이프(210) 쪽 상부공간과 증발도가니(220) 쪽 하부공간 간 기체의 이동을 차단하다. 분배파이프(210)는 격벽(310)을 통과하는 연결부(212)를 통해 증발도가니(220)와 결합된다. 따라서, 격벽(310)을 기준으로 상부공간과 하부공간 간 기체의 이동은 분배파이프(210)를 통해서만 가능하다. 연결부(212)에는 기체의 이동을 차단하는 게이트밸브(GV)가 형성된다. 따라서, 게이트밸브(GV)가 닫히면, 격벽(310)을 기준으로 상부공간과 하부공간 간 기체의 이동은 완전히 차단된다.
상술한 바와 같이, 지지부(230)에는 레일(R)을 따라 이송력을 형성하는 전동장치가 설치될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 이동챔버(300)는 진공펌프에 의해 진공상태를 형성한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)의 이동방향 양단부에는 각각 연결하우징(300A)이 결합되고, 복수의 이동챔버(300)는 연결하우징(300A)에 의해 연결되어 레일(R)을 따라 일체로 이동하게 된다. 이동챔버(300)와 연결하우징(300A)은 직육면체 형태로 제작된다. 그리고 이동챔버(300)와 연결하우징(300A)은 레일(R)의 폭방향으로 동일한 폭을 형성한다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)와 연결하우징(300A)은 결합된 상태에서 레일(R)의 길이방향을 따라 긴 직육면체 형태를 형성한다. 도시되지는 않았으나, 연결하우징(300A)은 이동챔버(300)와 일체로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 연결챔버(400)는 이동챔버(300)와 진공챔버(100)를 연결하는 구성으로서, 진공챔버(100)의 바깥쪽 벽면에 결합된다. 진공챔버(100)와 연결챔버(400)는 제4 개폐밸브(V4)가 열릴 때 제4 개구부를 통해 연결된다. 도시되지는 않았으나, 연결챔버(400)는 진공펌프에 의해 진공상태를 형성한다.
상술한 바와 같이, 진공챔버(100)의 외부 바닥면에는 이동챔버(300)를 이송하기 위한 레일(R)이 구비된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 레일(R)은 연결챔버(400)의 내부를 지나는 형태로 형성된다. 즉, 레일(R)은 연결챔버(400)의 내부 바닥면에도 형성된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 연결챔버(400)에는 이동챔버(300)가 드나드는 제1 출입구가 형성된다. 상술한 바와 같이, 레일(R)은 연결챔버(400)의 내부를 지나는 형태를 형성한다. 따라서, 제1 출입구는 레일(R)이 지나는 연결챔버(400)의 양쪽 벽체에 각각 형성된다. 제1 출입구에는 도면부호를 부여하지 않았으나, 제1 밀착부재(D1)를 도시한 부분으로 이해되어야 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 출입구는 이동챔버(300)의 상단면 및 하단면, 이동챔버(300)의 전단면(기판(1)을 향하는 면을 의미) 및 후단면(전단면과 반대쪽 면)과 각각 이격된 직사각형 형태를 형성한다. 도 4에는 제1 출입구의 상부가 도시되지 않았으나, 제1 출입구의 상부와 하부는 대략 격벽(310)을 기준선으로 대칭구조로 이해될 수 있다.
제1 출입구에는 연결하우징(300A)의 바깥면에 선택적으로 밀착되는 제1 밀착부재(D1)가 형성된다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 제1 밀착부재(D1)는, 연결챔버(400)를 선택적으로 밀폐하기 위한 구성으로서, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 연결하우징(300A)의 바깥면에 밀착된다. 연결하우징(300A)이 이동챔버(300)와 일체로 제작된 경우, 제1 밀착부재(D1)는 이동챔버(300)의 바깥면에 밀착된다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 제1 밀착부재(D1)는, 이동챔버(300)가 이동할 때 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 바깥면에서 이격된다. 도 1 및 도 3은 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 제1 밀착부재(D1)가 연결하우징(300A)의 바깥면에 밀착된 상태로 이해되어야 한다. 도 2는 이동챔버(300)가 이동하는 과정에서 제1 밀착부재(D1)가 연결하우징(300A)의 바깥면에서 이격된 상태로 이해되어야 한다. 제1 밀착부재(D1)는 측면밀착부재(D1A) 및 상하면밀착부재(D1B)를 포함하여 구성된다.
측면밀착부재(D1A)는 연결하우징(300A)의 양쪽 측면에 밀착되는 구성으로서, 제1 출입구의 좌측 및 우측에 각각 구비된다. 도 4(a)는 한 쌍의 측면밀착부재(D1A)가 연결하우징(300A)의 좌측면과 우측면에 각각 밀착된 상태를 도시하고 있다. 도 4(b)는 한 쌍의 측면밀착부재(D1A)가 연결하우징(300A)의 좌측면과 우측면에서 각각 이격된 상태를 도시하고 있다.
측면밀착부재(D1A)는 세로방향으로 긴 플레이트 형태로 제작된다. 측면밀착부재(D1A)에는 측면밀착부재(D1A)와 연결하우징(300A) 간 간극과, 측면밀착부재(D1A)와 연결챔버(400) 간 간극을 막는 패킹이 각각 장착된다. 도시되지는 않았으나, 한 쌍의 측면밀착부재(D1A)는 각각 액추에이터(231)에 의해 연결하우징(300A)의 측면에 밀착되거나 이격된다.
상하면밀착부재(D1B)는 연결하우징(300A)의 상면 및 하면에 밀착되는 구성으로서, 제1 출입구의 상측 및 하측에 각각 구비된다. 도 4(a)는 상하면밀착부재(D1B)가 연결하우징(300A)의 저면에 밀착된 상태를 도시하고 있다. 도 4(b)는 상하면밀착부재(D1B)가 연결하우징(300A)의 저면에서 이격된 상태를 도시하고 있다. 도 4에는 제1 출입구의 상측에 구비된 상하면밀착부재(D1B)가 도시되지 않았으나, 제1 출입구의 하측에 구비된 상하면밀착부재(D1B)구조와 동일한 구조로 이해될 수 있다. 레일(R)은 상하면밀착부재(D1B)가 구비된 지점에는 형성되지 않는다.
상하면밀착부재(D1B)는 가로방향으로 긴 플레이트 형태로 제작된다. 상하면밀착부재(D1B)에는 상하면밀착부재(D1B)와 연결하우징(300A) 간 간극과, 상하면밀착부재(D1B)와 연결챔버(400) 간 간극을 막는 패킹이 각각 장착된다. 도시되지는 않았으나, 한 쌍의 상하면밀착부재(D1B)는 각각 액추에이터(231)에 의해 연결하우징(300A)의 상면 및 하면에 밀착되거나 이격된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)의 전면에는, 기상 증착물질이 연결챔버(400)로 나가는 제1 개구부가 형성된다. 제1 개구부는 연결챔버(400)와 통하는 부분으로, 제1 개폐밸브(V1)에 의해 열리거나 닫힌다. 제1 개구부에는 도면부호를 부여하지 않았으나, 제1 개폐밸브(V1)를 도시한 부분으로 이해되어야 한다. 도 4에는 제1 개폐밸브(V1)의 도시가 생략되었다.
이동챔버(300)의 이동방향 양단부에는 각각 제2 개구부가 형성된다. 제2 개구부는 증발도가니(220)의 교체시 증발도가니(220)가 출입하는 부분이다. 연결하우징(300A)에는 제2 개구부를 여닫는 제2 개폐밸브(V2)가 형성된다. 상술한 바와 같이, 연결하우징(300A)은 이동챔버(300)의 이동방향 양단부에 각각 결합된다. 따라서, 이동챔버(300)의 내부공간은 제2 개폐밸브(V2)에 의해 외부공간과 연결되거나 격리된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(10)의 사용상태를 설명하고자 한다. 이하에서는 사용상태의 용이한 이해를 위해 도 1 내지 도 3에서 좌측 이동챔버(300)는 제1 이동챔버(300)로 지칭하고, 제1 이동챔버(300) 내에 구비된 증발소스(200)는 제1 증발소스(200)로 지칭하고자 한다. 그리고 도 1 내지 도 3에서 우측 이동챔버(300)는 제2 이동챔버(300)로 지칭하고, 제2 이동챔버(300) 내에 구비된 증발소스(200)는 제2 증발소스(200)로 지칭하고자 한다. 그리고 도 1 내지 도 3에서 제1 이동챔버(300)의 왼쪽 연결하우징(300A)은 제1 연결하우징(300A)으로 지칭하고, 제2 이동챔버(300)의 오른쪽 연결하우징(300A)은 제2 연결하우징(300A)으로 지칭하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(10)은 제어부(미도시)에 의해 자동제어될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동하거나 정지한다. 복수의 이동챔버(300)는 연결하우징(300A)에 의해 연결되어 레일(R)을 따라 일체로 이동하게 된다. 도 2 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 제1 밀착부재(D1)는, 이동챔버(300)가 이동할 때 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 바깥면에서 이격된다. 이동챔버(300)가 이동할 때 제1 개구부, 제2 개구부 및 제4 개구부는 닫혀있다.
도 1 및 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 제1 밀착부재(D1)는, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 제1 이동챔버(300)의 양쪽 연결하우징(300A)의 바깥면에 밀착된다. 제1 밀착부재(D1)가 연결챔버(400)를 밀폐하면, 진공챔버(100)가 작동하여 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 된다. 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 되면, 제1 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1)와 제4 개폐밸브(V4)가 열린다.
이 상태에서 증발도가니(220)에 충전된 증착물질은 히터에 의해 가열되고, 기상 증착물질이 분배파이프(210)의 노즐(211)에서 기판(1)을 향해 배출된다. 제1 증발소스(200)는 정지한 상태에서, 기판(1)이 이송트랙(120)을 따라 이동하면서 기상 증착물질이 코팅된다. 증발도가니(220)에 충전된 증착물질이 소진되면, 제1 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1), 제1 증발소스(200)의 게이트밸브(GV), 제4 개폐밸브(V4)가 닫힌다. 이후 제1 밀착부재(D1)가 제1 이동챔버(300)의 양쪽 연결하우징(300A)의 바깥면에서 이격된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동한다. 도 3 및 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 제1 밀착부재(D1)는, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 제2 이동챔버(300)의 양쪽 연결하우징(300A)의 바깥면에 밀착된다. 제1 밀착부재(D1)가 연결챔버(400)를 밀폐하면, 진공챔버(100)가 작동하여 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 된다. 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 되면, 제2 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1)와 제4 개폐밸브(V4)가 열린다.
이 상태에서 증발도가니(220)에 충전된 증착물질은 히터에 의해 가열되고, 기상 증착물질이 분배파이프(210)의 노즐(211)에서 기판(1)을 향해 배출된다. 제2 증발소스(200)는 정지한 상태에서, 기판(1)이 이송트랙(120)을 따라 이동하면서 기상 증착물질이 코팅된다.
이때, 제1 연결하우징(300A)의 제2 개폐밸브(V2)가 열리고, 제1 증발소스(200)의 증발도가니(220)가 교체된다. 상술한 바와 같이, 게이트밸브(GV)가 닫힌 상태에서 격벽(310)을 기준으로 상부공간과 하부공간 간 기체의 이동은 완전히 차단된다. 따라서, 증발도가니(220)가 교체되는 과정에서 격벽(310)을 기준으로 상부공간에는 외부 공기의 유입이 차단된다. 증발도가니(220)의 교체가 완료되면, 제1 연결하우징(300A)의 제2 개폐밸브(V2)가 닫힌다. 이후 진공챔버(100)가 작동하여 제1 이동챔버(300) 내부가 다시 진공상태로 된다.
제2 증발소스(200)의 증발도가니(220)에 충전된 증착물질이 소진되면, 제2 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1), 제2 증발소스(200)의 게이트밸브(GV), 제4 개폐밸브(V4)가 닫힌다. 이후 제1 밀착부재(D1)가 제2 이동챔버(300)의 양쪽 연결하우징(300A)의 바깥면에서 이격된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동한다. 이후 상술한 과정이 반복된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도를 도시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(30)에서, 진공챔버(100)는 레일(R)을 기준으로 양쪽에 구비된다. 연결챔버(400)는 양쪽 진공챔버(100)를 연결한다. 이동챔버(300) 내에는 한 쌍의 증발소스(200)가 구비되어 양쪽 진공챔버(100)를 향해 기상 증착물질을 배출한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략도들이고, 도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템의 개략적인 측면도들이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(20)은, 증발소스(200)를 각각 수용하는 복수의 이동챔버(300)가 기판(1)을 수용하는 진공챔버(100)와 선택적으로 연결되도록 이루어지며, 진공챔버(100), 증발소스(200), 이동챔버(300) 및 연결챔버(400)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(20)은 제어부(미도시)에 의해 자동제어될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 진공챔버(100)는 내부에 진공상태를 형성하는 구성으로, 진공챔버(100) 내에는 기판(1)을 이송하기 위한 이송트랙(120)이 구비된다. 기판(1)을 이송하기 위한 이송트랙(120)은 대한민국 공개특허공보 제2018-0005285호에 개시된 바와 같이 널리 공지된 기술이므로 이의 상세한 설명은 생략하고자 한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(1)은 진공챔버(100) 내에 세워진 상태로 구비된다. 진공챔버(100)에는 기판(1)의 전면이 향하는 벽체에 제4 개구부가 형성된다. 제4 개구부는 연결챔버(400)와 통하는 부분으로, 제4 개폐밸브(V4)에 의해 열리거나 닫힌다. 제4 개구부에는 도면부호를 부여하지 않았으나, 제4 개폐밸브(V4)를 도시한 부분으로 이해되어야 한다. 도 8에는 제4 개폐밸브(V4)의 도시가 생략되었다.
도시되지는 않았으나, 기판(1)의 앞쪽에는 마스크와, 마스크를 지지하는 프레임이 설치된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(20)은, 증발소스(200)는 정지한 상태에서 기판(1)이 이송트랙(120)을 따라 이동하면서 기상 증착물질이 코팅된다.
기판(1)의 표면은 금속성 재료 등으로 이루어진 증착물질에 의해 코팅된다. 금속성 재료는 금속, 칼슘, 알루미늄, 바륨, 루테늄, 마그네슘, 은 등으로 이루어질 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 진공챔버(100)는 게이트밸브(110)에 의해 다른 챔버(미도시)와 선택적으로 연결되거나 격리된다. 증착물질의 증착이 완료되면, 게이트밸브(110)가 열리고, 기판(1)은 후속공정을 위해 이송트랙(120)을 따라 다른 챔버로 이동하게 된다. 도시되지는 않았으나, 진공챔버(100)는 진공펌프에 의해 진공상태를 형성한다.
증발소스(200)는 기판(1)에 기상 증착물질을 공급하는 구성으로서, 이동챔버(300) 내에 구비된다. 증발소스(200)는, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서, 이송트랙(120)을 따라 수평방향으로 이동하는 기판(1)의 전면에 기상 증착물질을 배출한다. 증발소스(200)는 분배파이프(210), 증발도가니(220) 및 지지부(230)를 포함하여 구성된다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발소스(200)로서, 한 쌍의 분배파이프(210)와 한 쌍의 증발도가니(220)를 포함하는 타입을 도시하고 있다. 일 예로, 한 쌍의 증발도가니(220) 중 어느 하나에 수용된 증착물질은 은(Ag)으로 구비되고, 어느 하나에 수용된 증착물질은 마그네슘(Mg)으로 구비될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 분배파이프(210)는 노즐(211)을 통해 기상 증착물질을 배출하는 구성으로서, 세로방향으로 길게 형성된다. 분배파이프(210)의 내부에는 세로방향으로 긴 내부공간이 형성된다. 분배파이프(210)에는 복수의 노즐(211)이 길이방향을 따라 형성된다.
자세하게 도시되지는 않았으나, 분배파이프(210)는 다층구조로 이루어질 수 있다. 일례로, 분배파이프(210)는 내부공간의 경계를 형성하고 기상 증착물질과 접촉하는 제1층, 히터가 설치된 제2층, 히터의 열에너지를 제2층 쪽으로 반사하는 제3층, 분배파이프(210)의 바깥면을 형성하고 냉매가 흐르는 제4층 등의 다층구조로 이루어질 수 있다.
이와 같은 분배파이프(210)의 다층구조는 히터의 열에너지 효율을 극대화하는 구조를 형성한다. 분배파이프(210)의 다층구조는 대한민국 등록특허공보 제685431호, 대한민국 등록특허공보 제928136호에 개시된 바와 같이 널리 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략하고자 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 증발도가니(220)는 증착물질(미도시)을 수용하는 구성으로서, 분배파이프(210)의 아래에 배치된다. 자세하게 도시되지는 않았으나, 증발도가니(220)는 다층구조로 이루어질 수 있다. 일례로, 증발도가니(220)는 증착물질과 접촉하는 제1층, 히터가 설치된 제2층, 히터의 열에너지를 제2층 쪽으로 반사하는 제3층 등의 다층구조로 이루어질 수 있다.
분배파이프(210)는 연결부(212)를 통해 증발도가니(220)와 결합된다. 분배파이프(210)의 하단부에는 연결부(212)가 형성된다. 연결부(212)는 분배파이프(210)로부터 증발도가니(220) 쪽으로 연장된 파이프를 의미한다. 증발도가니(220)의 상단부에는 제1 플랜지(P1)가 형성되고, 연결부(212)의 하단부에는 제2 플랜지(P2)가 형성된다. 연결부(212)와 증발도가니(220)는 플랜지 접속구조에 의해 연결된다. 도시되지는 않았으나, 제1 플랜지(P1)와 제2 플랜지(P2)는 체결용 클램프나 볼트체결에 의해 결합력을 형성할 수 있다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 지지부(230)는 증발도가니(220) 및 분배파이프(210)를 지지하는 구성으로서, 레일(R)에 이동 가능하게 장착된다. 대한민국 공개특허공보 제2018-0005285호를 참조하면, 지지부(230)에는 레일(R)을 따라 이송력을 형성하는 전동장치가 설치될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 지지부(230)에는 증발도가니(220)를 승강시키는 액추에이터(231)가 설치된다. 액추에이터(231)는 증발도가니(220)를 승강시키는 힘을 형성하는 구성으로서, 유압 실린더나 리니어 액추에이터(linear actuator)로 구비된다. 액추에이터(231)는 유압이나 모터의 구동력에 의해 로드가 승강하는 구조를 형성한다. 액추에이터(231)의 로드 상단에는 안착패널(232)이 결합된다. 증발도가니(220)는 안착패널(232)의 상면에 안착된 상태에서 액추에이터(231)에 의해 승강하게 된다. 안착패널(232)은 평판형태로 제작될 수 있다. 도 8(b)에 도시된 상태에서 증발도가니(220)가 액추에이터(231)에 의해 상승하면, 제1 플랜지(P1)의 상면이 제2 플랜지(P2)의 하면에 밀착된다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 증발소스(200)를 수용하는 구성으로서, 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동하거나 정지한다. 진공챔버(100)의 외부 바닥면에는 이동챔버(300)를 이송하기 위한 레일(R)이 구비된다. 이동챔버(300)는 지지부(230)를 통해 레일(R)에 이동 가능하게 장착된다. 이동챔버(300)는 레일(R)에 장착되므로 바닥면과는 이격된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)의 내부에는, 분배파이프(210)와 증발도가니(220) 사이에 격벽(310)이 형성된다. 격벽(310)은 이동챔버(300)의 내부공간을 상하로 구획하여 분배파이프(210) 쪽 상부공간과 증발도가니(220) 쪽 하부공간 간 기체의 이동을 차단하다. 분배파이프(210)는 격벽(310)을 통과하는 연결부(212)를 통해 증발도가니(220)와 결합된다. 따라서, 격벽(310)을 기준으로 상부공간과 하부공간 간 기체의 이동은 분배파이프(210)를 통해서만 가능하다. 연결부(212)에는 기체의 이동을 차단하는 게이트밸브(GV)가 형성된다. 따라서, 게이트밸브(GV)가 닫히면, 격벽(310)을 기준으로 상부공간과 하부공간 간 기체의 이동은 완전히 차단된다.
상술한 바와 같이, 지지부(230)에는 레일(R)을 따라 이송력을 형성하는 전동장치가 설치될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 이동챔버(300)는 진공펌프에 의해 진공상태를 형성한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)의 이동방향 양단부에는 각각 연결하우징(300A)이 결합되고, 복수의 이동챔버(300)는 연결하우징(300A)에 의해 연결되어 레일(R)을 따라 일체로 이동하게 된다. 이동챔버(300)와 연결하우징(300A)은 직육면체 형태로 제작된다. 그리고 이동챔버(300)와 연결하우징(300A)은 레일(R)의 폭방향으로 동일한 폭을 형성한다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)와 연결하우징(300A)은 결합된 상태에서 레일(R)의 길이방향을 따라 긴 직육면체 형태를 형성한다. 도시되지는 않았으나, 연결하우징(300A)은 이동챔버(300)와 일체로 제작될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 연결챔버(400)는 이동챔버(300)와 진공챔버(100)를 연결하는 구성으로서, 진공챔버(100)의 바깥쪽 벽면에 결합된다. 진공챔버(100)와 연결챔버(400)는 제4 개폐밸브(V4)가 열릴 때 제4 개구부를 통해 연결된다. 도시되지는 않았으나, 연결챔버(400)는 진공펌프에 의해 진공상태를 형성한다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 연결챔버(400)에는 이동챔버(300)의 전면을 향하는 제2 출입구가 형성된다. 제2 출입구에는 도면부호를 부여하지 않았으나, 제2 밀착부재(D2)를 도시한 부분으로 이해되어야 한다.
제2 출입구에는 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에 선택적으로 밀착되는 제2 밀착부재(D2)가 형성된다. 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 제2 밀착부재(D2)는, 연결챔버(400)를 선택적으로 밀폐하기 위한 구성으로서, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에 밀착된다. 연결하우징(300A)이 이동챔버(300)와 일체로 제작된 경우, 제2 밀착부재(D2)는 이동챔버(300)의 전면에 밀착된다.
도 8(b)에 도시된 바와 같이, 제2 밀착부재(D2)는, 이동챔버(300)가 이동할 때 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에서 이격된다. 도 5 및 도 7은 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 제2 밀착부재(D2)가 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에 밀착된 상태로 이해되어야 한다. 도 6는 이동챔버(300)가 이동하는 과정에서 제2 밀착부재(D2)가 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에서 이격된 상태로 이해되어야 한다.
자세하게 도시되지는 않았으나, 제2 출입구는 사각형 형태로 형성되고, 제2 밀착부재(D2)는 사각파이프 형태로 형성된다. 제2 밀착부재(D2)에는 제2 밀착부재(D2)와 이동챔버(300) 간 간극과, 제2 밀착부재(D2)와 연결챔버(400) 간 간극을 막는 패킹이 각각 장착된다. 도시되지는 않았으나, 제2 밀착부재(D2)는 액추에이터(231)에 의해 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에 밀착되거나 이격된다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)의 전면에는, 기상 증착물질이 연결챔버(400)로 나가는 제1 개구부가 형성된다. 제1 개구부는 연결챔버(400)와 통하는 부분으로, 제1 개폐밸브(V1)에 의해 열리거나 닫힌다. 제1 개구부에는 도면부호를 부여하지 않았으나, 제1 개폐밸브(V1)를 도시한 부분으로 이해되어야 한다. 도 8에는 제1 개폐밸브(V1)의 도시가 생략되었다.
도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)의 후면에는 제3 개구부가 형성된다. 제3 개구부는 증발도가니(220)의 교체시 증발도가니(220)가 출입하는 부분으로, 제3 개폐밸브(V3)에 의해 열리거나 닫힌다. 제3 개구부에는 도면부호를 부여하지 않았으나, 제3 개폐밸브(V3)를 도시한 부분으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(20)의 사용상태를 설명하고자 한다. 이하에서는 사용상태의 용이한 이해를 위해 도 5 내지 도 7에서 좌측 이동챔버(300)는 제1 이동챔버(300)로 지칭하고, 제1 이동챔버(300) 내에 구비된 증발소스(200)는 제1 증발소스(200)로 지칭하고자 한다. 그리고 도 5 내지 도 7에서 우측 이동챔버(300)는 제2 이동챔버(300)로 지칭하고, 제2 이동챔버(300) 내에 구비된 증발소스(200)는 제2 증발소스(200)로 지칭하고자 한다. 그리고 도 5 내지 도 7에서 제1 이동챔버(300)의 왼쪽 연결하우징(300A)은 제1 연결하우징(300A)으로 지칭하고, 제2 이동챔버(300)의 오른쪽 연결하우징(300A)은 제2 연결하우징(300A)으로 지칭하고자 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템(20)은 제어부(미도시)에 의해 자동제어될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동하거나 정지한다. 복수의 이동챔버(300)는 연결하우징(300A)에 의해 연결되어 레일(R)을 따라 일체로 이동하게 된다. 도 6 및 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 제2 밀착부재(D2)는, 이동챔버(300)가 이동할 때 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 바깥면에서 이격된다. 이동챔버(300)가 이동할 때 제1 개구부, 제3 개구부 및 제4 개구부는 닫혀있다.
도 5 및 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 제2 밀착부재(D2)는, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 제1 이동챔버(300)의 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에 밀착된다. 제2 밀착부재(D2)가 연결챔버(400)를 밀폐하면, 진공챔버(100)가 작동하여 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 된다. 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 되면, 제1 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1)와 제4 개폐밸브(V4)가 열린다.
이 상태에서 증발도가니(220)에 충전된 증착물질은 히터에 의해 가열되고, 기상 증착물질이 분배파이프(210)의 노즐(211)에서 기판(1)을 향해 배출된다. 제1 증발소스(200)는 정지한 상태에서, 기판(1)이 이송트랙(120)을 따라 이동하면서 기상 증착물질이 코팅된다. 증발도가니(220)에 충전된 증착물질이 소진되면, 제1 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1), 제1 증발소스(200)의 게이트밸브(GV), 제4 개폐밸브(V4)가 닫힌다. 이후 제2 밀착부재(D2)가 제1 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에서 이격된다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동한다. 도 7 및 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 제2 밀착부재(D2)는, 이동챔버(300)가 정지한 상태에서 제2 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에 밀착된다. 제2 밀착부재(D2)가 연결챔버(400)를 밀폐하면, 진공챔버(100)가 작동하여 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 된다. 연결챔버(400) 내부가 진공상태로 되면, 제2 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1)와 제4 개폐밸브(V4)가 열린다.
이 상태에서 증발도가니(220)에 충전된 증착물질은 히터에 의해 가열되고, 기상 증착물질이 분배파이프(210)의 노즐(211)에서 기판(1)을 향해 배출된다. 제2 증발소스(200)는 정지한 상태에서, 기판(1)이 이송트랙(120)을 따라 이동하면서 기상 증착물질이 코팅된다.
이때, 제1 이동챔버(300)의 제3 개폐밸브(V3)가 열리고, 제1 증발소스(200)의 증발도가니(220)가 교체된다. 상술한 바와 같이, 게이트밸브(GV)가 닫힌 상태에서 격벽(310)을 기준으로 상부공간과 하부공간 간 기체의 이동은 완전히 차단된다. 따라서, 증발도가니(220)가 교체되는 과정에서 격벽(310)을 기준으로 상부공간에는 외부 공기의 유입이 차단된다. 증발도가니(220)의 교체가 완료되면, 제1 이동챔버(300)의 제3 개폐밸브(V3)가 닫힌다. 이후 진공챔버(100)가 작동하여 제1 이동챔버(300) 내부가 다시 진공상태로 된다.
제2 증발소스(200)의 증발도가니(220)에 충전된 증착물질이 소진되면, 제2 이동챔버(300)의 제1 개폐밸브(V1), 제2 증발소스(200)의 게이트밸브(GV), 제4 개폐밸브(V4)가 닫힌다. 이후 제2 밀착부재(D2)가 제2 이동챔버(300) 및 연결하우징(300A)의 전면에서 이격된다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이동챔버(300)는 진공챔버(100)의 외부에서 레일(R)을 따라 이동한다. 이후 상술한 과정이 반복된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10,20,30 : 증발 증착 시스템
100 : 진공챔버 300 : 이동챔버
110 : 게이트밸브 310 : 격벽
120 : 이송트랙 V1 : 제1 개폐밸브
V4 : 제4 개폐밸브 V2 : 제2 개폐밸브
200 : 증발소스 V3 : 제3 개폐밸브
210 : 분배파이프 300A : 연결하우징
211 : 노즐 400 : 연결챔버
212 : 연결부 D1 : 제1 밀착부재
GV : 게이트밸브 D1A : 측면밀착부재
220 : 증발도가니 D1B : 상하면밀착부재
230 : 지지부 D2 : 제2 밀착부재
231 : 액추에이터
232 : 안착패널
1 : 기판
R : 레일
100 : 진공챔버 300 : 이동챔버
110 : 게이트밸브 310 : 격벽
120 : 이송트랙 V1 : 제1 개폐밸브
V4 : 제4 개폐밸브 V2 : 제2 개폐밸브
200 : 증발소스 V3 : 제3 개폐밸브
210 : 분배파이프 300A : 연결하우징
211 : 노즐 400 : 연결챔버
212 : 연결부 D1 : 제1 밀착부재
GV : 게이트밸브 D1A : 측면밀착부재
220 : 증발도가니 D1B : 상하면밀착부재
230 : 지지부 D2 : 제2 밀착부재
231 : 액추에이터
232 : 안착패널
1 : 기판
R : 레일
Claims (10)
- 기판을 수용하는 진공챔버;
상기 기판에 기상 증착물질을 공급하는 증발소스;
상기 증발소스를 각각 수용하고, 레일을 따라 이동하는 복수의 이동챔버; 및
상기 이동챔버와 상기 진공챔버를 연결하는 연결챔버를 포함하고,
상기 이동챔버의 전면에는, 상기 기상 증착물질이 상기 연결챔버로 나가는 제1 개구부와, 상기 제1 개구부를 여닫는 제1 개폐밸브가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 연결챔버에는 상기 이동챔버가 드나드는 제1 출입구가 형성되고,
상기 제1 출입구에는 상기 이동챔버의 바깥면에 선택적으로 밀착되는 제1 밀착부재가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 이동챔버의 이동방향 양단부에는 각각 연결하우징이 결합되고,
상기 복수의 이동챔버는 상기 연결하우징에 의해 연결되어 일체로 이동하며,
상기 연결챔버에는 상기 이동챔버 및 상기 연결하우징이 드나드는 제1 출입구가 형성되고,
상기 제1 출입구에는 상기 연결하우징의 바깥면에 선택적으로 밀착되는 제1 밀착부재가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 이동챔버의 이동방향 양단부에는 각각 제2 개구부가 형성되고,
상기 연결하우징에는 상기 제2 개구부를 여닫는 제2 개폐밸브가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 증발소스는,
상기 기상 증착물질을 노즐을 통해 분출하는 분배파이프;
상기 분배파이프와 결합되고, 증착물질을 수용하는 증발도가니;
상기 레일에 이동 가능하게 장착되는 지지부; 및
상기 지지부에 설치되고, 상기 증발도가니를 승강시키는 액추에이터를 포함하고,
상기 증발도가니는 상기 제2 개구부를 통해 출입하는,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 이동챔버의 내부에는, 상기 분배파이프와 상기 증발도가니 사이에 격벽이 형성되고,
상기 분배파이프는 상기 격벽을 통과하는 연결부를 통해 상기 증발도가니와 결합되며,
상기 연결부에는 게이트밸브가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 연결챔버에는 상기 이동챔버의 전면을 향하는 제2 출입구가 형성되고,
상기 제2 출입구에는 상기 이동챔버의 전면에 선택적으로 밀착되는 제2 밀착부재가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 이동챔버의 이동방향 양단부에는 각각 연결하우징이 결합되고,
상기 복수의 이동챔버는 상기 연결하우징에 의해 연결되어 일체로 이동하며,
상기 연결챔버에는 상기 이동챔버 및 상기 연결하우징의 전면을 향하는 제2 출입구가 형성되고,
상기 제2 출입구에는 상기 이동챔버 및 상기 연결하우징의 전면에 선택적으로 밀착되는 제2 밀착부재가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 이동챔버의 후면에는, 상기 증발소스의 증발도가니가 출입하는 제3 개구부와, 상기 제3 개구부를 여닫는 제3 개폐밸브가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 진공챔버에는, 상기 연결챔버와 통하는 제4 개구부와, 상기 제4 개구부를 여닫는 제4 개폐밸브가 형성된,
도가니 교체를 위한 증발 증착 시스템.
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