KR20200123518A - Evaporation Source capable of measuring material consumption - Google Patents

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KR20200123518A
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Abstract

An objective of the present invention is to provide an evaporation source which can measure the weight of the evaporation source in real-time during a deposition process to measure a material consumption within the evaporation source, so as to estimate a replacement time of the evaporation source. In particular, provided in the present invention is a deposition system which can measure change in the amount of material remaining in accordance with the length of a linear evaporation source with a long length, thereby locally controlling the evaporation rate. To this end, provided in the present invention is the deposition system, wherein a load cell, which can be operated under a vacuum environment and a high-temperature environment in the deposition device, is arranged at the lower end of the evaporation source so as to measure the weight of the evaporation source to measure the amount of material remaining in real-time during the deposition process. Furthermore, a plurality of load cells are arranged with respect to the linear evaporation source to recognize the differential exhaustion of the material in real time. Here, the present invention comprises: an evaporation source; and a load cell.

Description

물질소모량 계측이 가능한 증발원{Evaporation Source capable of measuring material consumption}Evaporation Source capable of measuring material consumption

본 발명은 OLED 제작에 사용되는 증발원에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 도가니 내부에 들어있는 물질소모량을 실시간 계측할 수 있는 증발원에 관한 것이다. The present invention relates to an evaporation source used in OLED fabrication, and more particularly, to an evaporation source capable of measuring the amount of material consumed in a crucible in real time.

OLED 제작은 유기물을 도가니에 넣고 히터로 가열하는 방식으로 이루어진다. 도가니와 히터를 포함하는 증발원은 점증발원, 길이가 긴 선형증발원을 포함하며, 기판의 대면적화에 부응하여 선형증발원의 적용이 증가하는 추세이다. 선형증발원은 매우 오랜시간 증착공정을 실시할 수 있어 인라인 공정의 지속시간이 늘어나 생산적이며 증발원 교체 주기가 길어져 비싼 유기물의 낭비도 줄어든다. 그러나 여전히 증발원 내부에 담긴 물질의 소진 상태를 정확히 알 수 없어 대략적으로 잔류 물질이 상당량 남은 상태에서 증발원을 교체하고 있다. OLED production is done by placing organic substances in a crucible and heating them with a heater. The evaporation source including the crucible and the heater includes a point evaporation source and a linear evaporation source with a long length, and the application of the linear evaporation source is increasing in response to the increase of the substrate area. The linear evaporation source can perform the deposition process for a very long time, so it is more productive by increasing the duration of the in-line process, and the waste of expensive organic matter is reduced as the evaporation source replacement cycle is long. However, it is still not possible to accurately determine the exhaustion state of the material contained in the evaporation source, and the evaporation source is replaced with approximately a considerable amount of residual material remaining.

일반적으로 선형증발원의 물질 소모량은 증착률 센서, 즉, 쿼츠 센서(quartz crystalmicrobalance(QCM))를 이용하고 있다. 증발원에서 분사되는 증발물을 쿼츠 센서로 측정하여 단위시간 당 증착률을 측정하는 것으로 박막의 균일도를 예측할 수 있고, 증발원 내부의 물질 소모량을 예측할 수 있다. 증착률 센서에 대한 문헌으로 출원번호 10-2013-0036667호를 들 수 있다. In general, the material consumption of the linear evaporation source uses a deposition rate sensor, that is, a quartz crystal microbalance (QCM). By measuring the evaporation material sprayed from the evaporation source with a quartz sensor and measuring the deposition rate per unit time, the uniformity of the thin film can be predicted, and the amount of material consumption inside the evaporation source can be predicted. Application number 10-2013-0036667 may be mentioned as a document for the deposition rate sensor.

한편, 길이가 긴 선형증발원을 이용함에 따라 기판에 형성되는 박막의 균일도를 맞추는 것이 상당히 어려운 문제가 되고 있다. 내부에 담긴 유기물질은 선형증발원의 길이에 따라 모두 균일하게 소모되지 않고 국지적으로 많고 적은 차이를 낼 수 있고 이러한 현상이 박막 균일도를 맞추기 어렵게 한다. 이러한 문제도 상술한 증착률 센서를 통해 선형증발원의 여러 지점에서의 증착률을 측정하여 선형증발원의 국지적인 증착률 불균일을 해결하도록 히터를 제어하고 있다. 그러나 증착률 센서의 설치 자체가 기판에 대한 박막형성을 간섭하지 않는 한도 내에서만 허용되기 때문에 실질적인 도가니 내부 물질분포를 실시간 예측하기는 어렵다. On the other hand, as the long linear evaporation source is used, it becomes a very difficult problem to match the uniformity of the thin film formed on the substrate. The organic material contained inside is not consumed uniformly according to the length of the linear evaporation source, and localized large and small differences can be made, and this phenomenon makes it difficult to match the thin film uniformity. In addition, the heater is controlled to solve the local deposition rate non-uniformity of the linear evaporation source by measuring deposition rates at various points of the linear evaporation source through the above-described deposition rate sensor. However, it is difficult to predict the actual material distribution inside the crucible in real time because the deposition rate sensor is installed within the limit that does not interfere with the thin film formation on the substrate.

따라서 본 발명의 목적은 증착공정을 실시하는 동안 실시간으로 증발원의 무게를 측정하여 증발원 내부의 물질 소모량을 측정할 수 있는 증발원을 제공하고, 그에 따라 증발원의 교체 시기를 예측할 수 있게 하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an evaporation source capable of measuring the amount of material consumed inside the evaporation source by measuring the weight of the evaporation source in real time during the deposition process, and to predict the replacement timing of the evaporation source accordingly.

또한, 본 발명은 길이가 긴 선형증발원의 길이에 따라 물질 잔존량의 변화를 계측할 수 있고, 그에 따라 국지적으로 증발률을 제어할 수 있는 증착 시스템을 제공하고자 한다. In addition, the present invention is to provide a deposition system capable of measuring the change in the amount of remaining material according to the length of a long linear evaporation source, and thus locally controlling the evaporation rate.

상기 목적에 따라 본 발명은 진공 환경 및 증착기 내 고온 환경에서 동작할 수 있는 로드셀을 증발원 하단에 배치하여 증발원의 무게를 측정하여 물질 잔존량을 증착 공정 중 실시간으로 계측할 수 있는 증착시스템을 제공한다.In accordance with the above object, the present invention provides a deposition system capable of measuring the amount of material remaining in real time during the deposition process by measuring the weight of the evaporation source by placing a load cell capable of operating in a vacuum environment and in a high-temperature environment in the evaporator. .

또한, 선형증발원에 대해 다수의 로드셀을 배치하여 물질의 차등소진을 실시간 파악할 수 있는 증착시스템을 제공한다.In addition, by arranging a plurality of load cells for the linear evaporation source, it provides a deposition system capable of grasping the differential exhaustion of materials in real time.

상기에서, 로드셀은 증발원 고정용 레그 아래에 소정의 부재와 함께 설치될 수 있다.In the above, the load cell may be installed together with a predetermined member under the leg for fixing the evaporation source.

상기에서, 로드셀은 증발원 하단, 도가니 하단을 지지하는 부위, 또는 워터재킷 하단에 설치될 수 있다.In the above, the load cell may be installed at the lower end of the evaporation source, at a portion supporting the lower end of the crucible, or at the lower end of the water jacket.

또한, 증발원을 기울여 증착하는 경우, 로드셀에 의해 측정된 수치를 삼각함수를 이용하여 도가니 내 물질잔존량을 산출할 수 있는 제어모듈을 포함할 수 있다.In addition, when the evaporation source is inclined to deposit, a control module capable of calculating the amount of material remaining in the crucible may be included using a trigonometric function of a numerical value measured by the load cell.

상기 제어모듈은 로드셀에 의해 측정된 수치를 근거로 증발원의 교체 시기를 알려주는 기능을 포함할 수 있다. The control module may include a function of notifying the replacement timing of the evaporation source based on the value measured by the load cell.

또한, 제어모듈은 로드셀에 의해 측정된 수치를 근거로 히터의 발열량을 제어할 수 있는 기능을 포함할 수 있다. In addition, the control module may include a function of controlling the amount of heat generated by the heater based on the value measured by the load cell.

즉, 본 발명은, That is, the present invention,

물질을 증발시켜 박막을 형성하는 증발원;An evaporation source for evaporating the material to form a thin film;

증발원 하단에 배치되는, 진공 환경 및 증착기 내 고온 환경에서 동작할 수 있는 로드셀;을 포함하여 증발원의 무게를 측정하여 증발원 내 물질 잔존량을 실시간으로 계측할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다.Provides an evaporation source system, characterized in that it is possible to measure the amount of material remaining in the evaporation source in real time by measuring the weight of the evaporation source, including; a load cell disposed below the evaporation source and capable of operating in a vacuum environment and a high-temperature environment in the evaporator. .

상기에 있어서, 선형증발원에 대해 하나 이상의 로드셀이 배치되어 선형증발원의 길이에 따른 위치별 물질의 차등소진을 실시간 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다.In the above, it provides an evaporation source system, characterized in that at least one load cell is disposed with respect to the linear evaporation source so that differential exhaustion of materials by location according to the length of the linear evaporation source can be grasped in real time.

상기에 있어서, 로드셀은 증발원 하단에 설치되고, 증발원 히터를 지지하는 레그부를 지지하는 로드셀 탑재용 부재에 탑재되며, 상기 레그부 및 로드셀 탑재용 부재는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다.In the above, the load cell is installed at the bottom of the evaporation source, is mounted on a load cell mounting member supporting a leg portion supporting the evaporation source heater, and the leg portion and the load cell mounting member provide an evaporation source system, characterized in that they have openings. do.

상기에 있어서, 로드셀은 증발원 하단에 설치되고, 로드셀에 증발원 하중을 실어줄 수 있는 레그부재를 증발원 하단으로부터 워터 재킷을 관통하여 워터재킷 하판으로 연장되게 하고, 로드셀을 상기 레그부재 하단에 배치하는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다. In the above, the load cell is installed at the lower end of the evaporation source, and a leg member capable of carrying the evaporation source load to the load cell extends from the lower end of the evaporation source through the water jacket to the lower plate of the water jacket, and the load cell is disposed at the lower end of the leg member It provides an evaporation source system characterized by.

상기에 있어서, 로드셀은 증발원 하단에 설치되고, 로드셀에 증발원 하중을 실어줄 수 있는 레그부재 하단 또는 워터 재킷 상단에 배치되는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다. In the above, the load cell provides an evaporation source system, characterized in that it is installed at the lower end of the evaporation source, and disposed at the bottom of the leg member or the top of the water jacket capable of applying the evaporation source load to the load cell.

상기에 있어서, 로드셀은 증발원 하단에 설치되고, 로드셀은 도가니 하중을 지지하도록, 도가니 저면을 지지하며 증발원 바닥을 관통하는 지지부재 밑에 배치되는 것을 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다.In the above, it provides an evaporation source system, characterized in that the load cell is installed at the bottom of the evaporation source, and the load cell is disposed under a support member that supports the crucible bottom and penetrates the bottom of the evaporation source to support the crucible load.

상기에 있어서, 로드셀은 증발원 하단에 배치된 워터재킷 하단에 설치되는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다.In the above, the load cell provides an evaporation source system, characterized in that installed below the water jacket disposed below the evaporation source.

상기에 있어서, 증발원이 기울어져 사용되는 경우, 로드셀에 의한 증발원 무게 측정은 삼각함수를 이용하여 산출되게 하는 제어모듈을 포함한 것을 특징으로 하는 증발원 시스템을 제공한다.In the above, it provides an evaporation source system comprising a control module for calculating the evaporation source weight by the load cell is calculated using a trigonometric function when the evaporation source is tilted.

종래 QCM에 경우, 물질 사용량을 직접 측정하는 것이 아닌 분사되는 물질을 증착시켜 사용량을 유추하는 것으로 정확한 물질 사용량 산출이 어렵다는 점을 지니지만, 본 발명은 로드셀을 이용하여 물질량을 실시간으로 직접 측정할 수 있기 때문에 도가니 내 물질 잔존량을 정확히 파악할 수 있다. 그에 따라 증발원 교체 시기를 정확히 판단할 수 있고, 이는 고가의 물질을 절약할 수 있게 되고, 연속공정을 위한 시스템 제어의 신뢰도를 높인다.In the case of the conventional QCM, it is difficult to accurately calculate the amount of material used by inferring the amount of material used by depositing the material to be sprayed rather than directly measuring the amount of material used, but the present invention can directly measure the amount of material in real time using a load cell. Because of this, it is possible to accurately determine the amount of material remaining in the crucible. Accordingly, it is possible to accurately determine the timing of the evaporation source replacement, which can save expensive materials and increase the reliability of system control for continuous processes.

또한, 선형증발원의 길이에 따라 각각 다른 증착률, 즉, 차등소진에 대한 예측을 할 수 있고, 그에 따라 히터를 제어하여 증착률을 균일화하고 박막의 균일도를 높일 수 있다. In addition, different deposition rates, that is, differential exhaustion can be predicted according to the length of the linear evaporation source, and accordingly, the deposition rate can be uniformed by controlling the heater and the uniformity of the thin film can be increased.

본 발명의 로드셀 장착 구성은 증발원을 기울여 사용하는 경우에도 삼각함수를 적용하여 무게산출이 가능하다. The load cell mounting configuration of the present invention enables weight calculation by applying a trigonometric function even when the evaporation source is tilted.

도 1은 본 발명의 기본 개념을 보여주는 개요도이다.
도 2는 종래 증발원과 지지 레그를 보여주는 측면도와 본 발명에 따른 로드셀 적용 증발원을 보여주는 측면도이다.
도 3은 증발원을 기울여 사용하는 경우에도 로드셀이 적용될 수 있음을 설명하는 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따라 로드셀을 적용하기 위해 고안된 지지부재를 보여준다.
도 5는 본 발명에 따라 증발원 전체의 무게를 측정하도록 로드셀을 설치한 증발원의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따라 도가니 무게를 측정하도록 로드셀을 설치한 증발원의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 워터 재킷을 포함한 증발원 무게를 측정하도록 로드셀을 설치한 증발원의 단면도이다.1 is a schematic diagram showing the basic concept of the present invention.
2 is a side view showing a conventional evaporation source and a support leg, and a side view showing a load cell applied evaporation source according to the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating that a load cell can be applied even when the evaporation source is tilted.
Figure 4 shows a support member designed to apply a load cell according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of an evaporation source in which a load cell is installed to measure the weight of the entire evaporation source according to the present invention.
6 is a cross-sectional view of an evaporation source in which a load cell is installed to measure the crucible weight according to the present invention.
7 is a cross-sectional view of an evaporation source in which a load cell is installed to measure the weight of the evaporation source including a water jacket according to the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 기본 개념을 설명하는 것으로, 선형 증발원에 대해 중심부의 좌우편에 로드셀을 설치하여 증발원의 무게를 측정하도록 구성한 것을 보여준다. 일반적인 로드셀은 진공환경이나 고온에서 제대로 동작하지 못하므로 고진공, 고온에서 사용가능한 로드셀을 사용할 필요가 있고, 동시에 로드셀로의 열전달을 최소화할 수 있는 구성을 갖추어야 한다. 1 illustrates the basic concept of the present invention, and shows that a load cell is installed on the left and right sides of a center of a linear evaporation source to measure the weight of the evaporation source. Since a general load cell does not operate properly in a vacuum environment or high temperature, it is necessary to use a load cell that can be used in high vacuum and high temperature, and at the same time, it must have a configuration that minimizes heat transfer to the load cell.

도 2는 종래 로드셀이 없는 증발원 구성과 본 발명에 따라 로드셀을 설치한 증발원의 구성을 단면도로 보여준다.2 is a cross-sectional view showing a configuration of an evaporation source without a load cell in the related art and a configuration of an evaporation source in which a load cell is installed according to the present invention.

도 2의 위쪽에 나와있는 단면도에는 증발원 벽면에 히터를 지지하는 레그 부(30)가 도시되어 있다.In the cross-sectional view shown at the top of FIG. 2, the leg portion 30 for supporting the heater on the wall of the evaporation source is shown.

증발원 내부에는 물질을 직접 담는 도가니와 도가니를 안착하거나 에워싸는 히터가 배열되며, 히터를 증발원 벽면에 돌출시켜 지지되게 하는 것이 레그 부(30)이다. In the inside of the evaporation source, a crucible directly containing a substance and a heater that seats or surrounds the crucible are arranged, and the leg portion 30 protrudes and supports the heater on the wall of the evaporation source.

본 발명은 상기 레그 부(30)에 로드셀을 적용하여 증발원의 무게를 증착 공정 중 실시간으로 측정할 수 있게 하였다. 이를 위해 도 2의 아래쪽 그림과 같이 레그 부(300) 하단에 레그 부(300)를 지지하며 로드셀 탑재용 부재에 탑재된 로드셀(200)을 탑재한 로드셀을 설치하였다. 로드셀 탑재용 부재는 고체열전도를 최소화 하기 위한 단면적 최소화 구조 및 열전도율이 낮은 금속 및 세라믹(ex. SUS, Zirconia) 소재를 구비하여 히터로부터의 열전달을 최소화하도록 구성된다. In the present invention, by applying a load cell to the leg portion 30, the weight of the evaporation source can be measured in real time during the deposition process. To this end, as shown in the lower figure of FIG. 2, a load cell was installed to support the leg part 300 at the bottom of the leg part 300 and mount the load cell 200 mounted on the load cell mounting member. The load cell mounting member is configured to minimize heat transfer from the heater by having a structure for minimizing a cross-sectional area to minimize solid heat conduction and a metal and ceramic material (ex. SUS, Zirconia) having low thermal conductivity.

이와 같이 로드셀을 증발원 외벽에 특별히 설계된 부재를 통해 설치함으로써 도가니 내 물질 잔존량을 증착 공정이 일어나는 동안 실시간으로 측정할 수 있다. 로드셀은 선형증발원의 경우, 좌우대칭으로 4개를 적용할 수 있으며, 경우에 따라 개수 변동될 수 있다. In this way, by installing the load cell through a specially designed member on the outer wall of the evaporation source, the amount of material remaining in the crucible can be measured in real time during the deposition process. In the case of a linear evaporation source, 4 load cells can be applied symmetrically, and the number may vary depending on the case.

또한, 증발원이 기울어져 사용되는 경우에도 로드셀의 적용으로 무게를 측정할 수 있으며, 이에 대해 도 3에 모식도로 보였다. 즉, 기울어진 증발원에 대해 압력이 가해지는 쪽에 있는 로드셀의 측정치는 삼각함수를 적용하여 물질의 무게를 산출할 수 있다. 그러한 연산을 할 수 있는 제어모듈을 로드셀과 연동하여 설치할 수 있다. In addition, even when the evaporation source is inclined to be used, the weight can be measured by applying a load cell, which is shown in a schematic diagram in FIG. 3. That is, the weight of the material can be calculated by applying a trigonometric function to the measured value of the load cell on the side where the pressure is applied to the inclined evaporation source. A control module capable of such calculation can be installed in conjunction with the load cell.

도 4 내지 도 7은 로드셀을 증발원에 적용하는 몇가지 방식을 도시한다. 4 to 7 show several methods of applying a load cell to an evaporation source.

도 4는 도 2에서 보여준 레그 부에 연결되는 로드셀 탑재용 부재(250)를 보여준다. 로드셀 탑재용 부재(250) 상부는 레그 지지부(270)로 구성되며, 이들은 서로 고정부재로 연결되거나 일체형으로 제작될 수 있다. 4 shows a load cell mounting member 250 connected to the leg portion shown in FIG. 2. The upper portion of the load cell mounting member 250 is composed of a leg support portion 270, which may be connected to each other by a fixing member or manufactured integrally.

레그 부(300)와 직접 연결되는 레그 지지부(270)는 중앙에 개구부(275)가 형성되어 로드셀로의 열전달을 줄여준다. 레그 지지부(270)와 연결된 로드셀 탑재용 부재(250)는 열전도가 낮은 재료로 제작되어 있으며 로드셀과의 접촉 면적을 최소화 하여 히터로부터의 열전달을 차단하는 역할을 한다. 또한, 로드셀(200)의 상하부에 개구부(275)를 형성함으로써 히터로부터의 열전달을 차단하는 역할을 할 수 있다. 이와 같은 로드셀 설치용 부재를 통해 로드셀은 증발원의 외벽면에 용이하게 설치될 수 있다. 증발원 하나에 대해 4개의 로드셀을 설치하는 것이 바람직하며, 증발원 전체 하중이 측정된다. The leg support portion 270 directly connected to the leg portion 300 has an opening 275 formed at the center thereof to reduce heat transfer to the load cell. The load cell mounting member 250 connected to the leg support part 270 is made of a material having low heat conduction, and serves to block heat transfer from the heater by minimizing the contact area with the load cell. In addition, by forming the openings 275 in the upper and lower portions of the load cell 200 may serve to block heat transfer from the heater. Through such a load cell installation member, the load cell can be easily installed on the outer wall surface of the evaporation source. It is preferable to install 4 load cells for one evaporation source, and the total load of the evaporation source is measured.

도 5a는 본 발명에 따라 증발원 전체의 무게를 측정하도록 로드셀을 설치한 증발원의 단면도로, 증발원 저면에 설치된 워터 재킷(400) 아래에 로드셀(200)을 배치하는 방식이다. 이 경우는, 로드셀(200)에 증발원 하중을 실어줄 수 있는 레그부(300)의 레그부재가 증발원 외벽 하단을 지지하면서 워터 재킷(400)을 관통하여 워터재킷 하판에 연장되게 하고, 로드셀(200)을 상기 레그부재 하단에 배치하며, 로드셀을 안착할 수 있는 지지부(230)(케이스 또는 하우징 형태)를 구성하였다. 설치가 용이하고 로드셀이 증발원 아래에 설치되기 때문에 도 4의 것(증발원 측면 설치)과 달리, 두 개의 로드셀만 설치하여도 선형증발원의 두 지점에서의 물질잔존량을 산출할 수 있다. 워터재킷 아래에 로드셀이 배치되어 워터재킷에 의한 열차단 효과를 볼 수 있고 로드셀 탑재용 부재(250)로 인해 열차단 효과가 강화된다. 또한, 이러한 구성도 기울인 증발원에 대해서도 적용될 수 있다. 로드셀은 세개 이상 설치될 수도 있을 것이다. 5A is a cross-sectional view of an evaporation source in which a load cell is installed to measure the weight of the entire evaporation source according to the present invention, and is a method of disposing the load cell 200 under the water jacket 400 installed on the bottom of the evaporation source. In this case, the leg member of the leg portion 300 that can carry the evaporation source load to the load cell 200 penetrates the water jacket 400 while supporting the lower end of the evaporation source outer wall and extends to the lower plate of the water jacket, and the load cell 200 ) Is disposed at the lower end of the leg member, and a support part 230 (in the form of a case or housing) capable of seating the load cell is configured. Since installation is easy and the load cell is installed under the evaporation source, unlike the one of FIG. 4 (installation on the side of the evaporation source), even if only two load cells are installed, the amount of material remaining at two points of the linear evaporation source can be calculated. The load cell is disposed under the water jacket, so that the heat shielding effect by the water jacket can be seen, and the heat shielding effect is reinforced by the load cell mounting member 250. In addition, this configuration can also be applied to an inclined evaporation source. Three or more load cells may be installed.

도 5b는 증발원(100)을 지지하는 레그부(300)가 로드셀 탑재용 부재(250) 위에 놓이고, 그 아래 로드셀(200)이 배치되며, 로드셀(200) 아래에는 워터재킷(400)이 배치된다. 워터재킷(400) 위에 로드셀(200)이 놓이기 때문에 냉각효과를 누릴 수 있다. 또한, 부재가 다른 부재를 관통하지 않고 탑재되기 때문에 좀 더 제작이 쉽고 기울임 동작에서 더 안정적이다.5B shows that the leg portion 300 supporting the evaporation source 100 is placed on the load cell mounting member 250, the load cell 200 is disposed under it, and the water jacket 400 is disposed under the load cell 200 do. Since the load cell 200 is placed on the water jacket 400, a cooling effect can be enjoyed. In addition, since the member is mounted without penetrating other members, it is easier to manufacture and more stable in tilting operation.

도 6a는 본 발명에 따라 도가니 무게를 측정하도록 로드셀을 설치한 증발원의 단면도이다.6A is a cross-sectional view of an evaporation source in which a load cell is installed to measure the crucible weight according to the present invention.

이 경우, 로드셀(200)은 증발원 내부의 도가니(150) 무게를 측정하도록 도가니 지지부재(220)와 연결된다. 지지부재(220)는 증발원 저면과 그 아래에 있는 워터재킷 부분을 관통하여 로드셀(200)에 닿는다. In this case, the load cell 200 is connected to the crucible support member 220 to measure the weight of the crucible 150 inside the evaporation source. The support member 220 penetrates the bottom of the evaporation source and a portion of the water jacket under the evaporation source to reach the load cell 200.

로드셀 설치 수량은 필요에 따라 조절될 수 있으며, 선형증발원의 길이를 따라 두 지점을 측정하는 데 두 개의 로드셀만 설치할 수 있다. 그러나 증발원 바닥과 워터 재킷 하판을 관통하는 지지부재를 구성함으로 인해 설치 자체가 어려운 점이 있고 기울인 증발원에 적용되는 것도 어려운 면이 있다. 또한, 로드셀(200)을 안착할 수 있는 지지부를 구성하는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 워터재킷 지지부(410)가 이를 겸하고 있다. The number of load cells installed can be adjusted as needed, and only two load cells can be installed to measure two points along the length of the linear evaporation source. However, the installation itself is difficult due to the construction of the support member penetrating the bottom of the evaporation source and the bottom of the water jacket, and it is also difficult to apply it to an inclined evaporation source. In addition, it is preferable to configure a support portion capable of seating the load cell 200, and in this embodiment, the water jacket support portion 410 serves as this.

도 6b는 도 6a를 변형하여 워터재킷(400) 위에 로드셀을 배치한 것이다. 도가니를 지지하는 지지부재가 증발원 저면을 관통하여 로드셀에 닿고, 로드셀은 워터재킷 상에 놓여진다. 6B is a modified version of FIG. 6A and a load cell is disposed on the water jacket 400. The support member for supporting the crucible passes through the bottom of the evaporation source and contacts the load cell, and the load cell is placed on the water jacket.

도 6a 및 도 6b에서 레그부는 모두 워터재킷 상에 놓인다. In FIGS. 6A and 6B, both leg portions are placed on the water jacket.

도 7은 본 발명에 따라 워터 재킷을 포함한 증발원 무게를 측정하도록 로드셀을 설치한 증발원의 단면도이다. 즉, 워터 재킷(400) 하판(아래)에 직접 로드셀(200)을 설치한 것이다. 증발원(100)과 레그부(300)는 워터재킷(400) 상에 놓이고 그 아래 로드셀(200)이 배치되며, 로드셀(200)은 지지부(230)에 의해 지지된다. 7 is a cross-sectional view of an evaporation source in which a load cell is installed to measure the weight of the evaporation source including a water jacket according to the present invention. That is, the load cell 200 is installed directly on the lower plate (bottom) of the water jacket 400. The evaporation source 100 and the leg portion 300 are placed on the water jacket 400 and a load cell 200 is disposed under the water jacket 400, and the load cell 200 is supported by the support unit 230.

워터 재킷을 포함한 선형증발원의 무게를 측정하는 데 필요한 로드셀 설치 수량은 2~4개가 바람직하며, 필요 시 추가 설치가 가능하다. 로드셀을 직접 워터재킷 하판에 고정해야 하기 때문에 설치가 용이하지는 않으나 열에 대한 완벽한 차단이 가능하다. The number of load cells required to measure the weight of the linear evaporation source including the water jacket is preferably 2-4, and additional installation is possible if necessary. It is not easy to install because the load cell must be directly fixed to the bottom of the water jacket, but it is possible to completely block heat.

도 6과 도 7의 구성은 도 4의 구성에 비해, 개개의 로드셀에 걸리는 하중의 변화에 따른 손상 문제가 없다는 장점이 있으며 로드셀의 사이즈와 배열 위치에 대해서는 필요에 따라 자유롭게 변경할 수 있다. The configurations of FIGS. 6 and 7 are advantageous in that there is no damage problem due to changes in load applied to each load cell compared to the configuration of FIG. 4, and the size and arrangement position of the load cells can be freely changed as needed.

상기안 바와 같이 로드셀이 적용된 증발원은 물질 진존량을 실시간 알 수 있어 증발원 교체 시기를 용이하게 결정할 수 있다. 또한, 선형증발원의 경우, 길이에 따라 차등소진이 일어나는 것을 파악할 수 있어, 제어모듈을 구성하여 로드셀들로부터의 측정치를 근거로 히터를 부위별로 제어하게 할 수 있다. As described above, since the evaporation source to which the load cell is applied can know the amount of material present in real time, it is possible to easily determine the timing of the evaporation source replacement. In addition, in the case of the linear evaporation source, it is possible to grasp that differential exhaustion occurs according to the length, so that the control module can be configured to control the heater for each part based on the measured values from the load cells.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above and are defined by what is described in the claims, and that a person with ordinary knowledge in the field of the present invention can make various modifications and adaptations within the scope of the rights described in the claims. It is self-evident.

30, 300: 레그 부
100: 증발원
150: 도가니
200: 로드셀
210: 레그부재
220: 지지부재
230: 지지부
250: 로드셀 탑재용 부재
255: 로드셀 탑재부
270: 레그 지지부
275: 개구부
300: 레그부
400: 워터 재킷
410: 워터 재킷 지지부
30, 300: leg part
100: evaporation source
150: crucible
200: load cell
210: leg member
220: support member
230: support
250: load cell mounting member
255: load cell mounting portion
270: leg support
275: opening
300: leg part
400: water jacket
410: water jacket support

Claims (9)

물질을 증발시켜 박막을 형성하는 증발원;
증발원 하단에 배치되는, 진공 환경 및 증착기 내 고온 환경에서 동작할 수 있는 로드셀;을 포함하여 증발원의 무게를 측정하여 증발원 내 물질 잔존량을 실시간으로 계측할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.An evaporation source for evaporating the material to form a thin film;
Evaporation source system, characterized in that it is possible to measure the amount of material remaining in the evaporation source in real time by measuring the weight of the evaporation source including; a load cell disposed below the evaporation source and capable of operating in a vacuum environment and a high temperature environment in the evaporator. 제1항에 있어서, 선형증발원에 대해 하나 이상의 로드셀이 배치되어 선형증발원의 길이에 따른 위치별 물질의 차등소진을 실시간 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.The evaporation source system according to claim 1, wherein one or more load cells are arranged with respect to the linear evaporation source to determine the differential exhaustion of materials by location according to the length of the linear evaporation source in real time. 제1항에 있어서, 증발원 시스템은,
증발원 히터를 지지하는 레그부;
레그부 하단의 레그 지지부; 및
레그 지지부 하단의 로드셀 탑재용 부재;를 포함하고,
상기 로드셀은 상기 로드셀 탑재용 부재에 탑재되며, 상기 로드셀 탑재용 부재는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.The method of claim 1, wherein the evaporation source system,
A leg portion for supporting the evaporation source heater;
Leg support at the bottom of the leg portion; And
Including; a load cell mounting member at the lower end of the leg support,
The load cell is mounted on the load cell mounting member, and the load cell mounting member has an opening. 제1항에 있어서, 증발원 시스템은,
증발원 히터를 지지하는 레그부; 및
상기 레그부 하단에 배치되는 워터재킷;을 포함하고,
로드셀은 증발원 하단에 설치되되, 로드셀에 증발원 하중을 실어줄 수 있는 레그부가 증발원 하단으로부터 워터 재킷을 관통하여 워터재킷 하판으로 연장되고, 로드셀을 상기 레그부 하단에 배치한 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.The method of claim 1, wherein the evaporation source system,
A leg portion for supporting the evaporation source heater; And
Including; a water jacket disposed under the leg portion,
The load cell is installed at the lower end of the evaporation source, and a leg portion that can load the evaporation source load to the load cell extends from the bottom of the evaporation source through the water jacket to the lower plate of the water jacket, and the load cell is disposed at the bottom of the leg portion. 제1항에 있어서, 증발원 시스템은,
증발원 히터를 지지하는 레그부; 및
상기 레그부 하단에 배치되는 워터재킷;을 포함하고,
로드셀은 증발원 하단에 설치되고, 로드셀에 증발원 하중을 실어줄 수 있는 레그부 아래 로드셀을 배치하고, 로드셀 아래 워터 재킷을 배치한 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.The method of claim 1, wherein the evaporation source system,
A leg portion for supporting the evaporation source heater; And
Including; a water jacket disposed under the leg portion,
The load cell is installed at the bottom of the evaporation source, the load cell is disposed under a leg that can load the evaporation source load to the load cell, and a water jacket is disposed under the load cell. 제1항에 있어서, 증발원 시스템은,
증발원 히터를 지지하는 레그부; 및
상기 레그부 하단에 배치되는 워터재킷;을 포함하고,
로드셀은 증발원 하단에 설치되고, 로드셀은 도가니 하중을 지지하도록, 도가니 저면을 지지하며 증발원 바닥과 워터 재킷 하판을 관통하는 지지부재 밑에 배치되는 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.The method of claim 1, wherein the evaporation source system,
A leg portion supporting the evaporation source heater; And
Including; a water jacket disposed under the leg portion,
The load cell is installed at the bottom of the evaporation source, and the load cell supports the crucible bottom and is disposed under a support member penetrating the bottom of the evaporation source and the lower plate of the water jacket to support the crucible load. 제1항에 있어서, 증발원 시스템은,
증발원 히터를 지지하는 레그부; 및
상기 레그부 하단에 배치되는 워터재킷;을 포함하고,
로드셀은 도가니 하중을 지지하도록, 도가니 저면을 지지하며 증발원 바닥 관통하는 지지부재 하단에 배치되고, 워터재킷은 로드셀 아래 배치된 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.The method of claim 1, wherein the evaporation source system,
A leg portion supporting the evaporation source heater; And
Including; a water jacket disposed under the leg portion,
The load cell is an evaporation source system, characterized in that the load cell is disposed at a lower end of the support member that supports the crucible bottom and penetrates the bottom of the evaporation source to support the crucible load, and the water jacket is disposed under the load cell. 제1항에 있어서, 증발원 시스템은,
증발원 히터를 지지하는 레그부; 및
상기 레그부 하단에 배치되는 워터재킷;을 포함하고,
로드셀은 상기 워터재킷 하단에 배치된 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.The method of claim 1, wherein the evaporation source system,
A leg portion supporting the evaporation source heater; And
Including; a water jacket disposed under the leg portion,
The evaporation source system, characterized in that the load cell is disposed under the water jacket. 제3항 내지 제5항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 증발원이 기울어져 사용되는 경우, 로드셀에 의한 증발원 무게 측정은 삼각함수를 이용하여 산출되게 하는 제어모듈을 포함한 것을 특징으로 하는 증발원 시스템.

The evaporation source according to any one of claims 3 to 5, wherein when the evaporation source is used in an inclined manner, the weight measurement of the evaporation source by the load cell includes a control module that is calculated using a trigonometric function. system.
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