KR20230032362A - Vertical Linear Evaporation Source - Google Patents

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KR20230032362A
KR20230032362A KR1020210115126A KR20210115126A KR20230032362A KR 20230032362 A KR20230032362 A KR 20230032362A KR 1020210115126 A KR1020210115126 A KR 1020210115126A KR 20210115126 A KR20210115126 A KR 20210115126A KR 20230032362 A KR20230032362 A KR 20230032362A
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a vertical linear evaporation source capable of exhibiting a uniform material distribution with the height of the vertical linear evaporation source in a vertical deposition system and maintaining the internal pressure of the evaporation source at an appropriate level. To achieve the purpose, the present invention provides a vertical linear evaporation source in which a plurality of crucibles are vertically arranged in layers.

Description

수직 선형 증발원{Vertical Linear Evaporation Source}Vertical Linear Evaporation Source

본 발명은 기판의 표면에 박막을 형성하기 위하여 증착 물질을 증발시키는 증발원에 관한 것으로 지면에 수직으로 배치된 기판에 물질을 증발시켜 상기 기판 표면에 박막을 형성 하는 수직 증발원에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporation source for evaporating a deposition material to form a thin film on the surface of a substrate, and relates to a vertical evaporation source for forming a thin film on the surface of a substrate by evaporating a material on a substrate vertically disposed on the ground.

진공 증착 공정이란 금속이나 비금속의 작은 조각을 진공 속에서 가열하여 그 증기를 기판 표면에 부착시키는 공정을 말한다. 상기 공정에서 가열하기 위한 장치를 증발원이라 한다. 증발원은 크게 재료를 가열하기 위한 히터부, 히터부의 내측에 위치하며 재료를 담기 위한 도가니부, 증발 물질이 상기 도가니에서 외부로 토출되는 노즐부, 상기 히터부 외부에 위치하여 히터부에서 발생한 열이 외부로 방출되는 것을 최소화하기 위한 열 반사판부 등으로 구분된다. 증착공정은 증발시키고자 하는 물질을 도가니에 담고 히터를 통해 열을 전달하여 도가니 내부의 물질을 증발 시키고 이렇게 증발된 물질이 일정한 형태의 노즐을 통해 분출되어 기판에 증착되어 이루어진다. 물질이 도가니 내부에서 증발되어 외부로 토출되는 방향과 증발되는 물질의 토출 분포가 노즐의 형상과 구조에 따라 결정된다. The vacuum deposition process refers to a process of heating small pieces of metal or non-metal in a vacuum and depositing the vapor on the surface of the substrate. A device for heating in the process is called an evaporation source. The evaporation source includes a heater part for heating the material, a crucible part located inside the heater part for containing the material, a nozzle part through which the evaporation material is discharged from the crucible to the outside, and a nozzle part located outside the heater part so that the heat generated by the heater part It is divided into a heat reflecting plate part and the like to minimize radiation to the outside. In the deposition process, a material to be evaporated is placed in a crucible, and heat is transferred through a heater to evaporate the material inside the crucible, and the evaporated material is ejected through a nozzle of a certain shape and deposited on a substrate. The direction in which the material is evaporated inside the crucible and discharged to the outside and the distribution of the evaporated material are determined according to the shape and structure of the nozzle.

차세대 디스플레이로 주목 받고 있는 OLED는 상기 증착공정을 통하여 제작된다. 상기 디스플레이의 응용분야가 핸드폰 등의 소형 디스플레이에서 점차 테블릿, 노트북 등의 중형 IT 제품, 그리고 TV 등의 대형 제품으로 확대될 것으로 보고 되고 있다. 상기 중형 IT제품 및 대형 제품에 OLED 디스플레이를 적용하기 위해서는 기판의 대형화가 필요하다. 소형 OLED 디스플레이를 생산하는 시스템은 기판을 지면에 수평하게 이송하면서 OLED 재료를 상향 증착하는 방식을 적용하고 있다. 기판의 대형화에 있어서, 기존의 수평 이송 상향 증착 방식(수평 증착방식)은 기판의 중력에 의한 처짐 현상으로 인해 그 한계가 있다. OLED, which is attracting attention as a next-generation display, is manufactured through the above deposition process. It is reported that the application field of the display will gradually expand from small displays such as mobile phones to medium-sized IT products such as tablets and notebooks and large products such as TVs. In order to apply the OLED display to the medium-sized IT products and large-sized products, it is necessary to increase the size of the substrate. The system for producing small OLED displays uses a method of depositing OLED materials upward while transferring the substrate horizontally to the ground. In the enlargement of the substrate, the existing horizontal transfer upward deposition method (horizontal deposition method) has its limitations due to the sagging phenomenon caused by the gravity of the substrate.

그에 따라 기판을 수직으로 배치한 상태에서 물질을 증착하는 수직 증착 시스템이 고려되어 왔다. 수직 배치된 기판에 적용될 선형증발원은 도 1과 같이 수직 방향으로 길게 연장된 형태로 구현될 수 있다. 즉, 선형증발원의 하단부에 도가니를 배치하고 도가니 위로 길게 연장된 노즐부에 다수의 노즐을 수직으로 배열하여 도가니에서 위로 증발된 물질이 수직 배열된 노즐들로부터 분사되어 수직 기판에 증착한다.Accordingly, a vertical deposition system in which a material is deposited while a substrate is vertically disposed has been considered. The linear evaporation source to be applied to the vertically arranged substrate may be implemented in a form elongated in the vertical direction as shown in FIG. 1 . That is, a crucible is placed at the lower end of the linear evaporation source, and a plurality of nozzles are vertically arranged in a nozzle part elongated above the crucible, so that materials evaporated upward in the crucible are sprayed from the vertically arranged nozzles and deposited on a vertical substrate.

이러한 수직 증착 시스템은 도가니로부터 증발된 물질이 도달하는 높이가 일정하지 않을 수 있고, 그에 따라 높이별로 증착 물질의 분포가 달라질 수 있는 문제를 지닌다. Such a vertical deposition system has a problem in that the height to which the material evaporated from the crucible reaches may not be constant, and accordingly, the distribution of the deposition material may vary according to the height.

즉, 종래의 수직증착시스템의 경우 물질면 A'에서 개구부 상부와 하부까지의 거리가 상이하므로 분사되는 각도가 서로 다르게 된다(공개특허 10-2006-0084042 참조). 이로 인하여 기판 상에 증착되는 박막의 두께가 불균일하게 될 수 있고 이는 소자의 불량을 초래하게 된다. 물질면 A'에서 증발된 물질이 개구부까지 이동했을 때 증발된 물질이 개구부 상부에 도달하는 양과 하부에 도달하는 양이 다르다. 따라서 개구부 상부에 도달하는 물질이 분사되는 각도 θ1과 개구부 하부에 도달하는 물질이 분사되는 각도 θ2는 상이하게 된다(θ1<θ2). That is, in the case of the conventional vertical deposition system, since the distance from the material surface A' to the upper part and the lower part of the opening is different, the spraying angle is different (see Patent Publication No. 10-2006-0084042). As a result, the thickness of the thin film deposited on the substrate may become non-uniform, which causes defects in the device. When the evaporated material from the material surface A' moves to the opening, the amount of the evaporated material reaching the upper part and the lower part of the opening are different. Accordingly, an angle θ1 at which the material reaching the upper portion of the opening is sprayed and an angle θ2 at which the material reaching the lower portion of the opening is sprayed are different (θ1 < θ2).

또한, 증발물이 도가니로부터 선형증발원의 최상단에 이르도록 조절할 경우, 도1에서 나타나는 바와 같이 종래 수평 증발원에 비해 가열되는 부피가 감소되어 동일 증발량을 가열하려면 더 큰 열에너지가 필요하게 된다. 이는 물질 변성을 초래하는 원인이 될 수 있다.In addition, when the evaporation is adjusted from the crucible to the top of the linear evaporation source, as shown in FIG. 1, the volume to be heated is reduced compared to the conventional horizontal evaporation source, so that more heat energy is required to heat the same amount of evaporation. This may cause material deterioration.

종래 기술은 도가니에 충진되는 물질의 양에 비해 낭비되는 도가니 공간이 있기 때문에 증발원의 부피에 비교하여 적은양의 물질을 충진하게 된다. 이는, 생산라인의 연속가동 시간을 감소시키게 되는 원인이 되며 생산 효율이 크게 떨어지게 된다.In the prior art, since there is wasted space in the crucible compared to the amount of material filled in the crucible, a small amount of material is filled compared to the volume of the evaporation source. This causes the continuous operation time of the production line to be reduced and the production efficiency to be greatly reduced.

공개특허 10-2008-0014316호는 수직 증착시스템으로서, 선형 증발원은 수평 방향으로 길게 구성한 상태로 상하 스캔하는 방식을 제안한다. 그러나 이러한 구성은 수직 길이 방향으로 배열된 선형증발원에 대해 수직 배열된 기판이 수평 이동하는 것에 비해 증발원의 스캔동작이 안정적이지 못하다.Publication No. 10-2008-0014316 is a vertical deposition system, and proposes a method of vertically scanning a linear evaporation source in a state of being long in a horizontal direction. However, in this configuration, the scanning operation of the evaporation source is not stable compared to the horizontal movement of the vertically arranged substrates with respect to the linear evaporation sources arranged in the vertical length direction.

본 발명의 목적은 수직증착 시스템에서 수직형 선형증발원이 높이에 따라 균일한 물질 분포를 나타내고, 증발원 물질에 가해지는 열을 최소화하는 수직형 선형증발원을 제공하고자 하는 것이다. An object of the present invention is to provide a vertical linear evaporation source in a vertical deposition system that exhibits a uniform material distribution according to the height of the vertical linear evaporation source and minimizes heat applied to the evaporation source material.

또한, 도가니의 공간을 활용하여 수직형 구조임에도 물질 충진량을 증대시켜 생산효율을 증대시키고자 한다.In addition, it is intended to increase production efficiency by increasing the material filling amount even though it is a vertical structure by utilizing the space of the crucible.

상기 목적에 따라 본 발명은 다수의 도가니들이 층별로 수직 배치된 수직형 선형증발원을 제공한다. In accordance with the above object, the present invention provides a vertical linear evaporation source in which a plurality of crucibles are vertically arranged for each layer.

상기 수직형 선형증발원은, 수직방향으로 길게 연장된 도가니를 넣는 증발원을 구비하고, 증발원의 일면은 노즐부가 배열되는 개구부로 구성되며, 증발원 내부에 다수의 도가니가 상하로 층상 배열되고, 이러한 도가니의 층상 배열을 위한 도가니 고정용 지지부가 다층 선반과 같이 구성되며, 도가니 지지부에 안착된 도가니 상부는 증발물이 이동할 수 있는 공간을 지니고, 도가니 일측면부이자 상기 증발원의 개구부를 커버하는 이너 플레이트가 배열되고, 이너 플레이트 외측에 노즐부가 배열된다. The vertical linear evaporation source has an evaporation source into which a crucible elongated in the vertical direction is inserted, one side of the evaporation source is composed of an opening in which a nozzle unit is arranged, and a plurality of crucibles are arranged in layers in an up and down manner inside the evaporation source. The support for fixing the crucible for the layered arrangement is configured like a multi-layer shelf, the upper part of the crucible seated on the crucible support has a space for the evaporation to move, and an inner plate is arranged on one side of the crucible and covers the opening of the evaporation source , the nozzle unit is arranged outside the inner plate.

본 발명에 따르면, 물질면 A''에서 각 개구부까지의 거리가 동일하므로 개구부 상부에 도달하는 물질의 각도 θ3과 개구부 하부에 도달하는 물질의 각도 θ4는 동일하다(θ3≒θ4). 그 결과 대면적 기판에 균일한 증착 두께 분포를 확보할 수 있다.According to the present invention, since the distance from the material plane A″ to each opening is the same, the angle θ3 of the material reaching the top of the opening and the angle θ4 of the material reaching the bottom of the opening are equal (θ3 ≈ θ4). As a result, it is possible to secure a uniform deposition thickness distribution on a large-area substrate.

또한, 하나의 도가니에 의해 한정되는 물질 충진량이 다수의 도가니에 의해 확장되므로, 동일 부피의 종래 수직증발원에 비교하여 더욱 많은 물질 충진량과 열에너지를 받는 면적 증가로 인해 더 낮은 온도에서 높은 증발률을 나타낼 수 있다.In addition, since the material filling amount limited by one crucible is expanded by a plurality of crucibles, a higher evaporation rate is exhibited at a lower temperature due to a larger material filling amount and an increase in the area receiving heat energy compared to the conventional vertical evaporation source of the same volume. can

도 1은 종래 수평 증발원과 수직 증발원을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수직 증발원의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수직 증발원에서 도가니 구조를 일체형으로 구성한 것을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수직 증발원 내부 도가니 고정방법을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수직 증발원 내부 도가니 상단마다 내부 이너 플레이트가 설치된 것을 설명하는 사시도와 단면도이다.
도 6은 본 발명의 수직 증발원에 대해 실시간 물질 소모량을 계측할 수 있는 로드셀을 설치한 것을 설명하는 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional horizontal evaporation source and a vertical evaporation source.
2 is a cross-sectional view showing the structure of a vertical evaporation source according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the integral configuration of the crucible structure in the vertical evaporation source according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a method for fixing a crucible inside a vertical evaporation source according to the present invention.
5 is a perspective view and a cross-sectional view illustrating that an inner plate is installed at each upper end of the crucible inside the vertical evaporation source according to the present invention.
Figure 6 is a perspective view illustrating the installation of a load cell capable of measuring real-time material consumption for the vertical evaporation source of 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 2는 본 발명에 따른 수직 증발원의 구조를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a vertical evaporation source according to the present invention.

증발원의 냉각부(100)는 냉각기능을 가지며, 그 안쪽에 히터가 도가니를 가열하도록 배치되고 외부로부터 도가니가 장착될 수 있다. 히터 안쪽에 다수의 내부 도가니(220)가 층상 배열된 도가니부(200)가 안착된다. 도가니부(200)는 다수의 내부 도가니(220)가 서로 간격을 두고 높이를 달리하여 배치될 수 있도록 지지부(275)를 포함한 외부 도가니를 구비한다. 도가니부(200) 내측에 서로 간격을 두고 높이를 달리하여 배치되는 내부 도가니(220)들은 수직 배치된 선형증발원 상에서 마치 다수의 서랍이 수직으로 배치된 것과 같은 형태를 나타낸다. 높은 위치에까지 물질을 담는 내부 도가니가 존재하므로 수직 배치되어도 물질이 쏟아지지 않고 높은 위치에서 물질을 증발시킬 수 있다. The cooling unit 100 of the evaporation source has a cooling function, and a heater is disposed therein to heat the crucible, and the crucible may be mounted from the outside. A crucible unit 200 in which a plurality of inner crucibles 220 are arranged in layers is seated inside the heater. The crucible part 200 includes an external crucible including a support part 275 so that the plurality of inner crucibles 220 can be arranged at different heights at intervals from each other. The inner crucibles 220 arranged at different heights at intervals from each other inside the crucible unit 200 show a shape as if a plurality of drawers are vertically arranged on a vertically arranged linear evaporation source. Since there is an inner crucible that holds materials up to a high position, even if the material is placed vertically, the material can be evaporated at a high position without spilling.

내부 도가니(220)들은 내부에 담긴 물질의 상면(물질면) 위에 여유 공간을 갖는 높이이고, 증발물이 날아갈 수 있도록 도가니 상단과 지지부재 몸체 사이에도 여유 공간을 갖는다. 증발원 하우징(100)은 도가니들이 층상으로 안착될 수 있도록 육면체 형태 또는 원통형으로 구성되되, 육면 중 일면 또는 원통의 측면 일부는 물질의 증발을 위한 개구부(210)로 된다. 각 내부 도가니 내부의 물질이 증발하여 상승한 다음, 상기 개구부에 설치된 노즐을 통해 분사되어 기판(10)에 박막을 형성한다. 상기 개구부는 노즐 안쪽에 이너 플레이트(400)가 설치되어 도가니 위치를 고정하는데 도움을 주며, 증발원 내압을 제어한다. 이너 플레이트(400)는 개구부를 갖거나 다공성 재질로 되어 증발물을 통과시키며, 개구부의 크기나 방향을 조절하여 소자의 불량을 초래하는 뭉쳐진 입자의 통과를 막는다. The inner crucibles 220 have a height with a free space on the upper surface (material surface) of the material contained therein, and also have a free space between the upper end of the crucible and the body of the support member so that evaporated matter can fly away. The evaporation source housing 100 is configured in a hexahedron shape or a cylinder shape so that the crucibles can be seated in layers, and one of the hexahedron faces or a part of the side of the cylinder becomes an opening 210 for evaporation of materials. After the material inside each inner crucible evaporates and rises, it is sprayed through a nozzle installed in the opening to form a thin film on the substrate 10 . In the opening, the inner plate 400 is installed inside the nozzle to help fix the position of the crucible and to control the internal pressure of the evaporation source. The inner plate 400 has openings or is made of a porous material to allow evaporation to pass therethrough, and the size or direction of the openings is controlled to prevent the passage of agglomerated particles that cause device defects.

이너 플레이트 외측에 다수의 노즐을 구비한 노즐부가 설치되며, 각층의 내부 도가니로부터 증발된 물질이 각 내부 도가니 상부의 개구부를 통과하고 이너 플레이트를 통과하여 다수의 노즐을 통해 기판으로 분사된다.A nozzle unit having a plurality of nozzles is installed outside the inner plate, and materials evaporated from the inner crucible of each layer pass through the upper part of each inner crucible and pass through the inner plate to be sprayed to the substrate through the plurality of nozzles.

또한, 각각의 내부 도가니 상단마다 내부 이너 플레이트가 배열될 수 있다. In addition, an inner inner plate may be arranged at the upper end of each inner crucible.

이와 같은 구성은 다수의 내부 도가니에 의해 분사되는 증발물의 높이에 따른 분사각도 편차, 물질 분포 편차를 줄여 대면적 기판에 균일한 박막을 형성한다. 수직 선형증발원 상단쪽 노즐(230)과 하단쪽 노즐(240)에 의한 물질 분사 각도 θ3와 θ4는 실제 서로 다른 도가니로부터 분사되어 증발원 하단에 하나의 도가니로부터 분사될 때에 비해 편차가 크게 줄어든다. 즉, 종래 기술에서 하나의 도가니가 수직 선형증발원의 하단에 배치되어 높은 위치에서 분사되는 물질 각도 θ1이 높은 위치에서 분사되는 물질 각도 θ2에 비해 작게 형성되는 것과 달리, 본 발명의 수직 선형 증발원은 층마다 내부 도가니가 존재하여 각각의 내부 도가니로부터 분사되는 증발물의 분사각도는 거의 일정하다(θ3=θ4).This configuration forms a uniform thin film on a large-area substrate by reducing the dispersion angle deviation and material distribution deviation according to the height of the evaporated substance injected by the plurality of inner crucibles. The material injection angles θ3 and θ4 by the nozzle 230 at the top of the vertical linear evaporation source and the nozzle 240 at the bottom of the vertical linear evaporation source are actually injected from different crucibles, and the deviation is greatly reduced compared to when the material is injected from one crucible at the bottom of the evaporation source. That is, unlike in the prior art, where one crucible is disposed at the bottom of the vertical linear evaporation source so that the angle θ1 of the material injected at a high position is smaller than the angle θ2 of the material injected at a high position, the vertical linear evaporation source of the present invention Since an inner crucible exists for each crucible, the spray angle of the evaporated water sprayed from each inner crucible is almost constant (θ3=θ4).

그에 따라 대면적 수직 기판에 균일한 박막을 형성할 수 있다. 이때 수직형 선형 증발원은 상하 스캔이 필요없고, 기판의 수평이동 또는 선형 증발원의 수평방향의 스캔만 실시한다. Accordingly, a uniform thin film can be formed on a large-area vertical substrate. At this time, the vertical linear evaporation source does not require vertical scanning, and only horizontal movement of the substrate or horizontal scanning of the linear evaporation source is performed.

또한, 내부 도가니 각각에 담긴 물질면 A''이 하나의 도가니에 의할 경우보다 도가니 수만큼의 배수로 증가하여 도가니 내압의 적정 수준을 유지할 수 있다. 이는 물질면이 좁을 경우, 상부에 이를 수 있는 추진력을 증발물에 부여하기 위해 강한 열을 가하여야 하는 것과 달리, 각각의 내부 도가니는 자신의 물질면과 가까운 노즐을 통해 물질을 분사하기 때문에 더 적은 양의 가열로도 충분히 증발물의 추진력을 발휘할 수 있기 때문이다.In addition, the material surface A'' contained in each inner crucible is increased by a multiple of the number of crucibles compared to the case of using one crucible, so that an appropriate level of internal pressure of the crucible can be maintained. This is because each inner crucible sprays material through a nozzle close to its own material surface, unlike the need to apply strong heat to give the evaporation a driving force that can reach the top when the material surface is narrow. This is because the driving force of the evaporation can be sufficiently exerted even with positive heating.

내부 도가니 지지부재는(270) 외부 도가니 내벽면에 음각 또는 양각의 구조를 하고있으며, 내부 도가니는 외벽면에 양각 또는 음각의 구조를 하고있다. 이는 외부 도가니 안에 내부 도가니 지지부재(270)를 통해 내부 도가니가 좌우 움직임에 대해 위치를 한정한다. The inner crucible support member 270 has an intaglio or embossed structure on the inner wall surface of the outer crucible, and the inner crucible has a embossed or intaglio structure on the outer wall surface. This defines the position of the inner crucible for left and right movement through the inner crucible support member 270 in the outer crucible.

또한, 이너플레이트(400)의 배열이 외부 도가니를 커버하도록 함으로써 내부 도가니의 앞뒤 움직임에 대해 위치를 한정한다. In addition, the arrangement of the inner plate 400 covers the outer crucible, thereby limiting the position of the inner crucible against back and forth movement.

내부 도가니 지지부재는 외부 도가니(290) 내벽면에 음각 또는 양각의 구조를 하고 있으며, 내부 도가니를 기준으로 그 외벽면에 양각 또는 음각의 구조를 하고 있다.The inner crucible support member has an intaglio or embossed structure on the inner wall surface of the outer crucible 290, and has a embossed or intaglio structure on the outer wall surface based on the inner crucible.

다수의 도가니를 적용하기 때문에 대면적 기판에 대해 장시간 공정을 실시할 수 있는 충분한 물질양을 담을 수 있으며, 도가니 수와 그들이 배열되는 층수는 제한적이지 않고 필요에 따라 선택할 수 있다. Since a large number of crucibles are applied, it is possible to contain a sufficient amount of material for a long-term process on a large-area substrate, and the number of crucibles and the number of layers in which they are arranged are not limited and can be selected as needed.

상기에서, 노즐부 안쪽에 배치된 이너 플레이트(400)는 내부 도가니(220)가 이탈되는 것을 방지하는 방지체 역할을 겸용하며, 각각의 선반형 지지부(275)에 탑재된 내부 도가니(220) 위에 있는 내부 이너플레이트의 물질 증발 경로를 유도하는 역할을 한다.In the above, the inner plate 400 disposed inside the nozzle unit serves as a preventive body to prevent the inner crucible 220 from being separated, and is placed on the inner crucible 220 mounted on each shelf-type support part 275. It plays a role in inducing the material evaporation path of the inner plate in the inner plate.

도 3은 본 발명에 따른 수직 증발원에서 도가니 구조를 일체형으로 구성한 것을 보여주는 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing the integral configuration of the crucible structure in the vertical evaporation source according to the present invention.

도가니부(200)는 층마다 개별적으로 물질이 담길 수 있도록 저면부(260)와 격벽(250)을 층마다 구비한다. 즉, 도가니부(200)는 물질을 담을 수 있는 공간과 담긴 물질로부터 증발된 증발물이 분사될 수 있는 개구부(210)가 층마다 존재하도록, 마치 다수의 도가니가 층상 배열된 것과 같은 형상으로 구성되되, 일체형으로 구성된다. The crucible unit 200 includes a bottom portion 260 and partition walls 250 for each layer so that materials can be individually contained in each layer. That is, the crucible unit 200 is configured in a shape as if a plurality of crucibles are arranged in layers so that a space capable of containing a material and an opening 210 through which evaporated water evaporated from the contained material may be sprayed exist for each layer. However, it is composed of a single unit.

도가니 저면부(260)는 층간 파티션과 같이 구성되고, 격벽(250)은 저면부(260)로부터 상부로 연장되며 상단부는 개구부(210)가 존재한다. 저면부(260)와 격벽(250)은 모두 하나의 도가니부 몸체(벽면 형태일 수 있다)에 일체화되어 있어, 일체형 층상 도가니를 이룬다. The bottom part 260 of the crucible is configured like an interlayer partition, the partition wall 250 extends upward from the bottom part 260, and the opening 210 is present at the top part. The bottom part 260 and the partition wall 250 are all integrated into one crucible part body (which may be in the form of a wall surface), forming an integral layered crucible.

일체형 도가니부(200)가 구성된 경우도, 수직 선형증발원의 측면(물질 분사되는 면을 뜻함)에 이너 플레이트(400)가 배열되고, 이너 플레이트(400) 외측에 다수의 노즐을 구비한 노즐부가 설치된다. 또한, 물질이 충진되는 개개의 층상 도가니 마다 상단에 내부 이너 플레이트(410)가 배열될 수 있다(도 5 참조). Even when the integral crucible unit 200 is configured, the inner plate 400 is arranged on the side of the vertical linear evaporation source (meaning the surface on which the material is sprayed), and a nozzle unit having a plurality of nozzles is installed outside the inner plate 400. do. In addition, an inner inner plate 410 may be arranged on top of each layered crucible filled with a material (see FIG. 5 ).

이너 플레이트에 의한 도가니부의 지지, 개구부에 설치되는 노즐 등 다른 구성은 도 2와 같다. Other configurations such as supporting the crucible by the inner plate and nozzles installed in the opening are the same as those in FIG. 2 .

한편, 도 6은 본 발명의 수직 증발원에 대해 실시간 물질 소모량을 계측할 수 있는 로드셀(650)을 설치한 것을 보여준다. 수직 증발원의 측벽을 지지하는 증발원 레그(600)가 설치되고, 상기 증발원 레그 하단에 로드셀(650)이 설치된다. 로드셀(650)에 의해 수직 증발원의 물질 소모량은 실시간 계측될 수 있어, 그에 따라 증착률을 예측할 수 있다. 도 6의 우측에는 좀 더 정밀한 물질 소모량 계측을 위하여 로드셀 인버티드 구조물(670)을 추가한 것을 보여준다. 'T'자형의 증발원 레그를 양단에서 지지하여 로드셀에 인가되는 수직 증발원의 무게를 감소시켜 로드셀의 무게측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 'T'자형의 증발원 레그는 수직 증발원의 양 측면에 각각 설치되어 수직 증발원을 지지하여 로드셀에 수직 증발원의 무게가 온전히 인가되게 하며, 'T'자 부분에서 양단부를 지지하는 로드셀 인버티드 구조물은 상술한 바와 같이 로드셀에 걸리는 증발원의 무게를 감소시킨다. On the other hand, Figure 6 shows that a load cell 650 capable of measuring real-time material consumption for the vertical evaporation source of the present invention is installed. An evaporation source leg 600 supporting a side wall of the vertical evaporation source is installed, and a load cell 650 is installed at the bottom of the evaporation source leg. The material consumption of the vertical evaporation source can be measured in real time by the load cell 650, and the deposition rate can be predicted accordingly. The right side of FIG. 6 shows that a load cell inverted structure 670 is added for more precise measurement of material consumption. By supporting the 'T'-shaped evaporation source legs at both ends, the weight of the vertical evaporation source applied to the load cell can be reduced, thereby improving the weight measurement accuracy of the load cell. The 'T'-shaped evaporation source legs are installed on both sides of the vertical evaporation source to support the vertical evaporation source so that the weight of the vertical evaporation source is fully applied to the load cell. As above, reduce the weight of the evaporation source on the load cell.

즉, 수직 증발원의 무게 전부가 로드셀에 인가될 경우, 증발된 물질 무게의 감소량이 본래 증발원 무게에 비해 미미하여 실시간 물질 소모량에 대한 계측 감도가 떨어질 수 있어, 로드셀 인버티드 구조물(670)을 설치하여 로드셀에 걸리는 증발원 무게를 기본적으로 덜어내어, 로드셀로 하여금 미소량의 변화에 대해 정밀하게 반응하도록 한 것이다. 로드셀 인버티드 구조물은 증발원 레그를 지지하는 방식 외에 수직 증발원의 저면 부를 직접 지지하는 것으로 구성될 수도 있다. That is, when all the weight of the vertical evaporation source is applied to the load cell, the reduction in the weight of the evaporated material is insignificant compared to the original weight of the evaporation source, and the measurement sensitivity for the real-time material consumption may be lowered. By basically reducing the weight of the evaporation source, the load cell reacts precisely to the minute amount of change. The load cell inverted structure may be configured to directly support the bottom portion of the vertical evaporation source in addition to the method of supporting the evaporation source legs.

한편, 본 발명의 수직 증발원 적용되는 수직 기판은 지면에 대해 완전한 수직 각도를 이루는 수직 기판 외에, 약간의 기울기를 갖도록 배치되는 직립형 기판으로 변형 실시될 수 있다. 즉, 지면에 대해 수직으로 배치된 수직 기판을 필요에 따라 기울기를 부여하여 배치할 수 있으며, 기울기는 대략 연직면으로부터 ±20°일 수 있다. On the other hand, the vertical substrate to which the vertical evaporation source of the present invention is applied may be transformed into an upright substrate disposed to have a slight inclination in addition to the vertical substrate forming a completely vertical angle with respect to the ground. That is, a vertical substrate disposed perpendicular to the ground may be disposed with an inclination as necessary, and the inclination may be approximately ±20° from the vertical plane.

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 defined by what is described in the claims, not limited to the embodiments described above, and that those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of rights described in the claims. It is self-evident.

기판(10)
냉각부(100)
도가니부(200)
개구부(210)
상단쪽 노즐(230)
하단쪽 노즐(240)
내부 도가니(220)
히터(300)
이너 플레이트(400)
내부 이너 플레이트(410)
저면부(260)
격벽(250)
내부 도가니 지지부재 (270)
지지부(275)
외부 도가니(290)Substrate(10)
Cooling unit (100)
Crucible part (200)
opening(210)
Top nozzle (230)
Bottom nozzle (240)
Inner Crucible(220)
Heater(300)
Inner plate (400)
Inner inner plate (410)
Bottom part (260)
bulkhead(250)
Inner crucible support member (270)
support (275)
External Crucible(290)

Claims (9)

서로 간격을 두고 상하로 층상 배열된 다수의 내부 도가니와 상기 내부 도가니들을 층상 배열되게 지지하는 도가니 고정용 지지부를 포함한 도가니부;
상기 도가니들로부터 증발된 증발물을 기판에 증착시키도록 증발물을 분사하기 위한 노즐부; 및
도가니를 가열하는 히터;를 포함하고,
상기 노즐부는 층상 배열된 도가니 측면에 노즐부의 상하 길이를 따라 다수 배열된 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 수직 증발원.a crucible unit including a plurality of inner crucibles arranged in layers at a distance from each other and a support for fixing the crucibles supporting the inner crucibles in a layered arrangement;
a nozzle unit for injecting vapors evaporated from the crucibles to deposit vapors on a substrate; and
A heater for heating the crucible; includes,
The vertical evaporation source, characterized in that the nozzle unit is provided with a plurality of nozzles arranged along the vertical length of the nozzle unit on the side of the layered crucible. 수직방향으로 길게 연장된 도가니 몸체와 상기 몸체 내부에 층상 배열된 다수의 저면부와 상기 저면부로부터 위로 연장된 격벽을 구비하여 층마다 물질을 넣을 수 있는 다수의 층상 도가니를 이루는 도가니부;
상기 도가니부의 측면에 상기 몸체 길이를 따라 배열된 노즐부; 및
상기 도가니부를 가열하는 히터;를 포함하고,
상기 도가니부는 상기 층상 도가니 마다 그 측면에 상기 노즐부로 향해 증발물이 이동할 수 있는 개구부를 구비하고,
상기 노즐부는 수직 방향을 따라 다수의 노즐을 구비하고,
상기 층상 도가니의 개구부는 상기 노즐부의 노즐을 향해 열려 있는 것을 특징으로 하는 수직 증발원.A crucible unit comprising a crucible body extending in a vertical direction, a plurality of bottom portions arranged in layers inside the body, and a partition wall extending upward from the bottom portion to form a plurality of layered crucibles capable of putting materials into each layer;
a nozzle unit arranged along the length of the body on a side surface of the crucible unit; and
Including; a heater for heating the crucible;
The crucible part has an opening through which the evaporated matter can move toward the nozzle part on the side of each layered crucible,
The nozzle unit has a plurality of nozzles along a vertical direction,
Vertical evaporation source, characterized in that the opening of the layered crucible is open toward the nozzle of the nozzle unit. 제1항에 있어서, 도가니 고정용 지지부는 다수의 도가니가 각각 지지되는 다층 선반 형태로 구성되고 내부 도가니는 각각의 선반에 안착되는 것을 특징으로 하는 수직 증발원.The vertical evaporation source according to claim 1, wherein the support for fixing the crucible is configured in the form of a multi-layer shelf on which a plurality of crucibles are respectively supported, and the inner crucible is seated on each shelf. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐부 안쪽에, 증발물의 경로를 안내하고 도가니부의 위치를 안정화 하는 이너 플레이트를 더 포함한 것을 특징으로 하는 수직 증발원.[4] The vertical evaporation source according to claim 1 or 2, further comprising an inner plate inside the nozzle unit for guiding the path of the evaporated water and stabilizing the position of the crucible unit. 제4항에 있어서, 상기 내부 도가니 또는 다수의 층상 도가니 상부에 내부 이너 플레이트를 더 포함한 것을 특징으로 하는 수직 증발원.[Claim 5] The vertical evaporation source according to claim 4, further comprising an inner inner plate on top of the inner crucible or the plurality of layered crucibles. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수직 증발원의 저면에 수직 증발원의 무게를 실시간 측정할 수 있는 로드 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 증발원.According to claim 1 or claim 2, Vertical evaporation source characterized in that it comprises a load cell capable of measuring the weight of the vertical evaporation source in real time on the bottom surface of the vertical evaporation source. 제6항에 있어서, 상기 로드 셀과 연결되고 수직 증발원의 측면을 지지하는 증발원 레그와, 상기 증발원 레그를 지지하거나 수직 증발원 저면을 직접 지지하는 로드 셀 인버티드 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 증발원.The vertical evaporation source leg connected to the load cell and supporting the side surface of the vertical evaporation source, and a load cell inverted structure supporting the evaporation source leg or directly supporting the bottom surface of the vertical evaporation source according to claim 6 evaporation source. 제1항 또는 제2항의 수직 증발원; 및
상기 수직 증발원의 수직 방향에 나란히 수직 배열된 기판;을 포함하고,
상기 수직 증발원에 대해 상기 기판이 수평 이동되거나, 상기 수직 증발원이 상기 기판에 대해 수평 이동하면서 기판에 물질을 증착하는 것을 특징으로 하는 수직 증착 시스템.The vertical evaporation source of claim 1 or 2; and
Including; substrates arranged vertically side by side in the vertical direction of the vertical evaporation source,
The vertical deposition system of claim 1 , wherein the substrate is horizontally moved with respect to the vertical evaporation source, or the material is deposited on the substrate while the vertical evaporation source is moved horizontally with respect to the substrate. 제1항 또는 제2항의 수직 증발원; 및
상기 수직 증발원에 의해 물질이 증착될 기판으로서, 연직면에 대해 경사진 각도로 기울어진 직립형으로 배치된 기판;을 포함하고,
상기 수직 증발원에 대해 상기 기판이 수평 이동되거나, 상기 수직 증발원이 상기 기판에 대해 수평 이동하면서 기판에 물질을 증착하는 것을 특징으로 하는 수직 증착 시스템.
The vertical evaporation source of claim 1 or 2; and
A substrate on which a material is deposited by the vertical evaporation source, the substrate disposed upright inclined at an inclined angle with respect to a vertical plane;
The vertical deposition system of claim 1 , wherein the substrate is horizontally moved with respect to the vertical evaporation source, or the material is deposited on the substrate while the vertical evaporation source is moved horizontally with respect to the substrate.
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