KR20240007433A - 선형 증발원 - Google Patents

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문병준
전창엽
최건훈
김인규
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엘지전자 주식회사
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Abstract

선형 증발원은 도가니의 증착 공간에 수용되고 좌우방향으로 이격되며 증착 공간을 복수개의 단위공간으로 구획하는 복수개 격벽; 및 도가니의 이너 바닥면과 이너 플레이트 중 도가니의 이너 바닥면에 더 근접하게 배치된 복수개의 플로어 플레이트를 포함할 수 있다. 복수개 격벽의 하부에는 인접한 한 쌍의 단위공간을 연통시키는 연통홀이 형성될 수 있다. 복수개의 단위 공간은 좌측 단위 공간과, 우측 단위 공간 및 중앙 단위 공간을 포함할 수 있다. 복수개의 플로워 플레이트는 좌측 단위 공간 별로 제공되어 증착 물질을 중앙 단위 공간의 하측으로 안내하는 좌측 플로어 플레이트와, 우측 단위 공간 별로 제공되어 증축 물질을 중앙 단위 공간의 하측으로 안내하는 우측 플로어 플레이트를 포함할 수 있다.

Description

선형 증발원{Linear Deposition Source}
본 발명은 선형 증발원에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증착 물질을 피증착물로 증착하는 증착 장치에 관한 것이다.
증착(deposition)이란 기체 상태의 입자를, 금속, 유리(glass) 등과 같은 물체의 표면에 얇은 고체 막을 입히는 방법이다.
최근에는 TV, 휴대폰 등과 같은 전자 기기에 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이의 사용이 증가하면서, OLED 디스플레이 패널을 제조하는 장치, 공정 등에 대한 연구가 활발하다. 특히, OLED 디스플레이 패널 제조 공정은 진공 상태에서 유리 기판 등의 기판에 유기 물질을 증착시키는 공정을 포함한다.
구체적으로, 증착 공정은 유기/무기 물질이 수용된 도가니(crucible)를 가열하여 유기/무기 물질을 기체 상태로 증발시키는 공정과, 기체 상태의 유기 물질이 노즐(nozzle)을 통과하여 기판에 증착되는 공정을 포함한다.
이 때, 우수한 박막 특성 확보를 위해서는 기체 상태의 유기 물질은 기판에 균일하게 증착되어야 한다. 따라서, 선형 증발원은 복수개 노즐로 기체 상태의 유기 물질을 균일하게 공급하는 것이 바람직하고, 복수개 노즐을 통과한 기체 상태의 유기 물질을 기판의 각 영역으로 균일하게 안내되는 것이 바람직하다.
OLED 디스플레이를 제조하는 제조업자는 수율을 높이기 위해서는 각 공정 장비가 투입된 원재료가 모두 소진되기 전까지 일정 성능을 유지하는 것이 바람직하다.
선형 증발원은 도가니의 열 분포가 일정하지 않을 수 있고, 내부 압력 분포 또한 상이할 수 있으며, 도가니 내부 압력 분포의 틀어짐에 따라 증발온도 또한 차이가 발생할 수 있다. 선형 증발원은 액상 재료가 아닌, 승화성 재료를 사용했을 때, 재료가 충진 공간에서 불균일하게 소진될 수 있다.
선형 증발원은 장시간 공정 후, 도가니 내부의 증발량이 많은 영역에서 증착물질이 모두 소진될 수 있고, 도가니가 이너 바닥면이 노출되는 시점에서 도가니 내부의 증착 물질의 입자 분포가 틀어질 수 있으며, 노즐에서 기판으로 토출되는 입자의 유량의 변동이 발생할 수 있다.
이러한, 입자의 유량 변동을 최소화할 수 있는 일 예는 대한민국 등록특허공보 10-1608586 B1(2016년04월04일 공고)에 개시된 박막 균일도를 균일하게 유지하는 선형 증발원이 있고, 선형 증발원은 물질을 담은 도가니와 그 위에 증발물을 분사하는 노즐이 형성된 노즐부를 포함하는 선형증발원에 있어서, 상기 노즐부 아래로, 홀이 다수 형성된 외측 배플;과 상기 외측 배플 아래로, 외측 배플과 이격되고, 물질 충진면으로부터 위편으로 이격된 위치에 놓이는, 내측 배플;을 포함하며, 상기 외측 배플에는 다수의 홀이 균일하게 분포되고, 상기 내측 배플은, 중심부에서부터 일정 구간에만 홀이 밀집되고, 그 외의 양단부에는 홀이 없이 막힌 면으로 구성되어, 도가니에 담긴 물질 분포에 관계없이 중심부에서 물질 플럭스가 집중되는 가우스 분포를 이루게 하고, 상기 외측 배플을 통해 물질 분포를 균일하게 한다.
대한민국 등록특허공보 10-1608586 B1(2016년04월04일 공고)
종래 기술에 따른 선형 증발원은 내측 배플의 중심부에서부터 일정 구간에만 홀이 형성되고, 내측 배플의 양단부에는 홀이 없이 막힌 면으로 구성되어, 도가나의 내부 영역 중 홀과 상대적으로 거리가 먼 영역에서 압력이 증가할 수 있고, 높은 압력과 온도로 인한 재료의 변성 가능성이 높은 문제점이 있다.
본 실시예는 도가니의 좌측벽이나 우측벽에 근접한 영역에 재료가 주로 잔존하는 비대칭 현상이 발생하더라도, 불균일한 잔존 물질이 최대한 균일한 두께로 증착될 수 있는 선형 증발원을 제공하는데 있다.
본 실시예는 도가니의 내측 하부에 증착 물질을 도가니의 내측 중앙으로 모아주는 플로어 플레이트가 배치된 선형 증발원을 제공하는데 있다.
본 실시 예에 따른 선형 증발원은 좌우 방향으로 길고 증착 물질이 수용되는 증착 공간이 좌측벽과 우측벽 사이에 형성된 도가니; 도가니의 외측 주변에서 도가니를 가열하는 히터; 증착 공간을 덮고 복수개 노즐이 이격되게 제공된 도가니 캡; 도가니 캡 하측에 서로 이격되게 위치되는 복수개 이너 플레이트; 증착 공간에 수용되고 좌우방향으로 이격되며 증착 공간을 복수개의 단위공간으로 구획하는 복수개 격벽; 및 도가니의 이너 바닥면과 이너 플레이트 중 도가니의 이너 바닥면에 더 근접하게 배치된 복수개의 플로어 플레이트를 포함할 수 있다.
복수개 격벽의 하부에는 인접한 한 쌍의 단위공간을 연통시키는 연통홀이 형성될 수 있다.
복수개의 단위 공간은 좌측벽과 우측벽 중 좌측벽에 더 근접한 적어도 하나의 좌측 단위 공간과, 좌측벽과 우측벽 중 우측벽에 더 근접한 적어도 하나의 우측 단위 공간 및 좌측 단위 공간과 우측 단위 공간 사이에 위치하는 중앙 단위 공간을 포함할 수 있다.
복수개의 플로워 플레이트는 좌측 단위 공간 별로 제공되어 증착 물질을 중앙 단위 공간의 하측으로 안내하는 좌측 플로어 플레이트와, 우측 단위 공간 별로 제공되어 증축 물질을 중앙 단위 공간의 하측으로 안내하는 우측 플로어 플레이트를 포함할 수 있다.
복수개 이너 플레이트 중 하측 이너 플레이트는 도가니의 길이 방향으로 좌측벽와 우측벽 중 좌측벽에 더 근접한 적어도 하나의 제1홀과, 좌측벽과 우측벽 중 우측벽에 더 근접한 적어도 하나의 제2홀을 포함할 수 있다.
제1홀과 제2홀은 하측 이너 플레이트의 길이 방향으로 하측 이너 플레이트의 중앙에 형성되지 않을 수 있다.
중앙 단위 공간은 제1홀과 제2홀의 사이에 향할 수 있다.
복수개 플로어 플레이트의 상면 높이는 격벽의 하단 높이 보다 높을 수 있다.
플로어 플레이트의 좌우 방향 길이는 단위 공간의 좌우 방향 길이 보다 짧을 수 있다.
복수개 플로어 플레이트 각각에는 도가니의 바닥면과 접촉되는 적어도 하나의 지지 다리가 연결될 수 있다.
도가니에는 플로어 플레이트 각각이 안착되는 안착부가 형성될 수 있다. 안착부는 도가니의 이너 바닥면과 이격될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 증착 물질이 좌우 방향의 일측에만 비대칭으로 존재하더라도, 플로어 플레이트가 증착 물질을 도가나의 내부 중앙측으로 안내하여, 증착 물질의 균일도 편차를 최소화할 수 있다.
또한, 증착 물질이 중앙 단위 공간에서 제1홀과 제2홀로 분산되어 유동되므로, 열안정성이 우수하다.
또한, 증착 공정의 후반에 재료가 소진되는 시점에도 압력 부하를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 따른 증착 장치가 도시된 단면도,
도 2는 본 실시 예에 따른 선형 증발원 일 예의 내부가 도시된 단면도,
도 3는 본 실시 예에 따른 선형 증발원 다른 예의 도가니 내부가 도시된 단면도,
도 4는 본 실시 예에 따른 선형 증발원 다른 예의 도가니 내부가 도시된 단면도,
도 5는 본 실시 예와 비교되는 비교예의 도가니 내부가 도시된 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 실시 예에 따른 증착 장치가 도시된 단면도이다.
증착 장치는 하우징(1)와, 기판 지지대(2) 및 선형 증발원(3)을 포함할 수 있다.
하우징(1)의 내부에는 공간(11)이 형성될 수 있다. 하우징(1)은 선형 증발원(3)에 의해 증착 물질을 기판(21)을 증착할 때, 공간(11)에 진공을 형성하는 진공 챔버일 수 있다.
기판 지지대(2)는 선형 증발원(3)과 함께 하우징(1) 내부의 공간(11)에 함께 수용될 수 있다.
기판 지지대(2)는 공간(11) 중 상측에 위치될 수 있다. 기판 지지대(2)에는 피증착물인 기판(21)이 지지될 수 있다. 기판(21)은 사각형 형상일 수 있다.
기판(21)과 선형 증발원(3)의 사이에는 선형 증발원(3)에서 기화된 증착 물질(42)이 고르게 기판(21)으로 유도되도록 마스크(22)가 배치될 수 있다. 마스크(22)는 기판(21)의 하측에 배치될 수 있다. 마스크(22)에는 기화된 증착 물질이 통과하는 홀이 형성될 수 있다.
선형 증발원(3)은 하우징(2) 내에 배치되어 기판(21)에 증착 물질(42)을 기화시킬 수 있다.
선형 증발원(3)은 도가니(4)와, 이너 플레이트(5)와, 플로어 플레이트(6)와, 히터(7A)와, 히터 프레임(7B) 및 도가니 캡(8)을 포함할 수 있다.
도가니(4)는 내부에 증착 공간(41)이 형성되고 좌우 방향(Y)으로 길게 형성될 수 있다. 도가니(4)는 전후 방향(X)의 폭 보다 좌우 방향(Y)의 길이가 긴 형상일 수 있다. 도가니(4)는 상면이 개방된 용기 형상일 수 있다.
증착 공간(41)에는 증착 물질(42)이 수용될 수 있다. 증착 물질(42)의 일 예는 유기물일 수 있다.
도가니(4)는 도가니 캡(8)에 체결될 수 있다.
도가니(4)는 상부에 도가니 캡(8)에 스크류 등의 체결부재(43)로 체결되는 체결 바디(44)가 돌출될 수 있다.
도가니(4)는 도가니 캡(8)를 관통한 후 체결 바디(44)에 체결되는 체결부재(43)에 체결될 수 있고, 도가니 캡(8)의 하부에 고정될 수 있다. 도가니(4)는 도가니 캡(8)에 매달린 상태로 도가니 캡(8)과 일체화될 수 있다.
이너 플레이트(5)는 증착 공간(41)에 배치되고 홀(51)이 형성될 수 있다.
홀(51)은 복수개 형성될 수 있다.
이너 플레이트(5)는 도가니(4) 내부에 복수개 제공될 수 있다. 복수개 이너 플레이트(5)는 상하 방향(Z)으로 이격될 수 있다.
이너 플레이트(5)는 이너 플레이트 장착 바디(52)에 배치되거나 도가니(4)에 직접 배치될 수 있다.
이너 플레이트(5)가 이너 플레이트 장착 바디(52)에 배치되는 경우, 이너 플레이트 장착 바디(52)의 상부에는 안착부(53)가 형성되고, 안착부(53)는 도가니(4)의 상부 내둘레에 형성된 걸림턱(45)에 안착될 수 있다.
복수개 이너 플레이트(5)는 이너 플레이트 장착 바디(52)에 이격되게 지지될 수 있다.
이너 플레이트(5)가 도가나(4)에 직접 배치되는 경우, 도가니(4)의 내둘레에는 이너 플레이트(5)가 안착되는 안착홈(또는 단턱부)가 형성될 수 있다. 안착홈은 복수개 제공될 수 있고, 복수개 안착홈은 도가니(4)의 내둘레에 이격되게 형성될 수 있다. 복수개의 이너 플레이트(5)는 도가니(4)의 내둘레에 서로 이격되게 안착될 수 있다.
플로어 플레이트(6)는 도가니(4)의 내측 하부에 배치될 수 있다. 플로어 플레이트(6)는 증착 공간(41) 전체 높이의 1/10 높이의 아래에 배치될 수 있다.
플로어 플레이트(6)는 증착 물질(42)을 대략 수평 방향(X, Y)으로 안내할 수 있다. 플로어 플레이트(6)는 상하 방향(Z)의 입자 거동을 감소시킬 수 있고, 수평 방향의 입자 거동에는 큰 영향을 미치지 않을 수 있다.
히터(7A)는 도가니(4)를 가열할 수 있다. 히터(7A)는 전기 히터를 포함할 수 있다. 히터(7A)는 도가니(4)의 외둘레면을 둘러 쌀 수 있다. 히터(7A)는 도가니(4)의 외측 주변에서 도가니(4)를 가열할 수 있다.
히터(7A)은 도가니(4)의 외측에 배치되고 도가니(4)의 전,후,좌,우 네 면을 둘러쌀 수 있다.
히터 프레임(7B)은 도가니(4)의 외측에서 히터(7A)를 지지할 수 있다.
히터 프레임(7B)은 내측에 히터(7A)가 설치된 프레임(71)과, 프레임(71)의 하측에 제공되어 프레임(71)을 지지하는 프레임 지지대(72)를 포함할 수 있다.
도가니 캡(8)은 증착 공간(41)을 덮도록 도가니(4)의 상부에 배치될 수 있다. 도가니 캡(8)은 판 형상일 수 있고, 도가니(4)의 상단 위에 배치된 도가니 플레이트일 수 있다.
도가니 캡(8)의 상면(81)은 기판(21)과 나란할 수 있다. 도가니 캡(8)의 상면(81)은 수평할 수 있다. 도가니 캡(8)의 하면은 도가니(4)을 향할 수 있다.
도가니 캡(8)에는 도가니(4)의 상부가 결합될 수 있다. 도가니 캡(8)은 도가니(4)와 함께 도가니 어셈블리를 구성할 수 있다.
도가니 캡(8)에는 도 2 도시된 바와 같이, 복수개의 노즐(82)이 제공될 수 있다.
노즐(82)는 도 2에 도시된 바와 같이, 도가니 캡(8)의 길이 방향(Y)으로 이격된 외곽측 노즐(82a,82b)과, 외곽측 노즐(82a,82b) 사이에 위치하는 중앙측 노즐(82c)을 포함할 수 있다. 외곽측 노즐(82a,82b)은 좌측 노즐(82a)와 우측 노즐(82b)을 포함할 수 있고, 좌측 노즐(82a)과 우측 노즐(82b) 각각은 2 개 이상일 수 있다.
도가니 캡(8)은 도 1에 도시된 바와 같이, 히터 프레임(7B)에 접촉될 수 있고, 히터 프레임(7B)에 지지될 수 있다.
도가니 캡(8)은 직사각형 형상일 수 있다.
도가니 캡(8)의 일 예는 도가니 캡(8)에 히터 프레임(7B)과 면접촉되는 면접촉부(85)가 하측 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
도가니(4)가 좌우 방향으로 긴 직육면체 형상일 경우, 도가니 캡(8)은 좌우 방향으로 긴 직사각형 형상일 수 있다.
면접촉부(85)가 외곽측 노즐(82)(84)에 더 근접할 경우, 히터(7A)에서 히터 프레임(7B)으로 전달된 열은 면접촉부(85)를 통해 도가니 캡(8)으로 전달될 수 있고, 면접촉부(85)와 근접한 외곽측 노즐(82,84)의 클로깅은 최소화될 수 있다.
도가니 캡(8)에 면접촉부(85)가 하측 방향으로 돌출 형성될 경우, 도가니 캡(8)은 면접촉부(85) 이외가 히터 프레임(7B)과 이격될 수 있고, 도가니 캡(8)과 히터 프레임(7B)의 사이에는 갭이 형성될 수 있다.
도가니 캡(8)의 다른 예는 도가니 캡(8)의 둘레면 주변을 따라 면접촉부(85)가 돌출될 수 있고, 그 전체가 히트 프레임(7)과 접촉되는 것도 가능하다. 면접촉부(85)는 도가니 캡(8)의 저면에 띠 형상으로 형성될 수 있고, 갭 없이 히터 프레임(7B)과 접촉될 수 있다.
도가니 캡(8)의 일 예는 도가니 캡(8)의 저면에 체결 바디(44)가 수용되는 체결 바디 수용홈(86)이 함몰 형성될 수 있다.
도가니 캡(8)의 다른 예는 히터 프레임(7B)과 연결되는 부재에 3점 이상으로 지지될 수도 있다
선형 증발원(3)은 쿨링 블록(90)을 더 포함할 수 있다.
쿨링 블록(90)은 히터 프레임(7B)의 외측에서 히터 프레임(7B)을 둘러쌀 수 있다. 쿨링 블록(90)은 내부에 공간(91)이 형성될 수 있다. 도가니(4)와 히터(7A)와 히터 프레임(7B) 및 도가니 캡(8)은 공간(91)에 수용될 수 있다.
쿨링 블록(90)은 상면이 개방될 수 있다. 쿨링 블록(90)은 직육면체 형상일 수 있다.
쿨링 블록(90)은 히터(7A)가 방출하는 열이 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
쿨링 블록(90)는 냉각수 등의 냉매가 통과하는 냉매 튜브 또는 냉매 채널을 포함할 수 있다. 쿨링 블록(90)는 냉매 튜브 또는 냉매 채널을 포함하는 냉각수 블록을 포함한다.
선형 증발원(3)은 어퍼 리플렉터(92)를 포함할 수 있다. 어퍼 리플렉터(92)는 쿨링 블록(90)의 상부에 배치될 수 있다. 어퍼 리플렉터(92)에는 개구부(93)가 형성될 수 있다. 개구부(93)은 원형 형상 또는 직사각형 형상일 수 있다. 개구부(93)는 복수개 제공되는 것도 가능하다.
선형 증발원(3)은 하부 플레이트(94)와, 사이드 리플렉터(96)를 포함할 수 있다.
하부 지지 구조물 어셈블리 (94)는 히터 프레임(7B)을 지지할 수 있다. 하부 플레이터(94)는 쿨링 블록(90)을 지지할 수 있다.
하부 지지 구조물 어셈블리는 수직방향의 포스트와, 지지의 목적을 갖고 있는 플레이트를 포함할 수 있고, 필요에 따라 플레이트에는 냉각수가 흐를 수 있다.
플레이트는 쿨링제킷 어셈블리에 포함될 수 있다.
포스트는 플레이트 위 구조물을 전부 지지할 수 있고, 냉각수 자켓 어셈블리의 경우 공정장비에서 발생하는 열이 주변으로 퍼져나가는 것을 막을 수 있으며, 그 냉각수 자켓 안에 공정장비인 히터 프레임(7B)과 도가니(4)가 배치될 수 있다.
히터 프레임(7B)의 하단과, 쿨링 블록(90)의 하단은 하부 플레이트(94)에 놓여질 수 있다.
사이드 리플렉터(96)는 히터 프레임(7B)의 외측에 배치될 수 있다. 사이드 리플렉터(96)는 히터(7A)의 주변으로 퍼지는 열을 도가니(4)의 방향으로 반사시킬 수 있고, 단열 효과를 증대시킬 수 있다.
선형 증발원(3)은 로어 리플텍터(98)를 더 포함할 수 있다.
로어 리플렉터(98)은 도가니(4) 및 히터(7A)의 하측에 위치되도록 히터 프레임(7B)에 배치될 수 있다. 로어 리플렉터(98)는 도가니(4)의 하단과 이격되게 히터 프레임(7B)의 내측에 위치될 있다. 로어 리플렉터(98)는 히터(7A)의 하측으로 퍼지는 열을 도가니(4)의 방향으로 반사시킬 수 있고, 단열 효과를 증대시킬 수 있다.
도 2는 본 실시 예에 따른 도가니 내부가 도시된 단면도이다.
도가니(4)의 일측벽(46)과, 도가니(4)의 타측벽(47)은 도가니(4)의 길이 방향(Y)으로 이격되고 서로 마주보는 벽으로 정의될 수 있다. 도가니(4)의 일측벽(46)은 도가니(4)의 좌측벽일 수 있고, 도가니(4)의 타측벽(47)은 도가니(4)의 우측벽일 수 있다..
도가니(4)의 일측벽(46)과, 도가니(4)의 타측벽(47)은 도가니((4)의 바닥벽(48)에서 수직하게 세워질 수 있다.
도가니(4)는 복수개 격벽(49)을 더 포함할 수 있다.
복수개 격벽(49)은 증착 공간(41)에 수용될 수 있다. 복수개 격벽(49)은 좌우 방향(Y)으로 이격될 수 있다. 복수개 격벽(49)은 증착 공간(41)을 복수개의 단위공간(S1,S2,S3,S34,S5,S6,S7)으로 구획할 수 있다.
복수개의 격벽(49)은 도가니(4)의 일측벽(46)과, 도가니(4)의 타측벽(47) 사이에 좌우 방향(Y)으로 이격될 수 있다.
복수개 격벽(49)의 하부에는 인접한 한 쌍의 단위공간을 연통시키는 연통홀(49a)이 형성될 수 있다.
연통홀(49a)은 도가니(4)의 이너 바닥면(48a)와, 격벽(49)의 하단 사이에 형성될 수 있다. 연통홀(49a)은 증착 공간(41) 내 증착 물질(42)의 입자 경로 저항을 감소할 수 있다.
연통홀(49a)은 복수개 격벽(49)의 하부에 한정되지 않고, 하부의 위에 복수개의 형성되는 것도 가능하고, 복수개 격벽(49)의 하부에 형성된 하측 연통홀과, 하측 연통홀 보다 높이가 높은 상측 연통홀을 포함하는 것도 가능하다.
복수개의 단위 공간(S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7)은 적어도 하나의 좌측 단위 공간(S1,S2,S3)과, 적어도 하나의 우측 단위 공간(S5,S6,S7) 및 중앙 단위 공간(S4)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 좌측 단위 공간(S1,S2,S3)은 좌측벽(46)과 우측벽(47) 중 좌측벽(46)에 더 근접할 수 있다. 적어도 하나의 좌측 단위 공간(S1,S2,S3)는 격벽(49) 중 좌측에 위치한 격벽 의해 형성되고 상면 및 하면이 개방된 공간일 수 있다.
적어도 하나의 우측 단위 공간(S5,S6,S7)은 좌측벽(46)과 우측벽(47) 중 우측벽(47)에 더 근접할 수 있다. 적어도 하나의 우측 단위 공간(S5,S6,S7)는 격벽(49) 중 우측에 위치한 격벽에 의해 형성되고 상면 및 하면이 개방된 공간일 수 있다.
중앙 단위 공간(S4)은 좌측 단위 공간(S1,S2,S3)과 우측 단위 공간(S5,S6,S7) 사이에 위치할 수 있다. 중앙 단위 공간(S4)은 격벽(49) 중 중앙측에 위치한 격벽에 의해 형성되고 상면 및 하면이 개방된 공간일 수 있다.
복수개 이너 플레이트(5)는 도가니 캡(8) 하측에 위치할 수 있고, 서로 이격되게 위치될 수 있다.
복수개 이너 플레이트(5)는 하측 이너 플레이트(54)를 포함할 수 있다.
하측 이너 플레이트(54)는 복수개 이너 플레이트(5) 중 하측에 위치하는 이너 플레이트로 정의될 수 있다.
하측 이너 플레이트(54)는 복수개의 격벽(49)과 상하 방향(Z)으로 이격될 수 있다. 복수개의 격벽(49)의 상단은 하측 이너 플레이트(54)의 저면 하측에 배치될 수 있고, 하측 이너 플레이트(54)의 저면과 이격될 수 있다.
하측 이너 플레이트(54)에는 복수의 홀(51a)(51b)가 형성될 수 있다.
복수의 홀(51a)(51b)은 도가니(4)의 길이 방향(Y)으로 서로 이격될 수 있다. 한 쌍의 홀(51a)(51b)은 도가니(4)의 길이 방향(Y)으로 일측벽(46)와 타측벽(47) 중 일측벽(46)에 더 근접한 적어도 하나의 제1홀(51a)과, 일측벽(46)과 타측벽(47) 중 타측벽(47)에 더 근접한 적어도 하나의 제2홀(51b)을 포함할 수 있다.
제1홀(51a)과 제2홀(51b)은 하측 이너 플레이트(54)의 길이 방향(Y)으로 하측 이너 플레이트(54)의 중앙에 형성되지 않을 수 있다.
하측 이너 플레이트(54)의 일 예는 제1홀(51a)과 제2홀(51b)은 하측 이너 플레이트(54)의 길이 방향(Y)으로 하측 이너 플레이트(54)를 3등분하는 가상선에 위치될 수 있다. 제1홀(51a)과, 제2홀(51b)은 하측 이너 플레이트(54)의 길이 방향(Y) 일단과 이너 플레이트(54)의 1/3 지점 사이의 영역과, 이너 플레이트(54)의 1/3 지점과 이너 플레이트(54)의 2/3 지점 사이의 영역과, 이너 플레이트(54)의 2/3 지점과 하측 이너 플레이트(54)의 길이 방향(Y) 타단 사이의 영역에 형성되지 않을 수 있다.
한편, 하측 이너 플레이트(54)의 다른 예는 제1홀(51a)이 하측 이너 플레이트(54)의 길이 방향(Y)으로 하측 이너 플레이트(54)의 1/4지점 내지 1/3 지점에 형성될 수 있고, 제2홀(51b)이 하측 이너 플레이트(54)의 길이 방향(Y)으로 하측 이너 플레이트(54)의 2/3 지점 내지 3/4 지점에 형성될 수 있다.
하측 이너 플레이트(54)의 1/4지점과, 1/3 지점, 2/3 지점 및 3/4 지점은 하측 이너 플레이트(54)의 좌측단을 기준으로 한 지점일 수 있다.
하측 이너 플레이트(54)의 하측 공간에서 기화된 증착 물질은 제1홀(51a)과, 제2홀(51b)로 분산되어, 하측 이너 플레이트(54)의 상측 공간으로 확산될 수 있다.
하측 이너 플레이트(54)는 전후 방향(X)의 폭 보다 좌우 방향(Y)의 길이가 길 수 있고, 제1홀(51a)은 좌측으로 편심된 좌측 홀일 수 있고, 제2홀(51b)는 우측으로 편심된 우측 홀일 수 있다.
제1홀(51a)과 제2홀(51b)의 위치에 의해, 기화된 증착 물질(42)은 하측 이너 플레이트(54)의 하측 공간(SL,SC,SR)) 중 중앙 영역(SC)으로 집중되지 않고, 좌측 영역(SL)과, 우측 영역(SR)으로 좌우 분산될 수 있다.
제1홀(51a)은 단수개의 장홀이 길게 형성되거나, 복수개의 제1홀(51a)이 최외측(하측 이너 플레이트(54)의 좌측단)부터 중앙 사이의 지점, 예를 들어 1/3 지점에 형성될수 있으며, 밀집되어 형성될 수 있다.
복수개의 제1홀(51a)이 하측 이너 플레이트(54)의 1/4 지점과 1/3 지점 사이에 형성되되, 1/3 지점에 밀집되어 형성될 수 있다.
제1홀(51a)은 하측 이너 플레이트(54)의 1/3 지점에서 하측 이너 플레이트(54)의 좌측단 혹은 중앙으로 갈수록 크기가 점차 감소되게 형성될 수 있다. 제1홀(51a)은 하측 이너 플레이트(54)의 1/3 지점으로 갈수록 크기가 점차 확장되게 형성되는 것도 가능하다.
제1홀(51a)은 하측 이너 플레이트(54)의 1/4 지점과 1/3 지점 사이에 복수개 형성될 수 있다.
제1홀(51a)는 하측 이너 플레이트(54)의 1/3 지점에 복수개 형성되고, 복수개의 제1홀 (51a)는 하측 이너 플레이트(54)의 1/3 지점에서 좌측단 혹은 하측 이너 플레이트(54)의 중앙으로 갈수록 개수가 점차 감소될 수 있다.
제2홀(51b)은 단수개의 장홀이 길게 형성되거나, 복수개의 제2홀(51b)이 하측 이너 플레이트(54)의 우측단과 중앙 사이의 지점, 예를 들어 하측 이너 플레이트(54)의 좌측단으로부터 2/3 지점에 형성될 수 있으며, 밀집되어 형성될 수 있다.
복수개의 제2홀(51b)이 하측 이너 플레이트(54)의 2/3 지점과 3/4 지점 사이에 형성되되, 2/3 지점에 밀집되어 형성될 수 있다.
제2홀(51b)은 하측 이너 플레이트(54)의 2/3 지점에서 하측 이너 플레이트(54)의 우측단으로 갈수록 크기가 점차 감소되게 형성될 수 있다. 제2홀(51b)은 하측 이너 플레이트(54)의 2/3 지점으로 갈수록 크기가 점차 확장되게 형성되는 것도 가능하다.
제2홀(51b)은 하측 이너 플레이트(54)의 2/3 지점과 3/4 지점 사이에 복수개 형성될 수 있다.
제2홀(51b)는 하측 이너 플레이트(54)의 2/3 지점에 복수개 형성되고, 복수개의 제2홀(51b)은 하측 이너 플레이트(54)의 2/3 지점에서 하측 이너 플레이트(54)의 우측단 혹은 하측 이너 플레이트(54)의 중앙으로 갈수록 개수가 점차 감소될 수 있다.
제1홀(51a)과 제2홀(51b)은 원형 또는 사각형 형상일 수 있다.
상기와 같은 제1홀(51a)과, 제2홀(51b)는 하측 이너 플레이트(54)의 하측 공간의 내부 압력이 과도하지 않게 기화된 증착 물질을 안내할 수 있고, 특정 영역의 입자 밀도가 증가하여 내압이 과하게 증가하는 것을 막을 수 있으며, 증착 물질의 변성을 막을 수 있다.
복수개 이너 플레이트(5)는 상측 이너 플레이트(55)를 더 포함할 수 있다. 상측 이너 플레이트(55)은 하측 이너 플레이트(54)의 상측에 위치될 수 있다. 상측 이너 플레이트(55)에는 복수개의 상측 홀(51c)이 형성될 수 있다.
플로어 플레이트(6)의 일 예는 도 2에 도시된 바와 같이, 도가니(4)의 내부에 복수개 제공될 수 있다. 복수개의 플로어 플레이트(6)는 도가니(4)의 길이 방향(Y)으로 일렬 배치될 수 있다. 복수개의 플로어 플레이트(6)는 도가니(4)의 길이 방향(Y)으로 서로 이격될 수 있다.
플로어 플레이트(6)의 다른 예는 격벽이 없을 경우, 도가니(4)의 내부에 단수개 제공될 수 있다.
복수개의 플로어 플레이트(6)는 도가니(4)의 이너 바닥면(48a)과 이너 플레이트(5) 중 도가니(4)의 이너 바닥면(48a)에 더 근접하게 배치될 수 있다.
도가니(4)의 이너 바닥면(48a)은 바닥벽(48)의 상면으로 정의될 수 있다.
복수개의 플로어 플레이트(6)의 개수는 복수개의 단위 공간(S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7)의 개수 보다 작을 수 있다.
복수개의 플로워 플레이트(6)는 좌측 플로어 플레이트(61)와, 우측 플로어 플레이트(62)를 포함할 수 있다.
좌측 플로어 플레이트(61)는 좌측 단위 공간(S1,S2,S3) 별로 제공되어 증착 물질을 중앙 단위 공간(S4)의 하측으로 안내할 수 있다. 좌측 플로어 플레이트(61)와, 좌측 단위 공간(S1,S2,S3)는 1:1 대응될 수 있다. 좌측 플로어 플레이트(61)의 개수는 좌측 단위 공간(S1,S2,S3)의 개수와 동일할 수 있다.
좌측 플로어 플레이트(61)는 증착 물질을 인접한 타 좌측 플로어 플레이트(61)의 하측이나 중앙 단위 공간(S4)의 하측으로 안내할 수 있다.
좌측 단위 공간(S1,S2,S3)의 하측에서 증발된 증착 물질은 중앙 단위 공간(S4)의 하측과, 중앙 단위 공간(S4)를 차례로 통과하여, 격벽(49)와 이너 플레이트(4)의 사이의 공간(SL,SC,SR)으로 유동될 수 있다.
우측 플로어 플레이트(62)는 좌측 플로어 플레이트(61)와 좌우 방향(Y)으로 이격될 수 있다.
우측 플로어 플레이트(62)은 우측 단위 공간(S5,S6,S7) 별로 제공되어 증착 물질을 중앙 단위(S4) 공간의 하측으로 안내할 수 있다. 우측 플로어 플레이트(62)와, 우측 단위 공간(S5,S6,S7)는 1:1 대응될 수 있다. 우측 플로어 플레이트(62)의 개수는 우측 단위 공간(S5,S6,S7)의 개수와 동일할 수 있다.
우측 플로어 플레이트(62)는 증착 물질을 인접한 타 우측 플로어 플레이트(62)의 하측이나 중앙 단위 공간(S4)의 하측으로 안내할 수 있다.
우측 단위 공간(S5,S6,S7)의 하측에서 증발된 증착 물질은 중앙 단위 공간(S4)의 하측과, 중앙 단위 공간(S4)를 차례로 통과하여, 격벽(49)와 이너 플레이트(4)의 사이의 공간(SL,SC,SR)으로 유동될 수 있다.
복수개 플로어 플레이트(6)의 상면 높이(H1)는 격벽(49)의 하단 높이(H2) 보다 높을 수 있다.
플로어 플레이트(6)의 일 예는 플로어 플레이트(6)의 좌우 방향(Y) 길이(L1)는 단위 공간의 좌우 방향(Y) 길이(L2) 보다 짧을 수 있다. 플로어 플레이트(6)와 격벽(49)의 사이에는 틈(G)이 존재할 수 있고, 플로어 플레이트(6)의 하측에서 증발된 증착 물질(42)의 일부는 틈(G)을 통해 상승될 수 있다.
플로어 플레이트(6)의 다른 예는 일정 개구의 홀이 형성될 수 있고, 플로어 플레이트(6)의 하측에서 증발된 증착 물질(42)의 일부는 홀을 통해 상승될 수 있다.
좌측 플로워 플레이트(61)의 하측에서 증발된 증착 물질(42)은 일부가 중앙 단위 공간(S4)으로 안내될 수 있고, 나머지가 틈(G)을 통해 좌측 단위 공간(S1,S2,S3)으로 안내되어 상승될 수 있다.
우측 플로워 플레이트(62)의 하측에서 증발된 증착 물질(42)은 일부가 중앙 단위 공간(S4)으로 안내된 후 상승될 수 있고, 나머지가 틈(G)을 통해 우측 단위 공간(S5,S6,S7)으로 안내되어 상승될 수 있다.
복수개의 플로어 플레이트(6)는 도가니(4)의 이너 바닥면(48a)과 상하 방향(Z)으로 이격될 수 있다.
플로어 플레이트(6)의 저면과 바닥벽(48)의 이너 바닥면(48a) 사이에는 증착 물질(42)이 확산되는 확산 공간이 형성될 수 있다.
복수개 플로어 플레이트(6) 각각에는 도가니(4)의 바닥면(48a)과 접촉되는 적어도 하나의 지지 다리(63)가 연결될 수 있다.
지지 다리(63)의 일 예는 좌측 플로워 플레이트(61) 또는 우측 플로워 플레이트(61)와 일체로 형성될 수 있다. 지지 다리(63)의 다른 예는 좌측 플로워 플레이트(61)와, 우측 플로워 플레이트(61)와 별도로 제조된 후, 좌측 플로워 플레이트(61)와, 우측 플로워 플레이트(61)에 체결될 수 있다.
플로어 플레이트(6)와 지지 다리(63)는 도가니(4) 내부로 삽입 및 도가니(4)에서 탈착이 가능할 수 있다.
도 3는 본 실시 예에 따른 선형 증발원 다른 예의 도가니 내부가 도시된 단면도이다.
본 실시예는 도가니(4)에 플로어 플레이트(6) 각각이 안착되는 안착부(50)가 형성될 수 있고, 안착부(50) 이외의 구성 및 작용은 선형 증발원 일 예와 동일할 수 있다.
안착부(50)는 도가니(4)의 이너 바닥면(48a)과 이격될 수 있다.
도가니(4)의 내측면은 하부가 단턱지게 형성될 수 있고, 안착부(50)는 도가니(4)의 내측면 중 단턱진 부분의 상면으로 정의될 수 있다.
플로어 플레이트(6)는 도가니(4)의 내부로 삽입될 수 있고, 플로어 플레이트(6)가 안착부(50)에 안착되면, 플로어 플레이트(6)는 도가니(4)의 이너 바닥면(48a)과 이격될 수 있고, 도가니(4)에 장착될 수 있다.
도 4는 본 실시 예에 따른 선형 증발원 또 다른 예의 도가니 내부가 도시된 단면도이다.
본 실시예는 이너 플레이트(5) 중 하측 이너 플레이트(54)의 중앙에 센터홀(51d)이 형성되고, 하측 이너 플레이트(54) 이외의 기타 구성 및 작용은 선형 증발원 일 예와 동일할 수 있다.
센터 홀(51d)는 상하 방향으로 중앙 단위 공간(S4)을 향할 수 있고, 중앙 단위 공간(S4)을 통해 상승된 증착 물질(42)은 센터 홀(51d)을 통과하여, 하측 이너 플레이트(54)와 상측 이너 플레이트(55) 사이의 공간으로 유동될 수 있다.
도 5는 본 실시 예와 비교되는 비교예의 도가니 내부가 도시된 단면도이다.
비교예의 도가니(4)는 본 실시예의 플로어 플레이트(6. 도 1 및 도 2 참조)를 포함하지 않고, 기타의 구성 및 작용이 본 실시예에 따른 선형 증발원 일 예와 동일한 경우이다.
비교예는 격벽(49)의 하단이 도가니(4)의 하측벽(48)과 접할 수 있고, 각 단위 공간(S1,S2,S3,S34,S5,S6,S7)에서 상승된 증착 물질은 도가니(4)의 내측 하부를 통해 이동되지 않고, 이너 플레이트(5)까지 상승될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
4: 도가니 5: 이너 플레이트
6: 히터 8: 도가니 캡
6: 플로어 플레이트

Claims (6)

  1. 좌우 방향으로 길고 증착 물질이 수용되는 증착 공간이 좌측벽과 우측벽 사이에 형성된 도가니;
    상기 도가니의 외측 주변에서 도가니를 가열하는 히터;
    상기 증착 공간을 덮고 복수개 노즐이 이격되게 제공된 도가니 캡;
    상기 도가니 캡 하측에 서로 이격되게 위치되는 복수개 이너 플레이트;
    상기 증착 공간에 수용되고 좌우방향으로 이격되며 상기 증착 공간을 복수개의 단위공간으로 구획하는 복수개 격벽; 및
    상기 도가니의 이너 바닥면과 상기 이너 플레이트 중 상기 도가니의 이너 바닥면에 더 근접하게 배치된 복수개의 플로어 플레이트를 포함하고,
    상기 복수개 격벽의 하부에는 인접한 한 쌍의 단위공간을 연통시키는 연통홀이 형성되며,
    상기 복수개의 단위 공간은
    상기 좌측벽과 우측벽 중 좌측벽에 더 근접한 적어도 하나의 좌측 단위 공간과,
    상기 좌측벽과 우측벽 중 우측벽에 더 근접한 적어도 하나의 우측 단위 공간 및
    상기 좌측 단위 공간과 우측 단위 공간 사이에 위치하는 중앙 단위 공간을 포함하고,
    상기 복수개의 플로워 플레이트는
    상기 좌측 단위 공간 별로 제공되어 증착 물질을 상기 중앙 단위 공간의 하측으로 안내하는 좌측 플로어 플레이트와,
    상기 우측 단위 공간 별로 제공되어 증축 물질을 상기 중앙 단위 공간의 하측으로 안내하는 우측 플로어 플레이트를 포함하는 선형 증발원.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개 이너 플레이트 중 하측 이너 플레이트는 상기 도가니의 길이 방향으로 좌측벽와 우측벽 중 좌측벽에 더 근접한 적어도 하나의 제1홀과, 좌측벽과 우측벽 중 우측벽에 더 근접한 적어도 하나의 제2홀을 포함하고,
    상기 제1홀과 제2홀은 상기 하측 이너 플레이트의 길이 방향으로 상기 하측 이너 플레이트의 중앙에 형성되지 않으며,
    상기 중앙 단위 공간은 상기 제1홀과 제2홀의 사이에 향하는 선형 증발원.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개 플로어 플레이트의 상면 높이는 상기 격벽의 하단 높이 보다 높은 선형 증발원.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로어 플레이트의 좌우 방향 길이는 상기 단위 공간의 좌우 방향 길이 보다 짧은 선형 증발원.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개 플로어 플레이트 각각에는 상기 도가니의 바닥면과 접촉되는 적어도 하나의 지지 다리가 연결된 선형 증발원.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도가니에는 상기 플로어 플레이트 각각이 안착되는 안착부가 형성되고,
    상기 안착부는 상기 도가니의 이너 바닥면과 이격된 선형 증발원.
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