WO2014208789A1 - 공급유닛을 구비하는 박막증착장치 - Google Patents

공급유닛을 구비하는 박막증착장치 Download PDF

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WO2014208789A1
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unit
raw material
supply unit
transfer
thin film
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PCT/KR2013/005682
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오현필
전광진
박상현
오규운
한찬희
이일환
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에스엔유 프리시젼 주식회사
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate

Definitions

  • the present invention relates to a thin film deposition apparatus having a supply unit, and more particularly, to a thin film deposition apparatus having a supply unit that can easily adjust the amount of raw material supplied to the vaporization unit.
  • Solar cells are a semiconductor device that converts light energy into electrical energy using a photovoltaic effect, and are recently attracting attention as a problem of depletion of fossil fuels.
  • compound thin-film solar cells such as copper indium gallium selenide (CIGS) thin film solar cells or Cadmium Telluride (CdTe) thin-film solar cells are relatively simple to produce and inexpensive to produce. I am attracting attention as a next generation solar cell.
  • CGS copper indium gallium selenide
  • CdTe Cadmium Telluride
  • the organic light emitting diode is capable of self-emission, and thus requires no backlight, thereby reducing power consumption.
  • the display device using the same may implement an excellent image without problems of the viewing angle and afterimage.
  • the deposition process applied in the manufacturing of the solar cell and the organic light emitting device is mainly used the vacuum thermal evaporation method, when performing the deposition process using the vacuum thermal evaporation method to ensure that the raw material is stably deposited on the substrate
  • the supply of raw materials and the control of the appropriate raw material feeding speed are required.
  • an object of the present invention is to solve such a conventional problem, and the filling portion for continuously feeding the raw material and the filling groove in which the raw material is filled along the outer circumferential surface are formed spirally, and the raw material being rotated and filled in the longitudinal direction.
  • a thin film deposition apparatus having a supply unit capable of continuously supplying raw materials to a vaporization unit and easily controlling the amount of the supplied raw materials by using a transfer unit to be transported accordingly is provided.
  • a thin film deposition apparatus including a supply unit for supplying a raw material, a vaporization unit for vaporizing the raw material supplied from the supply unit, and an injection unit for spraying the raw material vaporized in the vaporization unit on a substrate.
  • the input unit for continuously feeding the raw material;
  • a transfer part connected to the input part and having a filling groove in which a raw material is filled along the outer circumferential surface in a spiral shape, and transferring the raw material being rotated and filled along the longitudinal direction;
  • a discharge part which receives the raw material from the transfer part and delivers it to the vaporization unit;
  • a housing part accommodating the transfer part and having a connection groove connected to the input part and the discharge part, respectively; It is achieved by the thin film deposition apparatus having a supply unit connected to the conveying unit, the motor unit for rotating the conveying unit so that the raw material filled in the filling groove is conveyed to the discharge unit.
  • control unit for controlling the rotational speed of the motor unit may be further controlled so that the feed rate of the raw material by the transfer unit.
  • the transfer unit may be a ball screw.
  • the gas supply unit may further include a gas providing unit connected to the discharge unit to provide a carrier gas for transporting fuel to the vaporization unit.
  • the vaporization unit the injection groove is connected to the injection unit is formed, the heating unit for heating the fuel carried inside by the carrier gas; And an insulation part surrounding an outer surface of the heating part and blocking heat loss generated from the heating part.
  • an input unit for continuously inputting raw materials and a filling groove in which raw materials are filled along the outer circumferential surface are formed in a spiral shape and are continuously rotated in the vaporization unit by using a transfer unit for rotating and feeding the raw materials filled along the longitudinal direction.
  • a thin film deposition apparatus having a supply unit for supplying a raw material and easily adjusting the amount of the supplied raw material.
  • control unit it is possible to adjust the feed rate of the raw material by the transfer unit.
  • the gas providing unit it is possible to provide a carrier gas so that fuel is carried to the vaporization unit.
  • the vaporization unit including the heat insulation it is possible to block the heat loss generated in the heating unit.
  • FIG. 1 is a perspective view of a thin film deposition apparatus having a supply unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the thin film deposition apparatus having the supply unit of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a thin film deposition apparatus having a supply unit of FIG. 1.
  • Figure 4 schematically shows the operation of the transfer unit of the thin film deposition apparatus having a supply unit of FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of a thin film deposition apparatus having a supply unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the thin film deposition apparatus having a supply unit of FIG.
  • the thin film deposition apparatus 100 having a supply unit is a raw material supplied from the supply unit 110 and the supply unit 110 for supplying the raw material It includes a vaporization unit 120 for vaporizing the injection unit 130 for spraying the raw material vaporized in the vaporization unit 120 to the substrate (s).
  • the supply unit 110 includes a housing part accommodating the input part 111 for continuously feeding the raw material, a transfer part 112 for transferring the raw material, and a discharge part 113 and a transfer part 112 for transferring the raw material to the vaporization unit.
  • the input part 111 is opened at the upper end so that the raw material is supplied, the lower end is connected to the transfer part 112 described later, and the raw material supplied from the upper end is continuously fed into the transfer part 112.
  • the transfer unit 112 is connected to the lower end of the input unit 111 receives the raw material, the filling groove (g1) is filled in a spiral shape along the outer circumferential surface.
  • the transfer part 112 rotates by the motor part 115 mentioned later.
  • the raw material introduced into the transfer part 112 by this rotation is filled in the filling groove g1 and is transferred to the discharge part 113 described later along the longitudinal direction of the transfer part 112.
  • the size and shape of the filling groove g1 of the transfer part 112 may be determined according to the type and nature of the input raw material or the property of the thin film to be deposited.
  • the transfer part 112 may be provided as a ball screw, but is not limited thereto.
  • the discharge unit 113 is connected to the transfer unit 112, and receives the raw material from the transfer unit 112 and delivers to the vaporization unit 120 side.
  • the gas supply unit 117 to be described later supplies the carrier gas to the end of the discharge unit 113, the carrier gas delivers the raw material to the vaporization unit 120.
  • the housing part 114 accommodates a transfer part and closes an end portion of the filling groove g1 of the transfer part 112 to form a space in which the raw material is transferred in the longitudinal direction of the transfer part 112.
  • the housing part 114 forms a connection groove g2 such that the transfer part 112 is connected to the input part 111 and the discharge part 113, respectively.
  • the motor unit 115 is connected to the end of the transfer unit 112, the raw material filled in the filling groove (g1) of the transfer unit 112 is moved along the longitudinal direction of the transfer unit 112 is transferred to the discharge unit 113. Rotate the transfer part 112 so as to.
  • the motor unit 115 may include a stepping motor or a servo motor in which an encoder or a pulse coder, etc., are embedded to enable precise position control in the controller 116 to be described later. It may be provided as, but is not limited thereto.
  • the raw material can be continuously supplied to the vaporization unit 120 described later by using the input unit 111, the transfer unit 112, the discharge unit 113, the housing unit 114, and the motor unit 115. .
  • the controller 116 is connected to the motor unit 115 and controls the rotational speed of the motor unit 115.
  • control unit 116 may be provided as a personal computer or a numerical control device (NC) equipped with a microcontroller for precise position control, but is not limited thereto.
  • NC numerical control device
  • the gas supply unit 117 is connected to the end of the discharge unit 113 to supply a carrier gas for transporting the fuel reaching the discharge unit 113 to the vaporization unit 120 to be described later.
  • Carrier gas refers to a gas for transporting raw materials, and hydrogen or helium is generally used, but is not limited thereto.
  • the vaporization unit 120 includes a heating part 121 for heating the raw material and a heat insulating part 122 for blocking heat loss generated from the heating part 121.
  • the heating part 121 is formed with an injection groove (g3) to be connected to the injection unit 130, which will be described later, and supplies heat to vaporize the fuel transported inside by the carrier gas.
  • a temperature control unit (not shown) may be additionally installed in the heating unit 121 to enable temperature setting according to the type of raw material.
  • an induction passage (not shown) for guiding fuel vaporized by the heating unit 121 to the injection groove g3 connected to the injection unit 130 to be described later is disposed inside the heating unit 121, The vaporized fuel is moved to the injection unit 130 by this guide passage (not shown).
  • the heat insulation part 122 surrounds an outer surface of the heating part 121 to block heat loss generated from the heating part 121.
  • the vaporization temperature of the raw material in the thin film deposition process for manufacturing the solar cell and the organic light emitting device is several hundred to several thousand degrees depending on the type of raw material.
  • the material and thickness of the heat insulating part 122 it is preferable to determine the material and thickness of the heat insulating part 122 according to the type of the raw material.
  • the injection unit 130 is connected to the injection groove g3 formed in the heating unit 121 and deposits the raw material on the substrate s by spraying the raw material vaporized from the heating unit 121 onto the substrate s.
  • the raw material is continuously supplied to the vaporization unit 120, the amount of the raw material supplied to the vaporization unit 120 Can be easily adjusted.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the thin film deposition apparatus having a supply unit of FIG. 1, and FIG. 4 schematically illustrates an operation of a transfer unit of the thin film deposition apparatus having a supply unit of FIG. 1.
  • the raw material is continuously injected into the input unit 111, and the input raw material is filled in the filling groove g1 of the transfer unit 112.
  • Filling groove (g1) is formed spirally along the longitudinal direction of the conveying part (112). Therefore, when the transfer part 112 rotates, the raw material filled in the filling groove g1 also rotates and moves along the longitudinal direction of the transfer part 112.
  • the raw material is continuously transferred to the discharge part 113 side along the longitudinal direction of the transfer part 112, and is transferred to the connection groove g2 of the housing part 114 connected to the inlet of the discharge part 113.
  • the feed speed of the raw material is proportional to the rotational speed of the motor unit 115 and the pitch of the feed unit 112, and inversely proportional to the angle (acute angle) formed by the feed direction of the feed unit 112 and the filling groove (g1). do. Therefore, by adjusting the rotational speed of the motor unit 115, the pitch (pitch) of the conveying unit 112 and the angle (acute angle) of the conveying direction of the conveying unit 112 and the filling groove g1, thereby adjusting the supply speed of the raw material It is possible to do
  • the raw material passes through the discharge part 113 through the connection groove g2 of the housing part 114 connected to the discharge part 113.
  • the carrier gas is supplied from the gas supply part 117 connected to the discharge part 113 to the discharge part 113 side, and the supplied carrier gas transfers the raw material in the discharge part 113 to the heating part 121. .
  • the raw material reaching the heating unit 121 is heated until vaporized, and the vaporized raw material is formed at the lower end of the heating unit 121 via an induction passage (not shown) disposed inside the heating unit 121.
  • the injection groove g3 is reached.
  • the raw material reaching the injection groove g3 flows into the injection unit 130, and the raw material introduced into the injection unit 130 is sprayed onto the substrate s by the injection unit 130 and deposited.
  • an input unit for continuously inputting raw materials and a filling groove filled with raw materials along the outer circumferential surface are spirally formed and rotated to fill raw materials.
  • the transfer unit to transfer along the longitudinal direction, the raw material is continuously supplied to the vaporization unit, by easily adjusting the amount of the raw material supplied to the vaporization unit, it is possible to deposit the raw material on the substrate stably.
  • a thin film deposition apparatus having a supply unit that can easily adjust the amount of raw material supplied to the vaporization unit.

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Abstract

본 발명의 공급유닛을 구비하는 박막증착장치에 관한 것으로서, 원료를 공급하는 공급유닛과 상기 공급유닛으로부터 공급받은 원료를 기화시키는 기화유닛과 상기 기화유닛에서 기화되는 원료를 기판에 분사하는 분사유닛을 포함하는 박막증착장치에 있어서, 상기 공급유닛은, 원료를 연속적으로 투입하는 투입부; 상기 투입부와 연결되며, 외주면을 따라 원료가 충진되는 충진홈이 나선형으로 형성되며, 회전하여 충진되는 원료를 길이방향을 따라 이송시키는 이송부; 상기 이송부로부터 원료를 공급받아 상기 기화유닛 측으로 전달하는 배출부; 상기 이송부를 수용하며, 상기 투입부 및 상기 배출부와 각각 연결되는 연결홈이 형성되는 하우징부; 상기 이송부에 연결되며, 상기 충진홈에 충진되는 원료가 배출부로 이송되도록 상기 이송부를 회전시키는 모터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공급유닛을 구비하는 박막증착장치
본 발명은 공급유닛을 구비하는 박막증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기화유닛으로 공급되는 원료의 량을 용이하게 조절할 수 있는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치에 관한 것이다.
태양 전지(Solar Cell)는 광기전 효과를 이용하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자로써, 화석 연료의 고갈 문제의 대두로 최근 주목을 받고 있다. 특히, CIGS(Copper Indium Galium Selenide) 박막 태양 전지나 CdTe(Cadmium Telluride) 태양 전지 등 화합물 박막 태양 전지는 비교적 생산 공정이 간단하며 생산 비용이 저렴하고, 광변환 효율을 기존의 태양 전지와 동일한 수준까지 얻을 수 있어 차세대 태양 전지로 주목 받고 있다.
또한, 유기 발광 소자(Organic Light Emitted Diode;OLED)는 액정 표시 장치와는 달리 자체 발광이 가능하기 때문에 백라이트가 필요 없어 소비 전력이 작다. 또한, 시야각이 넓고 응답 속도가 빠르기 때문에 이를 이용한 표시 장치는 시야각 및 잔상의 문제가 없는 우수한 화상을 구현할 수 있다.
한편, 이러한 태양 전지 및 유기 발광 소자의 제조 시 적용되는 증착 공정은 주로 진공열증착방식이 이용되며, 상기 진공열증착방식을 이용하여 증착 공정을 실시할 때는 원료가 기판에 안정적으로 증착되도록 연속적인 원료의 공급 및 적절한 원료 공급 속도의 조절이 요구된다.
이러한 필요성에 의하여, 종래에 여러 방식을 이용하여 연속적으로 원료를 공급하는 원료공급유닛을 제작하였으며, 이를 이용하여 증착 공정을 수행하는 시도가 있었으나, 효과적으로 원료의 공급량을 조절하지 못하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원료를 연속적으로 투입하는 투입부와 외주면을 따라 원료가 충진되는 충진홈이 나선형으로 형성되며 회전하여 충진되는 원료를 길이방향을 따라 이송시키는 이송부를 이용하여, 기화유닛에 연속적으로 원료를 공급하고, 공급되는 원료의 량을 용이하게 조절할 수 있는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 원료를 공급하는 공급유닛과 상기 공급유닛으로부터 공급받은 원료를 기화시키는 기화유닛과 상기 기화유닛에서 기화되는 원료를 기판에 분사하는 분사유닛을 포함하는 박막증착장치에 있어서, 상기 공급유닛은, 원료를 연속적으로 투입하는 투입부; 상기 투입부와 연결되며, 외주면을 따라 원료가 충진되는 충진홈이 나선형으로 형성되며, 회전하여 충진되는 원료를 길이방향을 따라 이송시키는 이송부; 상기 이송부로부터 원료를 공급받아 상기 기화유닛 측으로 전달하는 배출부; 상기 이송부를 수용하며, 상기 투입부 및 상기 배출부와 각각 연결되는 연결홈이 형성되는 하우징부; 상기 이송부에 연결되며, 상기 충진홈에 충진되는 원료가 배출부로 이송되도록 상기 이송부를 회전시키는 모터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 이송부에 의한 원료의 이송속도가 조절되도록 상기 모터부의 회전속도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송부는 볼스크류일 수 있다.
또한, 상기 배출부와 연결되어 연료를 상기 기화유닛으로 운반하는 캐리어가스를 제공하는 가스제공부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기화유닛은, 상기 분사유닛과 연결되는 분사홈이 형성되며, 캐리어가스에 의해 내부로 운반되는 연료를 가열시키는 가열부; 상기 가열부의 외면을 감싸며, 상기 가열부에서 발생하는 열손실을 차단하는 단열부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 원료를 연속적으로 투입하는 투입부와 외주면을 따라 원료가 충진되는 충진홈이 나선형으로 형성되며 회전하여 충진되는 원료를 길이방향을 따라 이송시키는 이송부를 이용하여, 기화유닛에 연속적으로 원료를 공급하고, 공급되는 원료의 량을 용이하게 조절할 수 있는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치가 제공된다.
또한, 제어부를 이용하여, 이송부에 의한 원료의 이송속도를 조절할 수 있다.
또한, 가스제공부를 이용하여, 연료가 기화유닛으로 운반되도록 캐리어가스를 제공할 수 있다.
또한, 단열부를 포함하는 기화유닛을 이용하여, 가열부에서 발생하는 열손실을 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 단면도이다.
도 4는 도 1의 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 이송부의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
설명에 앞서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일실시예에서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 공급유닛을 구비하는 박막증착장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 분해 사시도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공급유닛을 구비하는 박막증착장치(100)는 원료를 공급하는 공급유닛(110)과 공급유닛(110)으로부터 공급받은 원료를 기화시키는 기화유닛(120)과 기화유닛(120)에서 기화되는 원료를 기판(s)에 분사하는 분사유닛(130)을 포함한다.
상기 공급유닛(110)은 원료를 연속적으로 투입하는 투입부(111)와 원료를 이송시키는 이송부(112)와 원료를 기화유닛 측으로 전달하는 배출부(113)와 이송부(112)를 수용하는 하우징부(114)와 이송부(112)를 회전시키는 모터부(115)와 모터부(115)의 회전속도를 제어하는 제어부(116)와 캐리어가스를 공급하는 가스공급부(117)를 포함한다.
상기 투입부(111)는 원료가 공급되도록 상단부가 개구되며, 하단부는 후술하는 이송부(112)와 연결되어 상단부로부터 공급된 원료가 이송부(112)로 연속적으로 투입된다.
상기 이송부(112)는 투입부(111)의 하단부와 연결되어 원료를 공급받으며, 외주면을 따라 원료가 충진되는 충진홈(g1)이 나선형으로 형성된다.
또한, 이송부(112)는 후술하는 모터부(115)에 의해 회전한다. 이러한 회전에 의해 이송부(112)로 투입되는 원료가 충진홈(g1)에 충진되면서 이송부(112)의 길이방향을 따라 후술하는 배출부(113)로 이송된다.
한편, 투입되는 원료의 종류와 성질 또는 증착될 박막의 성질 등에 따라서 이송부(112)의 충진홈(g1)의 크기 및 형상이 결정될 수 있다.
또한, 이송부(112)는 볼스크류로 구비될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 배출부(113)는 이송부(112)와 연결되며, 이송부(112)로부터 원료를 공급받아 기화유닛(120) 측으로 전달한다. 후술하는 가스공급부(117)가 캐리어가스를 배출부(113)의 단부로 공급하여, 캐리어가스가 원료를 기화유닛(120)으로 전달한다.
상기 하우징부(114)는 이송부를 수용하며, 이송부(112)의 충진홈(g1)의 단부를 마감하여 원료가 이송부(112)의 길이방향으로 이송되는 공간을 형성한다.
또한, 하우징부(114)는 이송부(112)가 투입부(111) 및 배출부(113)와 각각 연결되도록 연결홈(g2)을 형성한다.
상기 모터부(115)는 이송부(112)의 단부에 연결되며, 이송부(112)의 충진홈(g1)에 충진되는 원료가 이송부(112)의 길이방향을 따라 이동하여 배출부(113)로 이송되도록 이송부(112)를 회전시킨다.
또한, 모터부(115)는 후술하는 제어부(116)에서 정교한 위치제어가 가능하도록 엔코더(Encoder) 또는 펄스코더(Pulse Coder) 등이 내장되는 스테핑모터(Stepping Motor) 또는 서보모터(Servo Motor) 등으로 구비될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이, 투입부(111)와 이송부(112)와 배출부(113)와 하우징부(114)와 모터부(115)를 이용하여, 원료를 후술하는 기화유닛(120)에 연속적으로 공급할 수 있다.
상기 제어부(116)는 모터부(115)와 연결되며, 모터부(115)의 회전속도를 제어한다.
또한, 제어부(116)는 정밀한 위치제어를 위해서, 마이크로컨트롤러가 구비된 퍼스널컴퓨터 또는 수치제어장치(NC)로 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같은 제어부(116)에 의해서, 모터부(115)의 회전속도를 조절함으로써, 모터부(115)와 연결된 이송부(112)의 회전속도를 조절하여 후술하는 기화유닛(120)으로 공급되는 원료의 량을 용이하게 조절할 수 있다.
상기 가스공급부(117)는 배출부(113)의 단부와 연결되어 배출부(113)에 도달한 연료를 후술하는 기화유닛(120)으로 운반하는 캐리어가스를 공급한다.
캐리어가스란 원료를 운반하는 가스를 말하며, 일반적으로 수소나 헬륨이 사용되나 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같은 가스공급부(117)를 이용하여, 후술하는 기화유닛(120)에 연료를 용이하게 공급할 수 있다.
상기 기화유닛(120)은 원료를 가열하는 가열부(121)와 가열부(121)에서 발생하는 열손실을 차단하는 단열부(122)를 포함한다.
상기 가열부(121)는 후술하는 분사유닛(130)과 연결되도록 분사홈(g3)이 형성되며, 캐리어가스에 의해 내부로 운반되는 연료가 기화되도록 열을 공급한다.
또한, 원료의 종류에 따라서 기화 온도가 상이하므로, 원료의 종류에 따라 온도설정이 가능하도록 온도조절부(미도시)가 가열부(121)에 추가적으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 가열부(121)에 의해 기화된 연료를 후술하는 분사유닛(130)과 연결되는 분사홈(g3)으로 유도하기 위한 유도통로(미도시)가 가열부(121) 내부에 배치되며, 기화된 연료는 이러한 유도통로(미도시)에 의해서 분사유닛(130)으로 이동한다.
상기 단열부(122)는 가열부(121)의 외면을 감싸 가열부(121)에서 발생하는 열손실을 차단한다.
태양 전지 및 유기발광소자를 제조하기 위한 박막증착과정에의 원료의 기화 온도는 원료의 종류에 따라 수백 내지 수천 도이다.
따라서, 효과적으로 열손실을 차단하도록, 원료의 종류에 따라 단열부(122)의 재질 및 두께 등을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 분사유닛(130)은 가열부(121)에 형성된 분사홈(g3)과 연결되며, 가열부(121)에서 기화되는 원료를 기판(s)에 분사함으로써 기판(s)에 원료를 증착시킨다.
따라서, 이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 공급유닛을 구비하는 박막증착장치(100)에 의하면, 기화유닛(120)에 연속적으로 원료를 공급하고, 기화유닛(120)으로 공급되는 원료의 량을 용이하게 조절할 수 있다.
지금부터는 첨부한 도면을 참조하여, 상술한 공급유닛을 포함하는 박막증착장치(100)의 작동에 대해서 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 단면도이고, 도 4는 도 1의 공급유닛을 구비하는 박막증착장치의 이송부의 작동을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 투입부(111)로 연속적으로 원료가 투입되며, 투입된 원료는 이송부(112)의 충진홈(g1)에 충진된다.
이후, 모터부(115)가 회전하게 되면, 모터부(115)와 연결되어 있는 이송부(112)가 회전하게 된다.
충진홈(g1)은 이송부(112)의 길이방향을 따라 나선형으로 형성되어 있다. 따라서, 이송부(112)가 회전하게 되면, 충진홈(g1)에 충진된 원료도 함께 회전하면서 동시에 이송부(112)의 길이 방향을 따라 이동한다.
이후, 원료는 이송부(112)의 길이 방향을 따라 배출부(113)측으로 계속하여 이송되며, 배출부(113)의 입구와 연결되는 하우징부(114)의 연결홈(g2)까지 이송된다.
이때, 원료의 이송 속도는 모터부(115)의 회전 속도와 이송부(112)의 피치(pitch)와 비례하며, 이송부(112)의 이송방향과 충진홈(g1)이 이루는 각도(예각)와 반비례한다. 따라서, 모터부(115)의 회전 속도와 이송부(112)의 피치(pitch) 및 이송부(112)의 이송방향과 충진홈(g1)이 이루는 각도(예각)를 조절함으로써, 원료의 공급속도를 조절하는 것이 가능하다.
또한, 모터부(115)의 회전 속도는 모터부(115)와 연결되는 제어부(116)에 의해서 조절되기 때문에, 제어부(116)를 이용하여 모터부(115)의 속도를 적절하게 조절함으로써, 원료의 공급속도를 조절하는 것이 가능하다.
이후, 원료는 배출부(113)와 연결되는 하우징부(114)의 연결홈(g2)을 지나 배출부(113)를 통과한다.
이때, 배출부(113)와 연결되는 가스공급부(117)에서 배출부(113)측으로 캐리어가스를 공급하며, 공급된 캐리어가스는 배출부(113)에 있는 원료를 가열부(121)로 전달한다.
이후, 가열부(121)에 도달한 원료는 기화될 때까지 가열되며, 기화된 원료는 가열부(121) 내부에 배치되는 유도통로(미도시)를 경유하여 가열부(121)의 하단에 형성된 분사홈(g3)에 도달한다.
이후, 분사홈(g3)에 도달한 원료는 분사유닛(130)으로 유입되며, 분사유닛(130)으로 유입된 원료는 분사유닛(130)에 의해서 기판(s)으로 분사되어 증착된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 공급유닛을 구비하는 박막증착장치에 의하면, 원료를 연속적으로 투입하는 투입부와 외주면을 따라 원료가 충진되는 충진홈이 나선형으로 형성되며 회전하여 충진되는 원료를 길이방향을 따라 이송시키는 이송부를 이용하여, 기화유닛에 연속적으로 원료를 공급하며, 기화유닛으로 공급되는 원료의 량을 용이하게 조절하여, 기판에 안정적으로 원료를 증착시킬 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
기화부에 공급되는 원료의 량을 용이하게 조절할 수 있는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 원료를 공급하는 공급유닛과 상기 공급유닛으로부터 공급받은 원료를 기화시키는 기화유닛과 상기 기화유닛에서 기화되는 원료를 기판에 분사하는 분사유닛을 포함하는 박막증착장치에 있어서,
    상기 공급유닛은,
    원료를 연속적으로 투입하는 투입부;
    상기 투입부와 연결되며, 외주면을 따라 원료가 충진되는 충진홈이 나선형으로 형성되며, 회전하여 충진되는 원료를 길이방향을 따라 이송시키는 이송부;
    상기 이송부로부터 원료를 공급받아 상기 기화유닛 측으로 전달하는 배출부;
    상기 이송부를 수용하며, 상기 투입부 및 상기 배출부와 각각 연결되는 연결홈이 형성되는 하우징부;
    상기 이송부에 연결되며, 상기 충진홈에 충진되는 원료가 배출부로 이송되도록 상기 이송부를 회전시키는 모터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송부에 의한 원료의 이송속도가 조절되도록 상기 모터부의 회전속도를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는 볼스크류인 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이송부는 볼스크류인 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 배출부와 연결되어 연료를 상기 기화유닛으로 운반하는 캐리어가스를 제공하는 가스제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 배출부와 연결되어 연료를 상기 기화유닛으로 운반하는 캐리어가스를 제공하는 가스제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기화유닛은,
    상기 분사유닛과 연결되는 분사홈이 형성되며, 캐리어가스에 의해 내부로 운반되는 연료를 가열시키는 가열부; 상기 가열부의 외면을 감싸며, 상기 가열부에서 발생하는 열손실을 차단하는 단열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기화유닛은,
    상기 분사유닛과 연결되는 분사홈이 형성되며, 캐리어가스에 의해 내부로 운반되는 연료를 가열시키는 가열부; 상기 가열부의 외면을 감싸며, 상기 가열부에서 발생하는 열손실을 차단하는 단열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급유닛을 구비하는 박막증착장치.
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