WO2016167479A1 - 유도 가열 선형 증발 증착 장치 - Google Patents

유도 가열 선형 증발 증착 장치 Download PDF

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WO2016167479A1
WO2016167479A1 PCT/KR2016/002630 KR2016002630W WO2016167479A1 WO 2016167479 A1 WO2016167479 A1 WO 2016167479A1 KR 2016002630 W KR2016002630 W KR 2016002630W WO 2016167479 A1 WO2016167479 A1 WO 2016167479A1
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nozzle
induction heating
storage space
evaporation
evaporation crucible
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PCT/KR2016/002630
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English (en)
French (fr)
Inventor
이주인
신용현
Original Assignee
한국표준과학연구원
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    • 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
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
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    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/243—Crucibles for source material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Definitions

  • the present invention relates to a linear evaporation deposition apparatus, and more particularly to an induction heating linear evaporation deposition apparatus for depositing an organic thin film.
  • organic layers including a light emitting layer use a thermal deposition method, which is a kind of physical vapor deposition.
  • an organic material layer including an organic light emitting layer is typically formed through a thermal deposition process.
  • an organic material layer is typically formed by a scan method in which a substrate is moved in a linear direction in a deposition apparatus, and the scan deposition method is suitable for mass production with good material efficiency and thickness uniformity.
  • the heater wire for heating the organic material is located outside the evaporation source, it is not easy to uniform temperature control of the evaporation source, it is not easy to generate a uniform organic thin film.
  • the distance between the evaporation source and the deposition substrate should be long so that the temperature of the heater wire is much higher than the heating temperature of the evaporation source to suppress the mask temperature rise on the deposition substrate. This has a problem that the cost of manufacturing the deposition equipment, such as the volume of the vacuum chamber increases.
  • the organic powder filled in the evaporation source springs out from the evaporation source by heating when the evaporation of the organic material evaporates, the substrate and vacuum chamber may be contaminated by the protruding organic powder, and the use efficiency of the organic material may decrease. There may be a problem.
  • the spray angle of the organic vapor evaporated from the nozzle of the evaporation source is large, and when a mask is used on the deposition substrate, a shadow effect occurs due to the mask thickness.
  • the shadow effect may cause problems in the production of high resolution OLED panels such as UHD TVs.
  • One technical problem to be solved of the present invention is to provide a bottom-up or top-down linear evaporation deposition apparatus employing a simple induction heating method.
  • One technical problem to be solved of the present invention is to provide a bottom-up or top-down linear evaporation deposition apparatus employing an induction heating method capable of depositing a spatially uniform thin film with a high linearity by narrowing the spray angle and producing a high resolution OLED panel will be.
  • One technical problem to be solved of the present invention is to prevent the organic powder filled in the evaporation source from being evaporated from the evaporation source to the powder state by heating during the evaporation of the organic material to prevent contamination of the substrate and the vacuum chamber, and improve the use efficiency of the organic material.
  • the height is to provide a bottom-up or top-down linear evaporation apparatus.
  • One technical problem to be solved of the present invention is to provide a bottom-up or top-down linear evaporation deposition apparatus employing an induction heating method that can selectively replace the nozzle unit to deposit a uniform thin film.
  • One technical problem to be solved by the present invention is to provide a bottom-up or top-down linear evaporation deposition apparatus capable of precise alignment of the mask having a fine pattern by lowering the overall temperature of the evaporation source from the induction heating and preventing the increase of the mask temperature on the deposition substrate will be.
  • Linear evaporation deposition apparatus comprises a vacuum container extending in the first direction; A storage space disposed inside the vacuum container, the storage space containing a deposition material, formed of a conductive material, heating the deposition material to generate steam, and through a plurality of nozzle portions respectively connected to the storage space.
  • An evaporation crucible which injects steam and extends in the first direction; An induction heating coil extending in the first direction and disposed in the vacuum vessel, forming an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible; And an evaporation crucible support for fixing the evaporation crucible to the vacuum container.
  • a plurality of nozzles may be coupled to the evaporation crucible decomposition.
  • the nozzle unit may include an injection amount adjusting means for adjusting the amount of the injected steam.
  • the evaporation crucible is extended in the first direction and the receiving space for receiving the deposition material;
  • a body part including nozzle coupling through holes arranged in the first direction and surrounding the storage space;
  • a widthwise protrusion protruding from a side of the body in a second direction perpendicular to the first direction;
  • a plurality of nozzle parts including coupling threads formed on respective outer circumferential surfaces, inserted into the storage space, connected to the storage space, and arranged in the first direction.
  • the nozzle coupling through hole may be screwed with the coupling screw thread of the nozzle portion.
  • the nozzle unit ejecting nozzle disposed in the receiving space and having a through hole in the center; And a gasket part compressed by the jet nozzle to seal the nozzle part.
  • the jet nozzle is disposed inside the receiving space and has a first through-hole having a constant inner diameter cylindrical upper nozzle;
  • a tapered nozzle disposed in the storage space and having a second through hole having an inner diameter gradually increasing, the taper nozzle being continuously connected to the upper nozzle and having an outer diameter and an inner diameter gradually increasing;
  • a lower nozzle having a third through hole of a constant diameter and continuously connected to the tapered nozzle and having a cylindrical shape;
  • a nozzle flange disposed in an outer side of the accommodation space and connected to the lower nozzle.
  • the coupling thread may be formed on an outer circumferential surface of the lower nozzle.
  • the upper nozzle comprises a guide upper nozzle for guiding the steam and having a constant outer diameter; And a fixed upper nozzle connected to the guide upper nozzle and having an outer diameter larger than the outer diameter of the guide upper nozzle.
  • the fixed upper nozzle may include a position adjusting thread formed on the outer surface.
  • it may further include a nozzle cap for guiding the steam.
  • the nozzle cap is arranged to surround the upper nozzle and screwed to the position adjustment screw and includes a plurality of through holes along the side, one end is open and the other end of the cylindrical body of the cap is blocked; And a position adjusting nut part inserted into an outer circumferential surface of the fixed upper nozzle and screwed to the position adjusting thread.
  • the evaporation crucible support may further include a heat insulating member.
  • the evaporation crucible may be disposed inside the vacuum container, and may form a thin film on the substrate by injecting steam upwardly in a direction opposite to the direction of gravity.
  • the evaporation crucible extends in the first direction and accommodates the vapor deposition material;
  • a body having a rectangular cylindrical shape including nozzle coupling through holes arranged in the first direction on an upper surface thereof and surrounding the storage space;
  • a width direction protrusion protruding from a side of the body part in a second direction perpendicular to the first direction;
  • the coupling thread may be screwed with the nozzle coupling through hole.
  • the nozzle unit ejecting nozzle disposed in the receiving space and having a through hole in the center; And it may include a gasket portion for sealing the storage space.
  • the jet nozzle is disposed inside the receiving space and having a first through-hole having a constant inner diameter and having a cylindrical shape; A tapered nozzle disposed in the storage space and continuously connected to the lower nozzle with a second through hole having an inner diameter gradually increasing, the outer diameter being gradually increased; An upper nozzle disposed in the storage space and continuously connected to the tapered nozzle with a third through hole; And a nozzle flange having a washer shape disposed outside the storage space and connected to the upper nozzle.
  • the coupling thread may be formed on an outer circumferential surface of the lower nozzle.
  • the lower nozzle is a guide lower nozzle for guiding the deposition material and having a constant outer diameter; And a fixed lower nozzle connected to the guide lower nozzle and having an outer diameter larger than the outer diameter of the guide lower nozzle.
  • the fixed lower nozzle may include a position adjusting thread formed on the outer surface.
  • it may further include a nozzle cap for guiding the steam.
  • the nozzle cap is arranged to surround the lower nozzle and screwed to the position adjustment screw and includes a plurality of through holes along the side, one end is opened and the other end is a cylindrical body of the cap is blocked; And a position adjusting nut part inserted into an outer circumferential surface of the fixed lower nozzle and screwed to the position adjusting thread.
  • the nozzle unit ejecting nozzle disposed in the receiving space and having a through hole in the center;
  • a nozzle flange disposed outside the storage space and connected to the through hole and including a plurality of auxiliary through holes extending in a radial direction in a spherical coordinate system and having a truncated circular cone shape;
  • a gasket portion disposed between the nozzle flange and the nozzle coupling through hole to seal the accommodation space.
  • the jet nozzle comprises a guide jet nozzle for guiding the deposition material and having a constant outer diameter; And a fixed jet nozzle connected to the guide jet nozzle and having an external diameter larger than the external diameter of the guide jet nozzle.
  • the fixed jet nozzle may include a positioning screw formed on the outer surface.
  • it may further include a nozzle cap for guiding the steam.
  • the nozzle cap is arranged to surround the upper ejection nozzle and screwed to the positioning screw thread and includes a plurality of through holes along the side, one end of which is opened and the other end is closed cylindrical body portion; And a position adjusting nut part inserted into an outer circumferential surface of the fixed jet nozzle and screwed to the position adjusting thread.
  • the induction heating coil is disposed on a plane of the arrangement of the dielectric window and extends in the first direction and a second induction extending side by side with the first induction heating line.
  • Heating lines may be included.
  • the first induction heating line and the second induction heating line may be electrically connected in series, and may further include an AC power supply for supplying AC power to the induction heating coil.
  • the induction heating coil is bent in a direction perpendicular to the first direction to extend in the first direction, the induction heating coil to control the heating temperature according to the position of the evaporation crucible And the distance between the evaporation crucible may vary depending on the location of the evaporation crucible.
  • the induction heating coil comprises: a first induction heating coil extending in the first direction from a central portion of the vacuum vessel; And second and third induction heating coils extending in the first direction at both edge portions of the vacuum container.
  • the first induction heating coil may be connected to a first AC power source
  • the second induction heating coil may be connected to a second AC power source
  • the third induction heating coil may be connected to a third AC power source.
  • the body portion may further include a through hole penetrating in the second direction and a stopper for detaching the through hole to refill the deposition material in the storage space.
  • an AC power supply and an impedance matching network for providing power to the induction heating coil; And a linear motion unit for moving the evaporation crucible, the induction heating coil, and the evaporation crucible support.
  • the impedance matching network can move with the induction heating coil in the vacuum vessel.
  • the top-down and bottom-up linear evaporation deposition apparatus using induction heating is a technology for preventing nozzle clogging and substrate temperature rise by high frequency induction heating, and preventing the organic powder from escaping from the evaporation source by using a nozzle cap. It may include a technique for controlling the injection amount of steam generated from the organic powder by adjusting the position of the nozzle cap, and a straight-line deposition technique for narrowing the injection angle of the evaporated steam with a semi-ellipse or parabolic nozzle.
  • the induction heating linear evaporation deposition apparatus has a simple structure and facilitates decomposition and coupling for refilling or cleaning, thereby facilitating process management and reducing process cost.
  • Figure 1a is a cut perspective view showing an evaporation deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1A.
  • FIG. 1D is a plan view of the evaporation deposition apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 1D is a plan view of the evaporation deposition apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 1E is a perspective view illustrating the nozzle part of FIG. 1A.
  • FIG. 1F is a cross-sectional view of the nozzle part of FIG. 1E.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a width direction illustrating an evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is a longitudinal cross-sectional view illustrating an evaporation unit of the evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
  • 3A is a cross-sectional view of a width direction illustrating an evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 3B is a perspective view illustrating a nozzle unit of the evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
  • FIG. 3C is a longitudinal cross-sectional view illustrating an evaporation unit of the evaporation deposition apparatus of FIG. 3A.
  • FIG. 8 is a diagram showing test results using the evaporation deposition apparatus of the present invention.
  • the inventor of the present invention discloses an evaporation deposition apparatus using a dielectric tube protruding out of a vacuum vessel and an induction heating coil surrounding the dielectric tube.
  • a linear evaporation deposition apparatus a plurality of point evaporation sources must be provided, and an AC power source is required for each point evaporation source.
  • Each of the point evaporation sources may have different characteristics, which makes it difficult to uniform evaporate deposition.
  • top-down or bottom-up linear evaporation deposition apparatus for large area deposition, which is convenient to disassemble and combine for refilling or cleaning, is mechanically simple, and can provide uniform temperature control with one power source.
  • a linear evaporation deposition apparatus capable of adjusting the spatial deposition uniformity of the deposition material.
  • the evaporation deposition apparatus comprises an induction heating coil disposed inside the vacuum vessel and extending alongside the evaporation crucible.
  • the induction heating coil may be disposed inside the vacuum vessel, and induction heating of the evaporation crucible may be performed spatially and uniformly.
  • the induction heating means is arranged inside the vacuum vessel to be electrically insulated and placed adjacent to the evaporation crucible. Therefore, the evaporation deposition apparatus can efficiently use the induced electromotive force.
  • the evaporation crucible does not have an electrical wiring, it is easy to disassemble and combine for refilling organic matter.
  • the evaporation crucible includes a plurality of nozzle parts that can be disassembled and coupled, so that some of the plurality of nozzle parts can be selectively replaced for deposition uniformity. Since the nozzle part of the evaporation crucible is separated, the problematic nozzle part can be selectively removed and replaced with a new nozzle part. Thus, a spatially uniform thin film can be deposited.
  • temperature control for each position of the plurality of nozzle parts may be controlled by a distance between the evaporation crucible and the induction heating coil.
  • the technique of adjusting the location of the plurality of nozzle unit temperature control technology or the position of the nozzle cap to adjust the injection amount of steam generated from the organic powder can provide a spatially uniform thin film deposition.
  • the evaporation crucible includes a nozzle portion inserted into the body portion, and the induction electric field by the induction heating guides the nozzle portion disposed therein through the body portion of the conductive evaporation crucible. Can be heated. Accordingly, the nozzle portion may be maintained at the same temperature of the body portion, thereby clogging the nozzle.
  • n 3
  • n is 12. Therefore, if b / a is increased, the injection angle of steam can be narrowed and thin film thickness distribution with linearity can be obtained. Deposition cells with high straightness can be arranged linearly.
  • the linear evaporation deposition apparatus having a high linearity can dramatically reduce the shadow effect caused by the thickness of the mask used to deposit organic materials, and thus can be used as a technology for producing high-resolution OLED panels such as UHD TVs.
  • Figure 1a is a cut perspective view showing an evaporation deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 1A.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1A.
  • FIG. 1D is a plan view of the evaporation deposition apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 1D is a plan view of the evaporation deposition apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 1E is a perspective view illustrating the nozzle part of FIG. 1A.
  • FIG. 1F is a cross-sectional view of the nozzle part of FIG. 1E.
  • the evaporation deposition apparatus 100 includes a vacuum vessel 110, an evaporation crucible 120, an induction heating coil 130, and an evaporation crucible support 140.
  • the vacuum container 110 extends in a first direction (x-axis direction).
  • the evaporation crucible 120 is disposed inside the vacuum container 110, includes an accommodation space 123 for storing the deposition material, is formed of a conductive material, and heats the deposition material to generate steam, The steam is injected through a plurality of nozzle units 170 respectively connected to the storage space 123, and extends in the first direction (x-axis direction).
  • the induction heating coil 130 extends in the first direction and is disposed in the vacuum vessel 110 to form an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible 120.
  • the evaporation crucible supporter 140 fixes the evaporation crucible 120 to the vacuum vessel 110.
  • the evaporation deposition apparatus 100 may deposit a thin film in a top-down manner.
  • a plurality of nozzle units 170 may be mounted on the lower portion of the evaporation crucible 120.
  • the deposition material 10 may be an organic light emitting material. Specifically, the deposition material may be an organic light emitting material such as ALQ3. The deposition material may be heated to evaporate or sublime. The deposition material 10 may be vaporized and sprayed toward the substrate through the nozzle unit 170.
  • the substrate 162 may be a glass substrate or a plastic substrate on which an OLED is formed.
  • the substrate 162 may be a rectangular substrate.
  • the substrate 162 may be scanned relative to the deposition crucible 120, and the entire surface of the substrate may be deposited with a deposition material.
  • the vacuum container 110 may be a rectangular parallelepiped chamber made of metal.
  • the vacuum container 110 may include a body chamber 111b and a top plate 111a.
  • the evaporation crucible 120 may be disposed below the upper plate 111a of the vacuum vessel 110.
  • the upper plate 111a may be a metal material.
  • the vacuum container 110 may include a valve and an exhaust pump for maintaining a vacuum.
  • the vacuum container 110 may include a substrate 162 on which a deposition material is deposited, and a substrate holder 166 supporting the substrate 162.
  • the substrate holder 166 may include transfer means for transferring the substrate 162 in a specific direction (y-axis direction).
  • the mask 164 may be disposed between the substrate 162 and the evaporation crucible 120.
  • the mask 164 may be disposed adjacent to the substrate 162 to form a deposition pattern on the substrate.
  • the mask 164 may be moved simultaneously with the substrate.
  • An arrangement plane of the upper plate 111a of the vacuum container 110 may be a plane defined by a first direction (x-axis direction) and a second direction (y-axis direction) perpendicular to the first direction.
  • the substrate 162 may be disposed in the vacuum container 110 spaced apart from each other in the third direction (z-axis direction) perpendicular to the placement plane of the upper plate 111a.
  • the evaporation crucible 120 may have a rectangular parallelepiped shape extending in the first direction (x-axis direction).
  • the evaporation crucible 120 may have a rectangular parallelepiped shape, and a plurality of nozzle parts 170 may be inserted into a lower surface of the evaporation crucible 120.
  • the evaporation crucible 120 may be formed of a conductive metal or a metal alloy such as stainless steel, aluminum, or copper.
  • the evaporation crucible 120 may be induction heated.
  • the induction heating coil 130 may extend in the first direction.
  • the evaporation crucible 120 may include a storage space 123, a body portion 121 having a rectangular cylinder shape, a widthwise protrusion 127, and a plurality of nozzle portions 170.
  • the storage space 123 may extend in the first direction and receive the deposition material 10.
  • the body portion 121 may have a rectangular cylinder shape including nozzle coupling through holes 121a arranged in the first direction and surrounding the storage space 123.
  • the width engaging portion 127 may protrude in a second direction (y-axis direction) perpendicular to the first direction from an upper side surface of the body portion 121.
  • the nozzle coupling through holes 121a may be arranged in a first direction at regular intervals on a lower surface of the body portion.
  • the plurality of nozzle units 170 includes coupling threads 176a formed on respective outer circumferential surfaces, are inserted into the storage space 123, are arranged to be connected to the storage space, and are arranged in the first direction. Can be.
  • the storage space 123 may be a cavity having a rectangular parallelepiped extending in the first direction.
  • the accommodation space may be a space formed inside the body 121.
  • the storage space 123 may accommodate the deposition material.
  • the nozzle units 170 for injecting steam in a third direction may be arranged in the storage space in the first direction at the predetermined intervals.
  • the body portion 121 may have a rectangular parallelepiped shape extending in the first direction.
  • the body part 121 may include a body part upper plate 122 disposed on an upper surface thereof.
  • the body upper plate 122 may have a plate shape extending in the first direction.
  • the body upper plate may be welded and integrated with the body 121 to provide the storage space 123.
  • the body upper plate 122 may be heated by the induction heating coil, and maintain the evaporation crucible 120 at a predetermined temperature by heat transfer.
  • the body part 121 is attached to the through hole 125 penetrating in the second direction (or the width direction) and the through hole 125 to be refilled with the deposition material in the storage space 123 It may include a portion 126.
  • the through hole 125 may be sealed through the stopper 126, and the stopper 126 may be separated to refill the deposition material.
  • the through hole 125 may have a female screw shape, and the stopper 126 may have a male screw shape.
  • the width protrusion 127 may protrude in the second direction or the y-axis direction from an upper side surface of the body portion 121.
  • the width protrusion 127 may be caught and supported by the evaporation crucible support 140.
  • the nozzle unit 170 is disposed in the accommodation space 123 and compressed by the jet nozzle 171 having the through hole at the center thereof and the jet nozzle 171 to seal the nozzle coupling through hole 121a.
  • the gasket portion 182 may be included.
  • the gasket portion 182 may prevent leakage of the steam and perform efficient heat transfer.
  • the gasket portion 182 may have a flat washer shape.
  • the gasket 182 may be formed of a metal material having excellent thermal conductivity such as copper.
  • the jet nozzle 171 has a first through hole 174a having a constant inner diameter, a cylindrical upper nozzle 174, and a second through hole 175a having an increased inner diameter.
  • a first through hole 174a having a constant inner diameter
  • a cylindrical upper nozzle 174 having a second through hole 175a having an increased inner diameter.
  • To the tapered nozzle 175 which is continuously connected to the taper nozzle 175 and whose outer and inner diameters gradually increase, and has a third through hole 176a of a constant diameter and is continuously connected to the tapered nozzle 175 and has a cylindrical lower nozzle 176.
  • a nozzle flange 177 having a washer shape connected to the lower nozzle 176.
  • the coupling thread 176a may be formed on an outer circumferential surface of the lower nozzle 176. Steam may be injected through the nozzle flange 177.
  • the diameter of the through hole of the nozzle unit 170 may increase gradually as it proceeds toward the outlet of the nozzle.
  • Particle distribution according to the direction of the evaporation particles (vapor) in the nozzle unit 170 may be represented by the n-order function of cosine.
  • n 3 n is 12.
  • the spray angle of the evaporated particles can be narrowed to obtain a particle distribution having straightness.
  • the linear evaporation deposition apparatus with high linearity can dramatically reduce the shadow effect caused by the thickness of the mask used to deposit organic materials, and thus can be used as a technology for producing high resolution OLDE panels such as UHD TVs. .
  • the second through hole 175a may have a semi-ellipse or parabolic shape.
  • the outer diameter of the tapered nozzle 175 may be larger than the outer diameters of the nozzle caps 178 and 179. Accordingly, the nozzle unit 170 may be inserted into and coupled to the nozzle coupling through hole 121a.
  • the lower nozzle 176 may perform a function of coupling the nozzle portion 171 to the body portion 121. Accordingly, the coupling thread 176a may be formed on the outer circumferential surface of the lower nozzle 176. The coupling thread 176a may be screwed with the nozzle coupling through hole 121a. Accordingly, the nozzle flange 177 may seal the receiving space by compressing the gasket portion 182.
  • the nozzle flange 177 may have a washer shape connected to the lower nozzle 176, and the nozzle flange 177 may compress the gasket portion 182 to seal the nozzle coupling through hole 121a.
  • the nozzle flange 177 may be continuously connected to the through hole of the jet nozzle 171 to inject the steam.
  • the outer circumferential side surface of the nozzle flange 177 may be treated to have planes 177a parallel to each other.
  • the parallel plane 177a may be used in disassembly coupling by a tool such as a spanner.
  • the upper nozzle 174 guides the steam and has a fixed upper nozzle 172 having a constant outer diameter and a fixed upper nozzle connected to the guide upper nozzle 172 and having an outer diameter larger than the outer diameter of the guide upper nozzle. (173).
  • the fixed upper nozzle 173 may include a position adjusting thread 173a formed on an outer surface thereof.
  • the steam may be provided in the first through hole 174a of the upper nozzle 174 along the outer circumferential surface of the guide upper nozzle 172.
  • the nozzle lids 179 and 178 may include a lid body 179 and a position adjusting nut 178.
  • the lid body 179 is disposed to surround the upper nozzle 174 and is screwed to the positioning screw 173a and includes a plurality of through holes 179a along the side thereof, one end of which is open and the other end of the lid body 179. May be a closed cylindrical shape.
  • the position adjusting nut part 178 may be inserted into an outer circumferential surface of the fixed upper nozzle 173 and may be screwed to the position adjusting thread 173a.
  • a difference between an inner diameter of the nozzle cap 179 and an outer diameter of the guide upper nozzle 172 may be set to several tens to hundreds of micrometers to prevent the organic powder from sticking out through the nozzle. According to the fixing positions of the nozzle caps 178 and 179, the inflow amount of the steam flowing into the first through hole 174a of the upper nozzle 174 may be changed, and the injection amount injected through the nozzle part may be changed.
  • the induction heating coil 130 may be disposed adjacent to the body cap 122 and spaced apart sufficiently from the wall of the vacuum container.
  • the induction heating coil 130 may extend in a first direction (x-axis) along the evaporation crucible 120. As the induction heating coil 130 is disposed adjacent to the evaporation crucible 120 in the vacuum vessel, the induction heating coil 130 may efficiently induction heat the evaporation crucible 130.
  • the induction heating coil 130 may include a first induction heating line 132 extending in the first direction and a second induction heating line 134 extending in parallel with the first induction heating line. The direction of the current of the first induction heating line 132 and the direction of the current of the second induction heating line 134 may be opposite to each other.
  • the first induction heating line 132 and the second induction heating line 134 may be electrically connected in series.
  • the induction heating coil 130 may be pipe-shaped and cooled by a refrigerant flowing therein.
  • the induction heating coil 130 may be connected to an external AC power source through electric feed-through.
  • the induction electric field may inductively heat the evaporation crucible 120 and the nozzle unit 170.
  • One end of the first induction heating line 132 and one end of the second induction heating line 134 are connected to each other, the other end of the first induction heating line 134 and the second induction heating line 134 of The other end may be connected to the AC power source 136.
  • the driving frequency of the AC power source 136 may be several tens of kHz to several MHz.
  • the AC power source 136 may adjust the strength of the AC power source 136 by feeding back a signal from a temperature controller or a thin film thickness meter.
  • the evaporation crucible supporter 140 may support the evaporation crucible 120 in the vacuum container 110.
  • the evaporation crucible supporter 140 may include a coupling supporter 140a protruding in a second direction supporting the side protrusion 127, an extension part 140b extending from the coupling supporter in a third direction, and It may include a fixed support 140c protruding in the second direction from the extension.
  • the evaporation crucible supporter 140 may be an insulator or a conductor.
  • the extension 140b may be several tens of centimeters or more to sufficiently space between the evaporation crucible and the vacuum vessel 110.
  • the evaporation crucible supporter 140 may be arranged to extend in a first direction.
  • the evaporation crucible support unit 140 may be separated into a plurality and modified to support the evaporation crucible 120 at a plurality of positions.
  • the evaporation crucible support 140 is a conductor, power loss due to induction heating of the evaporation crucible support may be suppressed.
  • the heat insulating member 150 may be disposed between the widthwise protrusion 127 and the coupling support 140a of the evaporation crucible support 140. Accordingly, the heat insulating member 150 may minimize heat transfer between the heated evaporation crucible 120 and the evaporation crucible support 140.
  • the heat insulating member 150 may extend in the first direction.
  • the heat insulating member 150 may be a heat insulating member for high temperature vacuum.
  • the heat insulating member 150 may be made of glass fiber material.
  • the distance d between the neighboring nozzle parts 160 may have a predetermined relationship with the distance e between the bottom surface of the nozzle part and the substrate.
  • d: e 1: 3 to 1: 4. That is, the distance e between the lower surface of the nozzle unit and the substrate may be about 3 to 4 times the distance d between neighboring nozzle units.
  • nozzle parts 170 may be mounted to the evaporation crucible 120.
  • the injection amount of the nozzle unit 170 may depend on the diameter of the through hole of the nozzle unit.
  • the diameter of the through hole may have an error for each part. Therefore, the evaporation deposition apparatus equipped with the nozzle unit 170 having the error for each component is difficult to provide a uniform thin film.
  • the spatial uniformity of the thin film can be controlled in two ways. One method examines the properties of all nozzle portions 170. Specifically, all the nozzle portions are sequentially mounted in the test evaporation crucible, and the thin film thickness or the spray amount is respectively measured. Accordingly, only the nozzle portion having a predetermined characteristic can be selected and mounted in the evaporation crucible.
  • the injection amount adjusting means may be the nozzle caps (179, 178).
  • the injection amount adjusting means may adjust a path or a gap for guiding the steam by adjusting the height of the nozzle cap.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a width direction illustrating an evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is a longitudinal cross-sectional view illustrating an evaporation unit of the evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
  • the linear evaporation deposition apparatus 200 includes a vacuum vessel 210, an evaporation crucible 220, an induction heating coil 230, and an evaporation crucible supporter 240.
  • the vacuum container 210 extends in the first direction.
  • the evaporation crucible 220 is disposed inside the vacuum vessel 210, includes a storage space 223 for storing the deposition material, is formed of a conductive material, and heats the deposition material to generate steam, The steam is injected through the plurality of nozzle portions 270 connected to the storage spaces, respectively, and extends in the first direction.
  • the induction heating coil 230 extends in the first direction, is disposed inside the vacuum vessel, forms an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible 220.
  • the evaporation crucible supporter 240 fixes the evaporation crucible 220 to the vacuum vessel.
  • the evaporation crucible 220 forms a thin film on the substrate 162 by injecting steam upwardly in the direction of gravity.
  • the vacuum container 210 may be a rectangular parallelepiped chamber made of metal.
  • the vacuum container 210 may include a body chamber 211b and a lower plate 211a.
  • the evaporation crucible 220 may be disposed inside the vacuum vessel 210 and may be disposed above the lower plate 211a of the vacuum vessel 210.
  • the lower plate 211a may be a metal material.
  • the vacuum vessel 210 may include a valve and an exhaust pump for maintaining a vacuum.
  • the vacuum container 210 may support a substrate 162 on which a deposition material is deposited, and support the substrate 162 and include a substrate holder 166.
  • the substrate holder 166 may include transfer means for transferring the substrate 162 in a specific direction (y-axis direction).
  • the substrate 162 may be disposed in the vacuum container 210 to be spaced apart in a third direction (z-axis direction) perpendicular to the placement plane of the top plate 111a.
  • the evaporation crucible 220 may have a rectangular parallelepiped shape extending in a first direction (x-axis direction), and the plurality of nozzle parts 270 may be inserted into an upper surface of the evaporation crucible 220.
  • the evaporation crucible 220 may be formed of a conductive metal or metal alloy such as stainless steel, aluminum, or copper.
  • the evaporation crucible 220 may be induction heated.
  • the induction heating coil 230 may extend in the first direction.
  • the evaporation crucible 220 may include an accommodation space 223, a body 221, a widthwise protrusion 227, and a plurality of nozzles 270.
  • the storage space 223 may extend in the first direction (x-axis direction) to accommodate the deposition material 10.
  • the body portion 221 may have a rectangular cylindrical shape including nozzle coupling through holes 221a arranged in the first direction on an upper surface thereof and surrounding the storage space 223.
  • the width protrusion 227 may protrude in a second direction perpendicular to the first direction from a lower side surface of the body portion 221.
  • the plurality of nozzle parts 270 includes coupling threads 276a formed on the upper portions of the outer circumferential surfaces, respectively, and are inserted into the nozzle coupling through holes 221a, respectively, and are perpendicular to the first direction and the second direction. It may be connected to the storage space 223 in a third direction (z-axis direction), and may be arranged at regular intervals in the first direction.
  • the coupling thread 276a may be screwed with the nozzle coupling through hole 221a.
  • the plurality of nozzle units 270 includes coupling threads 276a formed on respective outer circumferential surfaces, are inserted into the storage space 223, are arranged to be connected to the storage space, and are arranged in the first direction. Can be.
  • the nozzle unit 270 inserted into the storage space may be directly heated by an induction electric field passing through the metal, thereby preventing the clogging of the nozzle unit.
  • the storage space 223 may be a cavity having a rectangular parallelepiped extending in a first direction.
  • the accommodation space may be a space formed inside the body 221.
  • the accommodation space 223 may accommodate the deposition material.
  • the nozzle units 270 for injecting steam in the third direction may be arranged in the first space at regular intervals.
  • the body portion 221 may have a rectangular parallelepiped shape extending in the first direction.
  • the body portion 221 is attached to the through-hole 225 penetrating in the second direction (or width direction) and the through-hole 225 is a stopper 226 for refilling the deposition material in the storage space ) May be included.
  • the through hole 225 may be sealed through the stopper, and the stopper 226 may be separated to refill the deposition material 10.
  • the through hole 225 may have a female screw shape, and the stopper 226 may have a male screw shape.
  • the width protrusion 227 may protrude in the second direction or the y-axis direction from the lower side of the body portion 221.
  • the width protrusion 227 may be disposed to span the evaporation crucible support 240.
  • the width protrusion 227 may increase the distance between the induction heating coil 230 and the evaporation crucible supporter 240.
  • the evaporation crucible supporter 240 is formed of a conductor, induction heating of the evaporation crucible supporter 240 may be suppressed.
  • the nozzle part 270 is disposed in the storage space and compressed by the jet nozzle 271 and the jet nozzle 271 at the center thereof to seal the nozzle coupling through hole 221a ( 282).
  • the gasket portion 282 may prevent leakage of the steam and perform efficient heat transfer.
  • the gasket portion 282 may have a flat washer shape.
  • the gasket 282 may be formed of a metal material having excellent thermal conductivity such as copper.
  • the jet nozzle 271 has a first through hole 274a having a constant inner diameter, a lower nozzle 274 having a cylindrical shape, and a second through hole 275a having a gradually increasing inner diameter.
  • a tapered nozzle 275 connected and gradually increasing in outer and inner diameters, a cylindrical upper nozzle 276 continuously connected to the tapered nozzle 275 with a third through hole 276a of a constant diameter, and It may include a nozzle flange 277 having a washer shape connected to the upper nozzle.
  • the coupling thread 276a may be formed on an outer circumferential surface of the upper nozzle 276. Steam may be injected through the nozzle flange 277.
  • the taper nozzle 275 increases in diameter as the second through hole 275a progresses toward the outlet of the nozzle.
  • the second through hole 275a may have a semi-ellipse or parabola shape.
  • the outer diameter of the upper nozzle 276 may be larger than the outer diameter of the nozzle cap 279. Accordingly, the nozzle unit 270 may be inserted into and coupled to the nozzle coupling through hole 221a.
  • the upper nozzle 276 may perform a function of coupling the nozzle portion 270 to the body portion 221. Accordingly, the coupling thread 276a may be formed on the outer circumferential surface of the upper nozzle 276. The coupling thread 276a may be screwed with the nozzle coupling through hole 221a. Accordingly, the nozzle flange 277 may compress the gasket portion 282 to seal the storage space.
  • the nozzle flange 277 may have a washer shape connected to the upper nozzle 276, and the nozzle flange 277 may compress the gasket portion 282 to seal the nozzle coupling through hole 221a.
  • the nozzle flange 277 may be continuously connected to the through hole of the jet nozzle 271 to inject the steam.
  • the outer circumferential side of the nozzle flange may be treated to have planes parallel to each other. The side-by-side planes can be used in disassembly coupling by tools such as spanners.
  • the lower nozzle 274 is connected to the guide lower nozzle 272 having a constant outer diameter and the lower guide nozzle 272 and the fixed upper nozzle having an outer diameter larger than the outer diameter of the guide lower nozzle. (273).
  • the fixed lower nozzle 273 may include a position adjusting thread 273a formed on an outer surface thereof.
  • the steam may be provided to the first through hole 274a of the lower nozzle 274 along the outer circumferential surface of the guide lower nozzle 272.
  • the nozzle lids 279 and 278 may include a lid body portion 279 and a position adjusting nut portion 278.
  • the lid body 279 is disposed to surround the lower nozzle 274 and is screwed to the positioning screw 273a and includes a plurality of through holes 279a along the side thereof, one end of which is open and the other end of the lid body 279. May be a closed cylindrical shape.
  • the position adjusting nut part 278 may be inserted into an outer circumferential surface of the fixed lower nozzle 273 and may be screwed to the position adjusting thread 273a.
  • the difference between the inner diameter of the nozzle cap 279 and the outer diameter of the guide upper nozzle 272 can be set to several tens to hundreds of micrometers to prevent the organic powder from sticking out through the nozzle.
  • an inflow amount of the steam flowing into the first through hole 274a of the lower nozzle 274 may be changed.
  • the nozzle unit 270 may adjust the injection amount according to the fixed positions of the nozzle caps 278 and 279.
  • the induction heating coil 230 may be disposed above the evaporation crucible 220 or the nozzle unit 270 and may extend in the longitudinal direction (x-axis). Specifically, the induction heating coil 230 may be disposed on the nozzle flange 277. The induction heating coil 230 is disposed inside the vacuum vessel. The induction heating coil 230 may induction heat the evaporation crucible 220.
  • the induction heating coil 230 may include a first induction heating line 232 extending in the first direction and a second induction heating line 234 extending in parallel with the first induction heating line. Directions of the current of the first induction heating line 232 and directions of the current of the second induction heating line 234 may be opposite to each other.
  • the first induction heating line 232 and the second induction heating line 234 may be electrically connected in series.
  • the induction electric field may directly induction heat the evaporation crucible 220 and the nozzle unit 270.
  • One end of the first induction heating line 232 and one end of the second induction heating line 234 are connected to each other, and the other end of the first induction heating line 234 and the second induction heating line 234 of the second induction heating line 234.
  • the other end may be connected to the AC power source 136.
  • the driving frequency of the AC power source 136 may be several tens of kHz to several MHz.
  • the evaporation crucible supporter 240 may support the evaporation crucible 220 to the vacuum vessel 210.
  • the evaporation crucible supporter 240 may include a fixed support fixed at the lower surface of the vacuum vessel, an extension extending in the third direction from the fixed support, and a second evaporation crucible at the end of the extension. It may include a coupling support protruding in the direction.
  • the extension may be several tens of centimeters or more to sufficiently space between the evaporation crucible and the vacuum vessel.
  • the evaporation crucible supporter 240 may be arranged to extend in a first direction.
  • the heat insulating member 250 may be disposed between the widthwise protrusion 227 and the evaporation crucible supporter 240. Accordingly, the heat insulating member 250 may minimize thermal contact between the heated evaporation crucible 220 and the evaporation crucible support 240.
  • the heat insulating member 250 may extend in the first direction.
  • the heat insulating member 250 may be a heat insulating member for high temperature vacuum.
  • the heat insulating member 250 may be made of glass fiber material.
  • 3A is a cross-sectional view of a width direction illustrating an evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 3B is a perspective view illustrating a nozzle unit of the evaporation deposition apparatus of FIG. 2A.
  • FIG. 3C is a longitudinal cross-sectional view illustrating an evaporation unit of the evaporation deposition apparatus of FIG. 3A.
  • the linear evaporation deposition apparatus 400 includes a vacuum vessel 110, an evaporation crucible 420, an induction heating coil 130, and an evaporation crucible support 140.
  • the vacuum container 110 extends in a first direction.
  • the evaporation crucible 420 is disposed inside the vacuum container 110, includes a storage space 123 for storing the deposition material, is formed of a conductive material, and heats the deposition material to generate steam, The steam is sprayed through a plurality of nozzles 470 connected to the storage spaces, respectively, and extend in the first direction.
  • the induction heating coil 130 extends in the first direction, is disposed inside the vacuum vessel, forms an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible 420.
  • the evaporation crucible supporter 140 fixes the evaporation crucible 420 to the vacuum vessel.
  • the evaporation crucible 420 may form a thin film on the substrate by spraying steam downward in the direction of gravity.
  • the evaporation crucible 420 may have a rectangular parallelepiped shape extending in a first direction (x-axis direction), and a plurality of nozzle parts 470 may be inserted into a lower surface of the evaporation crucible 420.
  • the evaporation crucible 420 may be formed of a conductive metal or metal alloy such as stainless steel, aluminum, or copper.
  • the evaporation crucible 420 may be induction heated.
  • the induction heating coil 130 may extend in the first direction.
  • the evaporation crucible 420 may include a storage space 123, a body portion 121 having a rectangular cylinder shape, a widthwise protrusion 127, and a plurality of nozzle portions 470.
  • the storage space 123 may extend in the first direction to receive the deposition material.
  • the body portion 121 may have a rectangular cylinder shape including nozzle coupling through holes 121a arranged in the first direction and surrounding the storage space 123.
  • the nozzle coupling through holes 121a may be formed at the lower surface of the body portion 121.
  • the widthwise protrusion 127 may protrude in a second direction perpendicular to the first direction from the upper side of the body portion 121 to be coupled to the evaporation crucible support.
  • the plurality of nozzle portions 470 include coupling threads 476a formed below the respective outer circumferential surfaces, are disposed toward the inside of the vacuum container 110, and are respectively inserted into the nozzle coupling through holes 121a.
  • the coupling thread 476a may be screwed with the nozzle coupling through hole 121a.
  • the plurality of nozzle parts 470 include coupling threads 476a formed on respective outer circumferential surfaces, are inserted into the storage space 123, are arranged to be connected to the storage space, and are arranged in the first direction. Can be.
  • the storage space 123 may be a cavity having a rectangular parallelepiped extending in the first direction.
  • the storage space 123 may be a space formed inside the body 121.
  • the storage space 123 may accommodate the deposition material.
  • nozzle units for injecting steam to a substrate in a third direction (z-axis direction) may be arranged in a first direction at regular intervals.
  • the body portion 121 includes a body portion top plate 122 extending in the first direction and disposed on an upper surface of the body portion 121, and the body portion top plate 122 is the body portion 121. It can be integrated with the welding.
  • the body upper plate 122 may have a rectangular plate shape and may provide the accommodation space 123.
  • the body upper plate 122 may be heated by the induction heating coil, and maintain the evaporation crucible 120 at a predetermined temperature by heat transfer and radiation.
  • the body part 121 may be detachably attached to the through hole 125 penetrating in the second direction (or the width direction) and the through hole 125 to refill the deposition material in the storage space 126. ) May be included.
  • the through hole 125 may be sealed through the stopper 126, and the stopper 126 may be separated to refill the deposition material.
  • the through hole 125 may have a female screw shape, and the stopper 126 may have a male screw shape.
  • the width protrusion 127 may protrude in the second direction or the y-axis direction from the upper side of the body portion 121.
  • the nozzle part 470 may include a jet nozzle 474, a nozzle flange 477, and a gasket part 482.
  • the jet nozzle 474 may be disposed in the accommodation space 123 and have a through hole 474a at a center thereof.
  • the nozzle flange 477 includes a plurality of auxiliary through holes 477a disposed outside the storage space and connected to the through holes 474a and extending in a radial direction in a spherical coordinate system. truncated circular cone) shape.
  • the gasket portion 482 may be disposed between the nozzle flange 477 and the nozzle coupling through hole 121a to seal the storage space.
  • the jet nozzle 474 and the nozzle flange 477 may be integrally formed.
  • the gasket portion 482 may prevent leakage of the vapor and perform efficient heat transfer.
  • the gasket portion 482 may have a flat washer shape.
  • the gasket 482 may be formed of a metal material having excellent thermal conductivity such as copper.
  • the jet nozzle 474 guides the deposition material and has a guide jet nozzle 472 having a constant outer diameter, and is fixed to the guide jet nozzle 472 and having an outer diameter greater than the outer diameter of the guide jet nozzle 472. And a jet nozzle 473.
  • the fixed jet nozzle 473 may include a position adjusting thread 473a formed on an outer surface thereof.
  • the coupling thread 476a may be formed on a lower side surface of the fixed jet nozzle 473.
  • the coupling thread 476a may be screwed with the coupling through hole 121a. Accordingly, the nozzle flange 477 may compress the gasket portion 482 to seal the storage space.
  • the nozzle flange 477 may have a truncated circular cone shape connected to the fixed jet nozzle 473. An upper surface of the cone may compress the gasket portion 482. A plurality of auxiliary through holes 477a connected to the through holes 474a may be disposed on the outer circumferential surface of the cone. The auxiliary through holes 477a may spray steam in a large area.
  • the upper side of the nozzle flange may be treated to have planes parallel to each other. The side-by-side planes can be used in disassembly coupling by tools such as spanners.
  • the nozzle lids 178 and 179 may include a lid body 179 and a position adjusting nut 178.
  • the lid body 179 is disposed to surround the guide jet nozzle 472 and is screwed to the position adjusting thread 473a and includes a plurality of through holes 179a along the side, one end of which is open and the other end of the lid body 179. May be a closed cylindrical shape.
  • the position adjusting nut part 178 may be inserted into an outer circumferential surface of the fixed jet nozzle 473 and may be screwed to the position adjusting thread 473a.
  • Induction heating coil 130 may extend in the longitudinal direction (x-axis direction) in the vacuum vessel along the evaporation crucible.
  • the induction heating coil 130 may be disposed adjacent to the evaporation crucible 120 to efficiently induction heating.
  • the induction heating coil 130 may include a first induction heating line 132 extending in the first direction and a second induction heating line 134 extending in parallel with the first induction heating line 132. .
  • the direction of the current of the first induction heating line 132 and the direction of the current of the second induction heating line 134 may be opposite to each other.
  • the first induction heating line 132 and the second induction heating line 134 may be electrically connected in series.
  • One end of the first induction heating line 132 and one end of the second induction heating line 134 are connected to each other, the other end of the first induction heating line 134 and the second induction heating line 134 of The other end may be connected to the AC power source 136.
  • the driving frequency of the AC power source 136 may be several tens of kHz to several MHz.
  • the heat insulating member 150 may be disposed between the widthwise protrusion 127 and the evaporation crucible support 140. Accordingly, the heat insulating member 150 may minimize thermal contact between the heated evaporation crucible 120 and the evaporation crucible support.
  • the heat insulating member 150 may extend in the longitudinal direction of the slit 112.
  • the heat insulating member 150 may be a heat insulating member for high temperature vacuum.
  • the heat insulating member 150 may be made of glass fiber material.
  • the heat insulating member 150 may be disposed between the widthwise protrusion 127 and the vacuum container 110.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a linear evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the linear evaporation deposition apparatus 100a includes a vacuum vessel 110, an evaporation crucible 120, an induction heating coil 130a, 130b, 130c, and an evaporation crucible support 140.
  • the vacuum container 110 extends in a first direction.
  • the evaporation crucible 120 is disposed inside the vacuum container 110, includes an accommodation space 123 for storing the deposition material, is formed of a conductive material, and heats the deposition material to generate steam, The steam is sprayed through a plurality of nozzle units 170 connected to the storage spaces, respectively, and extend in the first direction.
  • the induction heating coils 130a, 130b, and 130c extend in the first direction, are disposed inside the vacuum vessel, form an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible 120.
  • the evaporation crucible supporter 140 fixes the evaporation crucible 120 to the vacuum vessel.
  • the evaporation crucible 120 may form a thin film on the substrate by spraying the vapor downward in the direction of gravity.
  • the induction heating coils 130a, 130b, and 130c are first induction heating coils 130a extending in the first direction from a central portion of the inside of the vacuum container 110, and edges on both sides of the vacuum container 110. It may include a second and third induction heating coil (130b, 130c) extending in the first direction at the site.
  • the first induction heating coil 130a is connected to a first AC power source 136a
  • the second induction heating coil 130b is connected to a second AC power source 136b
  • the third induction heating coil 130c May be connected to the third AC power source 136c.
  • the power of the first AC power source, the power of the second AC power source, and the power of the third AC power source may be set differently to maintain deposition uniformity.
  • the first induction heating coil 130a may inductively heat the central portion of the evaporation crucible
  • the second induction heating coil 130b may inductively heat the right portion of the evaporation crucible
  • the third induction heating coil 130c may heat a left portion of the evaporation crucible. Accordingly, the temperature of the evaporation crucible can be adjusted for each location or for each area.
  • Each of the first to third induction heating coils may have two wire structures in which current flows in opposite directions.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a length direction of an evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the linear evaporation deposition apparatus 100b includes a vacuum vessel 110, an evaporation crucible 120, an induction heating coil 131, and an evaporation crucible support 140.
  • the vacuum container 110 extends in a first direction.
  • the evaporation crucible 120 is disposed inside the vacuum container 110, includes an accommodation space 123 for storing the deposition material, is formed of a conductive material, and heats the deposition material to generate steam, The steam is sprayed through a plurality of nozzle units 170 connected to the storage spaces, respectively, and extend in the first direction.
  • the induction heating coil 131 extends in the first direction, is disposed inside the vacuum vessel, forms an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible 120.
  • the evaporation crucible supporter 140 fixes the evaporation crucible 120 to the vacuum vessel.
  • the evaporation crucible 120 may form a thin film on the substrate by spraying the vapor downward in the direction of gravity.
  • the evaporation deposition apparatus may be a top-down evaporation deposition apparatus.
  • the induction heating coil 131 may be bent in a direction perpendicular to the placement plane of the evaporation crucible (z-axis direction) to extend in the first direction.
  • the vertical distance between the induction heating coil and the evaporation crucible may be changed according to the position of the evaporation crucible.
  • the induction heating coil 131 may be divided into three regions, and the distance between the induction heating coil and the upper surface of the evaporation crucible may be y1 in the central region.
  • the distance between the induction heating coil and the upper surface of the evaporation crucible in the left / right region may be y2. Accordingly, the distance between the induction heating coil and the evaporation crucible may make the temperature different for each location to have a uniform temperature distribution by varying the degree of heating of the evaporation crucible.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the linear evaporation deposition apparatus 100c includes a vacuum vessel 110, an evaporation crucible 120, an induction heating coil 130, and an evaporation crucible support 140.
  • the vacuum container 110 extends in a first direction.
  • the evaporation crucible 120 is disposed inside the vacuum container 110, includes an accommodation space 123 for storing the deposition material, is formed of a conductive material, and heats the deposition material to generate steam, The steam is sprayed through a plurality of nozzle units 170 connected to the storage spaces, respectively, and extend in the first direction.
  • the induction heating coil 130 extends in the first direction, is disposed inside the vacuum vessel, forms an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible 120.
  • the evaporation crucible supporter 140 fixes the evaporation crucible 120 to the vacuum vessel.
  • the evaporation crucible 120 may form a thin film on the substrate by spraying the vapor downward in the direction of gravity.
  • the evaporation deposition apparatus may be a top-down evaporation deposition apparatus.
  • the vertical distance between the plurality of nozzle units 170 and the substrate 162 may be changed along the first direction.
  • the nozzle unit 170 is disposed in the receiving space and has a through hole in the center thereof and a gasket portion 182 that is compressed by the jet nozzle to seal the nozzle coupling through hole. It may include. By adjusting the thickness of the gasket portion 182, the height of the lower surface of the nozzle unit 170 may be changed according to the position.
  • the height of the lower surface of the body portion may be changed depending on the position.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an evaporation deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the evaporation deposition apparatus 100d includes a vacuum vessel 110, an evaporation crucible 120, an induction heating coil 130, and an evaporation crucible supporter 240.
  • the vacuum container 110 extends in a first direction (x-axis direction).
  • the evaporation crucible 120 is disposed inside the vacuum container 110, includes an accommodation space 123 for storing the deposition material, is formed of a conductive material, and heats the deposition material to generate steam, The steam is injected through a plurality of nozzle units 170 respectively connected to the storage space 123, and extends in the first direction (x-axis direction).
  • the induction heating coil 130 extends in the first direction and is disposed in the vacuum vessel 110 to form an induction electric field, and induction heating the evaporation crucible 120.
  • the evaporation crucible supporter 140 fixes the evaporation crucible 120 to the vacuum vessel 110.
  • the linear movement unit 190 may move the evaporation crucible 120, the induction heating coil 130, and the evaporation crucible support 120 in a vacuum vessel.
  • the impedance matching network 136a may move with the induction heating coil 130 in the vacuum vessel.
  • the substrate 162 may be fixed and scanned while the evaporation crucible 120 is moved.
  • the induction heating antenna 130 may be formed of a copper pipe, and a refrigerant may flow therein. If the impedance matching network 136a is disposed outside the vacuum vessel 110, the moving induction heating antenna 130 and the impedance matching network 136a are hardly electrically connected to each other. Therefore, the impedance matching network 136a may be disposed inside the vacuum vessel 110 and move together with the induction heating antenna 130. Accordingly, the induction heating antenna 130 may be electrically connected to the impedance matching network 136a stably. On the other hand, the refrigerant of the induction heating antenna 130 may be discharged to the outside of the vacuum vessel through the insulating stretch (belows).
  • the AC power source 136 is connected to the induction heating antenna 130 through an impedance matching network 136a.
  • the AC power source 136 may move together with the induction heating coil 130 that is disposed inside the vacuum vessel and moves together with the impedance matching network.
  • the evaporation crucible supporter 240 may be coupled to a linear movement unit 190 that provides a linear movement in a second direction (y-axis direction).
  • the impedance matching network 136a and / or the AC power source 136 may be mounted to the evaporation crucible supporter 240.
  • the AC power source 136 may be disposed outside the vacuum vessel 110, and only the impedance matching network 136a may be disposed inside the vacuum vessel 110. .
  • FIG. 8 is a diagram showing test results using the evaporation deposition apparatus of the present invention.
  • the distance between the substrate and the outlet of the nozzle was all fixed at 10 cm.
  • the hollow circle represents the particle distribution of the nozzle portion (radial nozzle) of FIG. 3A. This is the result when the angle d between the through hole of the jet nozzle and the auxiliary through hole of the nozzle flange is 60 degrees. The particle distribution is wider than the power of cosine.
  • the hollow triangles, hollow rectangles, and filled circles represent the experimental results of the nozzle portion (straight nozzle) in FIG. 1.
  • n is 12.
  • straightness increases.

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Abstract

본 발명은 선형 증발 증착 장치를 제공한다. 이 선형 증발 증착 장치는 제1 방향으로 연장되는 진공 용기; 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 증발 도가니; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니를 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 증발 도가니를 상기 진공 용기에 고정하는 증발 도가니 지지부;를 포함한다.

Description

유도 가열 선형 증발 증착 장치
본 발명은 선형 증발 증착 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 유기 박막을 증착하는 유도 가열 선형 증발 증착 장치에 관한 것이다.
유기발광다이오드(OLED) 표시장치에서 발광층을 포함하는 유기막들은 물리적 증착 방법의 일종인 열증착(Thermal Deposition) 방법을 사용하고 있다.
이러한 OLED 소자에서 유기 발광층을 포함하는 유기물층은 통상적으로 열 증착 공정을 통해 형성된다. 열 증착 공정은 통상적으로 증착 장비에서 기판을 직선 방향으로 움직이는 스캔 방식으로 유기물층을 형성하고, 스캔 증착 방식이 재료 효율과 두께 균일도가 좋아 양산에 적합하다.
한편, 선형 증발원(liner cell source)을 사용하는 경우에는 유기재료의 가열을 위한 히터선이 증발원의 외부에 위치하여 증발원의 균일한 온도제어가 쉽지 않아 균일한 유기박막 생성이 쉽지 않다. 증발원의 가열 온도보다 히터선의 온도가 매우 높아 증착 기판 위의 마스크 온도 상승을 억제하도록, 증발원과 증착 기판 사이의 거리가 멀어야한다. 이는 진공 챔버의 부피가 커지는 등 증착 장비 제작에 많은 비용이 들어가는 문제를 안고 있다. 또한, 유기물의 증발 증착시 증발원에 충진된 유기분말이 가열에 의해 증발원에서 분말 상태로 튀어 나오기 때문에, 튀어 나온 유기분말에 의하여 기판과 진공챔버가 오염될 수 있고, 유기물질의 사용효율이 감소할 수 있는 문제가 발생한다.
일반적으로 증발원의 노즐에서 증발되는 유기 증기의 분사 각도가 커서, 증착 기판 위에 마스크를 사용할 경우 마스크 두께에 의한 그림자 효과(shadow effect)가 발생한다. 상기 그림자 효과는 UHD TV와 같은 고해상도 OLED 패널 생산에 문제를 유발할 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 간단한 구조의 유도 가열 방식을 채용한 상향식 또는 하향식 선형 증발증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 분사각도를 좁혀 높은 직진성으로 공간적으로 균일한 박막을 증착할 수 있고 고해상도 OLED 패널을 제작할 수 있는 유도 가열 방식을 채용한 상향식 또는 하향식 선형 증발증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 유기물의 증발 증착시 증발원에 충진된 유기분말이 가열에 의해 증발원에서 분말 상태로 빠져나오지 못하도록 하여 기판과 진공챔버의 오염을 방지하고, 유기물질의 사용효율을 높이는 상향식 또는 하향식 선형 증발증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 노즐부를 선택적으로 교체하여 균일한 박막을 증착할 수 있는 유도 가열 방식을 채용한 상향식 또는 하향식 선형 증발증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 유도 가열로부터 증발원의 전체 온도를 낮추고 증착 기판 위 마스크 온도 증가를 방지하여 미세 패턴을 갖는 마스크의 정확한 정렬을 할 수 있는 상향식 또는 하향식 선형 증발증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치는 제1 방향으로 연장되는 진공 용기; 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 증발 도가니; 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니를 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및 상기 증발 도가니를 상기 진공 용기에 고정하는 증발 도가니 지지부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 노즐부는 상기 증발 도가니에 분해 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐부는 상기 분사되는 증기의 량을 조절하는 분사량 조절 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증발 도가니는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 상기 수납 공간; 상기 제1 방향으로 배열된 노즐 결합 관통홀들을 포함하고 상기 수납 공간을 둘러싸는 몸체부; 상기 몸체부의 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출된 폭방향 돌출부; 및 각각의 외주면에 형성된 결합 나사산을 포함하고, 상기 수납 공간의 내부로 삽입되어 배치되고, 상기 수납 공간과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 노즐부;를 포함할 수 있다. 상기 노즐 결합 관통홀은 상기 노즐부의 상기 결합 나사산과 나사 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐부는 상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐; 및 상기 분출 노즐에 의하여 압착되어 상기 노즐부를 밀봉하는 개스킷부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분출 노즐은 상기 수납 공간의 내부에 배치되고 일정한 내직경의 제1 관통홀을 가지고 원통 형상의 상부 노즐; 상기 수납 공간의 내부에 배치되고 내직경이 점차 증가하는 제2 관통홀을 가지고 상기 상부 노즐에 연속적으로 연결되고 외직경 및 내직경이 점차 증가하는 테이퍼 노즐; 일정한 직경의 제3 관통홀을 가지고 상기 테이퍼 노즐에 연속적으로 연결되고 원통 형상의 하부 노즐; 및 상기 수납 공간의 외부에 배치되고 상기 하부 노즐에 연결되는 와셔 형상인 노즐 플랜지를 포함할 수 있다. 상기 결합 나사산은 상기 하부 노즐의 외주면에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 노즐은 상기 증기를 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 상부 노즐; 및 상기 가이드 상부 노즐에 연결되고 상기 가이드 상부 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 상부 노즐을 포함할 수 있다. 상기 고정 상부 노즐은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기를 안내하는 노즐 뚜껑을 더 포함할 수 있다. 상기 노즐 뚜껑은 상기 상부 노즐을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하고 그 측면을 따라 복수의 관통홀을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상의 뚜껑 몸체부; 및 상기 고정 상부 노즐의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하는 위치 조절 너트부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폭방향 돌출부와 상기 증발 도가니 지지부 사이에 배치되어 단열부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증발 도가니는 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 중력 방향에 반하여 증기를 상향식으로 분사하여 기판에 박막을 형성할 수 있다. 상기 증발 도가니는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 수납 공간; 상부면에 상기 제1 방향으로 배열된 노즐 결합 관통홀들을 포함하고 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 사각통 형상인 몸체부; 상기 몸체부의 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되는 폭방향 돌출부; 및 각각의 외주면의 상부에 형성된 결합 나사산을 포함하고, 상기 노즐 결합 관통홀에 각각 삽입되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 상기 수납 공간과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 노즐부;를 포함할 수 있다. 상기 결합 나사산은 상기 노즐 결합 관통홀과 나사 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐부는 상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐; 및 상기 수납 공간을 밀봉하는 개스킷부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분출 노즐은 상기 수납 공간의 내부에 배치되고 일정한 내직경의 제1 관통홀을 가지고 원통 형상인 하부 노즐; 상기 수납 공간의 내부에 배치되고 내직경이 점차 증가하는 제2 관통홀을 가지고 상기 하부 노즐에 연속적으로 연결되고 외직경이 점차 증가하는 테이퍼 노즐; 상기 수납 공간의 내부에 배치되고 제3 관통홀을 가지고 상기 테이퍼 노즐에 연속적으로 연결되고 원통 형상의 상부 노즐; 및 상기 수납 공간의 외부에 배치되고 상기 상부 노즐에 연결되는 와셔 형상인 노즐 플랜지를 포함할 수 있다. 상기 결합 나사산은 상기 하부 노즐의 외주면에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하부 노즐은 상기 증착 물질을 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 하부 노즐; 및 상기 가이드 하부 노즐에 연결되고 상기 가이드 하부 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 하부 노즐을 포함할 수 있다. 상기 고정 하부 노즐은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기를 안내하는 노즐 뚜껑을 더 포함할 수 있다. 상기 노즐 뚜껑은 상기 하부 노즐을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하고 측면을 따라 복수의 관통홀을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상의 뚜껑 몸체부; 및 상기 고정 하부 노즐의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하는 위치 조절 너트부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐부는 상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐; 상기 수납 공간의 외부에 배치되고 상기 관통홀에 연결되고 구좌표계에서 반경(radial) 방향으로 연장되는 복수의 보조 관통홀을 포함하고, 절두 원뿔(truncated circular cone) 형상인 노즐 플랜지; 및 상기 노즐 플랜지와 상기 노즐 결합 관통홀 사이에 배치되어 상기 수납 공간을 밀봉하는 개스킷부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분출 노즐은 상기 증착 물질을 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 분출 노즐; 및 상기 가이드 분출 노즐에 연결되고 상기 가이드 분출 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 분출 노즐을 포함할 수 있다. 상기 고정 분출 노즐은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 증기를 안내하는 노즐 뚜껑을 더 포함할 수 있다. 상기 노즐 뚜껑은 상기 상부 분출 노즐을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하고 측면을 따라 복수의 관통홀을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상의 뚜껑 몸체부; 및 상기 고정 분출 노즐의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하는 위치 조절 너트부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은 상기 유전체 창문의 배치 평면 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인 및 상기 제1 유도 가열 라인과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인 및 상기 제2 유도 가열 라인은 전기적으로 직렬 연결되고, 상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 절곡되어 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 증발 도가니의 위치에 따라 가열 온도를 제어하기 위하여 상기 유도 가열 코일과 상기 증발 도가니 사이의 거리는 상기 증발 도가니의 위치에 따라 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일은 상기 진공 용기의 중심 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 코일; 및 상기 진공 용기의 양측 가장 자리 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 및 제3 유도 가열 코일을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 코일은 제1 교류 전원에 연결되고, 상기 제2 유도 가열 코일은 제2 교류 전원에 연결되고, 상기 제3 유도 가열 코일은 제3 교류 전원에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체부는 상기 제2 방향으로 관통하는 관통홀과 상기 관통홀에 탈부착되어 상기 수납 공간에 상기 증착 물질을 재충전하기 위한 마개부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유도 가열 코일에 전력을 제공하는 교류 전원 및 임피던스 매칭 네트워크; 및 상기 증발 도가니, 상기 유도 가열 코일, 및 상기 증발 도가니 지지부를 이동시키는 선형 운동부를 더 포함할 수 있다. 상기 임피던스 매칭 네트워크는 상기 진공 용기 내에서 상기 유도 가열 코일과 같이 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열을 이용한 하향식 및 상향식 선형 증발 증착 장치는 고주파 유도가열에 의한 노즐 막힘 및 기판온도 상승 방지 기술, 노즐 뚜껑을 이용하여 유기분말이 증발원 밖으로 빠져나오는 것을 방지하는 기술, 노즐 뚜껑의 위치를 조절하여 유기분말로부터 발생한 증기의 분사량을 조절하는 기술, 반타원 또는 파라볼라 형상의 노즐로 증발증기의 분사 각을 좁힌 직진성 증착 기술을 포함할 수 있다. 이에 따라, 유기물질의 사용효율 상승, 유기분말 등에 의한 기판과 챔버 오염 방지, 대면적 기판에 균일한 박막 증착 등이 제공될 수 있고, 고해상도 OLED 패널 생산이 가능하다. 또한 상기 유도 가열 선형 증발 증착 장치는 간단한 구조를 가지고, 재충진 또는 세정을 위한 분해 결합이 편리하여 공정 관리를 용이하게 하고 공정 비용을 줄일 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 증착 장치를 나타내는 절단 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 I-I선을 따라 자른 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 II-II선을 따라 자른 단면도이다.
도 1d는 도 1a의 증발 증착 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1e는 도 1a의 노즐부를 나타내는 사시도이다.
도 1f는 도 1e의 노즐부를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 폭 방향의 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 증발 증착 장치의 증발부를 설명하는 폭 방향의 단면도이다.
도 2c는 도 2a의 증발 증착 장치의 증발부를 설명하는 길이 방향의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 폭 방향의 단면도이다.
도 3b는 도 2a의 증발 증착 장치의 노즐부를 설명하는 사시도이다.
도 3c는 도 3a의 증발 증착 장치의 증발부를 설명하는 길이 방향의 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 증발 증착 장치를 사용한 시험 결과를 나타내는 도면이다.
한국공개특허 10-2014-0022124를 참조하면, 본 발명의 발명자는 진공 용기의 외부로 돌출된 유전체 튜브와 유전체 튜브를 감싸는 유도 가열 코일을 이용한 증발 증착 장치를 개시하였다. 그러나, 선형 증발 증착 장치를 위하여, 점 증발원이 복수개 설치되어야 하며, 점 증발원 마다 교류 전원이 필요하다. 점 증발원들 각각은 서로 다른 특성을 가질 수 있어, 균일한 증발 증착에 어려움이 있다. 또한, 점 증발원들 사이의 간격을 좁히는 것에 한계가 있다.
재충진 또는 세정을 위한 분해 결합이 편리하며, 기구적으로 간단하고, 하나의 전원으로 균일한 온도 조절을 제공할 수 있는 대면적 증착용 하향식 또는 상향식 선형 증발 증착 장치가 요구된다. 특히, 증착 물질의 공간적 증착 균일도를 조절할 수 있는 선형 증발 증착 장치가 요구된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 증발 증착 장치는 진공 용기의 내부에 배치되고 증발 도가니와 나란히 연장되는 유도 가열 코일을 포함한다. 상기 유도 가열 코일은 진공 용기의 내부에 배치되고, 상기 증발 도가니를 공간적으로 균일하게 유도 가열할 수 있다. 유도 가열 수단은 전기적으로 절연되어 상기 증발 도가니와 인접하게 배치되도록 진공 용기의 내부에 배치된다. 따라서, 증발 증착 장치는 유도 기전력을 효율적으로 이용할 수 있다. 또한, 상기 증발 도가니는 전기적 배선을 가지고 있지 않아 유기물 재충진을 위한 분해 결합이 용이하다. 또한, 상기 증발 도가니는 분해 결합할 수 있는 복수의 노즐부를 포함하고 있어, 상기 복수의 노즐부 중에서 일부가 증착 균일성을 위하여 선택적으로 교체될 수 있다. 상기 증발 도가니의 노즐부는 분리되기 때문에 문제가 있는 노즐부는 선택적으로 제거되고 새로운 노즐부로 교체될 수 있다. 따라서, 공간적으로 균일한 박막이 증착될 수 있다.
또한, 상기 복수 노즐부의 위치별 온도 조절은 상기 증발 도가니와 상기 유도 가열 코일 사이의 거리에 의하여 조절될 수 있다. 상기 복수 노즐부의 위치별 온도조절 기술 또는 노즐 뚜껑의 위치를 조절하여 유기분말로부터 발생한 증기의 분사량을 조절하는 기술은 공간적으로 균일한 박막 증착을 제공할 수 있다.
통상적인 저항 방식 증발 도가니는 돌출된 노즐부를 가지고, 돌출된 노즐부는 열전달을 통하여 가열된다. 따라서, 노즐부와 몸체부 사이에는 온도 차이가 발생하여, 노즐이 막힐 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 증발 도가니는 몸체부 내부로 삽입된 노즐부를 포함하고, 상기 유도 가열에 의한 유도 전기장은 도전성의 증발 도가니의 몸체부를 투과하여 그 내부에 배치된 노즐부를 유도 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐부는 상기 몸체부의 동일한 온도로 유지되어, 노즐의 막힘이 극복될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 증발원의 노즐에서 증발 증기의 분사 방향에 따라 증착된 박막두께 분포는 cosine의 n 차 함수로 표시될 수 있으며, 차수 n은 증기를 분출하는 반타원 또는 파라볼라 형태의 노즐의 길이(b)와 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)의 함수로 표시될 수 있다. 증착된 박막두께 분포는 동일한 거리에 대하여 규격화된 경우, b/a=0.5에 대하여 n은 6이고, b/a=1.5인 경우, n은 8이다. 또한, b/a=3인 경우, n은 12이다. 따라서, b/a를 증가시키면, 증기의 분사 각도를 좁혀 직진성을 가진 박막두께 분포를 얻을 수 있다. 높은 직진성을 가진 증착 셀들이 선형 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 노즐의 길이(b)와 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)가 높은 노즐부들이 장착되는 경우, 높은 직진성을 가진 선형 증발 증착 장치가 용이하게 구현될 수 있다. 높은 직진성을 가진 선형 증발 증착 장치는 유기물을 증착할 때 사용하는 마스크의 두께 때문에 생기는 그림자 효과(shadow effect)를 획기적으로 줄일 수 있어 UHD TV와 같은 고해상도 OLED 패널을 생산하기 위한 기술로 사용할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 증착 장치를 나타내는 절단 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 I-I선을 따라 자른 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 II-II선을 따라 자른 단면도이다.
도 1d는 도 1a의 증발 증착 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1e는 도 1a의 노즐부를 나타내는 사시도이다.
도 1f는 도 1e의 노즐부를 나타내는 단면도이다.
도 1a 내지 도 1f를 참조하면, 증발 증착 장치(100)는 진공 용기(110), 증발 도가니(120), 유도 가열 코일(130), 및 증발 도가니 지지부(140)를 포함한다. 상기 진공 용기(110)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장된다. 상기 증발 도가니(120)는 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간(123)을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간(123)에 각각 연결되는 복수의 노즐부(170)를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향(x축 방향)으로 연장된다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110) 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니(120)를 유도 가열한다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 증발 도가니(120)를 상기 진공 용기(110)에 고정한다.
증발 증착 장치(100)는 하향식으로 박막을 증착할 수 있다. 이를 위하여, 상기 증발 도가니(120)의 하부에 복수의 노즐부들(170)이 장착될 수 있다.
증착 물질(10)은 유기 발광 물질일 수 있다. 구체적으로, 상기 증착 물질은 ALQ3와 같은 유기발광물질일 수 있다. 상기 증착 물질은 가열되어 증발 또는 승화할 수 있다. 상기 증착 물질(10)은 증발하여 상기 노즐부(170)를 통하여 기판 방향으로 분사될 수 있다.
상기 기판(162)은 OLED 형성되는 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 기판(162)은 사각형 기판일 수 있다. 상기 기판(162)은 상기 증착 도가니(120)에 대하여 상대적으로 스캔되고, 상기 기판의 전표면은 증착 물질로 증착될 수 있다.
상기 진공 용기(110)는 금속 재질의 직육면체 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(110)는 몸체 챔버(111b)와 상판(111a)을 포함할 수 있다. 하향식 증발 증착 장치의 경우, 상기 증발 도가니(120)는 상기 진공 용기(110)의 상판(111a)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 상판(111a)은 금속 재질일 수 있다. 상기 진공 용기(110)는 진공을 유지하기 위한 밸브와 배기 펌프를 포함할 수 있다. 또한, 상기 진공 용기(110)는 증착 물질이 증착되는 기판(162) 및 상기 기판(162)을 지지하는 기판 홀더(166)를 포함할 수 있다. 상기 기판 홀더(166)는 상기 기판(162)을 특정한 방향(y축 방향)으로 이송하기 위한 이송 수단을 포함할 수 있다. 마스크(164)는 상기 기판(162)과 상기 증발 도가니(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 마스크(164)는 상기 기판(162)에 인접하여 배치되어, 상기 기판에 증착 패턴을 형성할 수 있다. 상기 마스크(164)는 상기 기판과 동시에 이동될 수 있다.
상기 진공 용기(110)의 상판(111a)의 배치 평면은 제1 방향(x축 방향)과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)에 의하여 정의되는 평면일 수 있다. 상기 기판(162)은 상기 상판(111a)의 배치 평면에서 수직하게 제3 방향(z축 방향)으로 이격되어 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치될 수 있다.
증발 도가니(120)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 증발 도가니(120)은 직육면체 형상이고, 상기 증발 도가니(120)의 하부면에 복수의 노즐부(170)가 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 증발 도가니(120)는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 또는 구리와 같은 도전성 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 상기 증발 도가니(120)는 유도 가열될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
상기 증발 도가니(120)는 수납 공간(123), 사각통 형상인 몸체부(121), 폭방향 돌출부(127), 및 복수의 노즐부(170)를 포함할 수 있다. 상기 수납 공간(123)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질(10)을 수납할 수 있다. 상기 몸체부(121)는 상기 제1 방향으로 배열된 노즐 결합 관통홀들(121a)을 포함하고 상기 수납 공간(123)을 둘러싸고 있는 사각통 형상일 수 있다. 상기 폭 방향 걸림부(127)는 상기 몸체부(121)의 상부 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y축 방향)으로 돌출될 수 있다. 상기 노즐 결합 관통홀들(121a)은 상기 몸체부의 하부면에 일정한 간격을 가지고 제1 방향으로 배열될 수 있다.
상기 복수의 노즐부(170)는 각각의 외주면에 형성된 결합 나사산(176a)을 포함하고, 상기 수납 공간(123)의 내부로 삽입되어 배치되고, 상기 수납 공간과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열될 수 있다.
수납 공간(123)은 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 케비티일 수 있다. 상기 수납 공간은 상기 몸체부(121)의 내부에 형성된 공간일 수 있다. 상기 수납 공간(123)은 증착 물질을 수납할 수 있다. 상기 수납 공간에는 제3 방향으로 증기를 분사하는 노즐부들(170)이 상기 일정한 간격을 가지고 제1 방향으로 배열될 수 있다.
상기 몸체부(121)는 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 몸체부(121)는 그 상부면에 배치된 몸체부 상판(122)을 포함할 수 있다. 상기 몸체부 상판(122)은 제1 방향으로 연장되는 판형상일 수 있다. 상기 몸체부 상판은 상기 몸체부(121)와 용접되어 일체화되고, 상기 수납 공간(123)을 제공할 수 있다. 상기 몸체부 상판(122)은 상기 유도 가열 코일에 의하여 가열되고, 열전달에 의하여 상기 증발 도가니(120)를 소정의 온도로 유지될 수 있다.
상기 몸체부(121)는 상기 제2 방향(또는 폭 방향)으로 관통하는 관통홀(125)과 상기 관통홀(125)에 탈부착되어 상기 수납 공간(123)에 상기 증착 물질을 재충진하기 위한 마개부(126)를 포함할 수 있다. 상기 관통홀(125)은 마개부(126)를 통하여 밀봉되고, 상기 마개부(126)는 상기 증착 물질의 재충진을 위하여 분리될 수 있다. 상기 관통홀(125)은 암나사 형태일 수 있고, 상기 마개부(126)는 숫나사 형태일 수 있다.
폭방향 돌출부(127)는 상기 몸체부(121)의 상부 측면에서 상기 제2 방향 또는 y축 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 폭방향 돌출부(127)는 증발 도가니 지지부(140)에 걸려 지지될 수 있다.
상기 노즐부(170)는 상기 수납 공간(123) 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐(171) 및 상기 분출 노즐(171)에 의하여 압착되어 상기 노즐 결합 관통홀(121a)을 밀봉하는 개스킷부(182)를 포함할 수 있다.
상기 개스킷부(182)는 상기 증기의 누출을 방지하고 효율적인 열전달을 수행할 수 있다. 상기 개스킷부(182)는 평판 와셔형상일 수 있다. 상기 개스킷부(182)의 재질은 구리와 같이 열전도성이 우수한 금속 재질일 수 있다.
상기 분출 노즐(171)은 일정한 내직경의 제1 관통홀(174a)을 가지고 원통 형상의 상부 노즐(174), 내직경이 점차 증가하는 제2 관통홀(175a)을 가지고 상기 상부 노즐(174)에 연속적으로 연결되고 외직경 및 내직경이 점차 증가하는 테이퍼 노즐(175), 일정한 직경의 제3 관통홀(176a)을 가지고 상기 테이퍼 노즐(175)에 연속적으로 연결되고 원통 형상의 하부 노즐(176), 및 상기 하부 노즐(176)에 연결되는 와셔 형상인 노즐 플랜지(177)를 포함할 수 있다. 상기 결합 나사산(176a)은 상기 하부 노즐(176)의 외주면에 형성될 수 있다. 증기는 상기 노즐 프랜지(177)를 통하여 분사될 수 있다.
상기 노즐부(170)의 관통홀의 직경은 노즐의 출구 방향으로 진행함에 따라 점차 증가할 수 있다. 상기 노즐부(170)에서 증발 입자(증기)의 방향에 따른 입자분포는 cosine의 n 차 함수로 표시될 수 있다. 상기 입자분포는 제2 관통홀(175a) 및 제3 관통홀(176a)의 전체 길이(b)와 상기 제3 관통홀(176a)의 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)의 함수로 표시될 수 있다. 입자 분포가 동일한 거리에 대하여 규격화된 경우, b/a=0.5에 대하여 n은 6이고, b/a=1.5인 경우, n은 8이다. 또한, b/a=3인 경우, n은 12이다. 따라서, b/a를 증가시키면, 증발 입자의 분사각도를 좁혀 직진성을 가진 입자 분포를 얻을 수 있다. 높은 직진성을 가진 선형 증발 증착 장치는 유기물을 증착할 때 사용하는 마스크의 두께 때문에 생기는 그림자 효과(shadow effect)를 획기적으로 줄일 수 있어 UHD TV와 같은 고 해상도 OLDE 패널을 생산하기 위한 기술로 사용될 수 있다.
테이퍼 노즐(175)은 노즐의 출구 방향으로 진행함에 따라 제2 관통홀(175a)의 직경이 증가한다. 상기 제2 관통홀(175a)는 반타원 또는 파라볼라 형상 일 수 있다. 상기 테이퍼 노즐(175)의 외직경은 상기 노즐 뚜껑(178,179)의 외직경보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 결합 관통홀(121a)에 상기 노즐부(170)가 삽입되어 결합할 수 있다.
상기 하부 노즐(176)은 상기 노즐부(171)를 상기 몸체부(121)에 결합시키는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 노즐(176)의 외주면에는 상기 결합 나사산(176a)이 형성될 수 있다. 상기 결합 나사산(176a)은 상기 노즐 결합 관통홀(121a)과 나사 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 플랜지(177)는 상기 개스킷부(182)를 압착하여 상기 수납 공간을 밀봉할 수 있다.
상기 노즐 플랜지(177)는 상기 하부 노즐(176)에 연결되는 와셔 형상이고, 상기 노즐 플랜지(177)는 상기 개스킷부(182)을 압착하여 상기 노즐 결합 관통홀(121a)을 밀봉할 수 있다. 상기 노즐 플랜지(177)는 상기 분출 노즐(171)의 관통홀에 연속적으로 연결되어 상기 증기를 분사할 수 있다. 상기 노즐 플랜지(177)의 외주 측면은 서로 나란한 평면(177a)을 가지도록 처리될 수 있다. 상기 나란한 평면(177a)은 스페너와 같은 공구에 의하여 분해 결합시 사용될 수 있다.
상기 상부 노즐(174)은 상기 증기를 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 상부 노즐(172) 및 상기 가이드 상부 노즐(172)에 연결되고 상기 가이드 상부 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 상부 노즐(173)을 포함할 수 있다. 상기 고정 상부 노즐(173)은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산(173a)을 포함할 수 있다. 상기 증기는 상기 가이드 상부 노즐(172)의 외주면을 따라 상기 상부 노즐(174)의 제1 관통홀(174a)에 제공될 수 있다.
상기 노즐 뚜껑(179,178)은 뚜껑 몸체부(179) 및 위치 조절 너트부(178)를 포함할 수 있다. 상기 뚜껑 몸체부(179)는 상기 상부 노즐(174)을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산(173a)에 나사 결합하고 그 측면을 따라 복수의 관통홀(179a)을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상일 수 있다. 상기 위치 조절 너트부(178)은 상기 고정 상부 노즐(173)의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산(173a)에 나사 결합할 수 있다. 상기 노즐 뚜껑(179) 내경과 상기 가이드 상부 노즐(172) 외경 사이의 차이를 수십에서 수백 마이크로미터로 하여 유기분말이 노즐을 통하여 튀어나가는 것을 방지할 수 있다. 상기 노즐 뚜껑(178,179)의 고정 위치에 따라, 상기 증기가 상기 상부 노즐(174)의 제1 관통홀(174a)에 유입되는 유입량이 변경되고, 상기 노즐부를 통하여 분사되는 분사량이 변경될 수 있다.
유도 가열 코일(130)은 상기 몸체부 뚜껑(122) 상에 인접하여 배치되고, 상기 진공용기의 벽과 충분히 이격되어 배치될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 증발 도가니(120)를 따라 제1 방향(x축)으로 연장될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 진공 용기의 내부에서 상기 증발 도가니(120)와 인접하게 배치됨에 따라, 상기 유도 가열 코일(130)은 효율적으로 상기 증발 도가니(130)를 유도 가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인(132) 및 상기 제1 유도 가열 라인과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인(134)을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)의 전류의 방향과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 전류의 방향은 서로 반대일 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)과 상기 제2 유도 가열 라인(134)은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 파이프 형상이고 그 내부에 흐르는 냉매에 의하여 냉각될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 전기 피드쓰루(electric feed-through)를 통하여 외부 교류 전원과 연결될 수 있다.
상기 유도 전기장은 상기 증발 도가니(120) 및 상기 노즐부(170)를 유도 가열할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)의 일단과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 일단은 서로 연결되고, 상기 제1 유도 가열 라인(134)의 타단과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 타단은 교류 전원(136)에 연결될 수 있다. 상기 교류 전원(136)의 구동 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다. 그림으로 표현되지 않았지만 상기 교류 전원(136)은 온도조절기 또는 박막 두께측정기의 신호를 피드백하여 교류 전원(136)의 세기를 조절할 수 있다.
상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 증발 도가니(120)를 상기 진공 용기(110)에 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 측면 돌출부(127)를 지지하는 제2 방향으로 돌출되는 결합 지지부(140a), 상기 결합 지지부에서 제3 방향으로 연장되는 연장부(140b), 및 상기 연장부에서 제2 방향으로 돌출되는 고정 지지부(140c)를 포함할 수 있다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 절연체 또는 도전체일 수 있다. 상기 연장부(140b)는 상기 증발 도가니와 상기 진공 용기(110) 사이를 충분히 이격하도록 수십 센치미터 이상일 수 있다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 제1 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 증발 도가니 지지부(140)는 복수 개로 분리되어 복수의 위치에서 상기 증발 도가니(120)를 지지하도록 변형될 수 있다. 이 경우, 상기 증발 도가니 지지부(140)가 도전체인 경우, 상기 증발 도가니 지지부의 유도 가열에 의한 전력 손실을 억제할 수 있다.
단열부재(150)는 상기 폭방향 돌출부(127)와 상기 증발 도가니 지지부(140)의 결합 지지부(140a) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 단열부재(150)는 가열된 증발 도가니(120)와 상기 상기 증발 도가니 지지부(140) 사이의 열전달을 최소화할 수 있다. 상기 단열부재(150)는 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 단열부재(150)는 고온 진공용 단열부재일 수 있다. 구체적으로, 상기 단열부재(150)는 유리 섬유(glass fiber) 재질일 수 있다.
균일한 박막 증착을 위하여, 이웃한 노즐부들(160) 사이의 거리(d)는 상기 노즐부의 하부면과 상기 기판 사이의 거리(e)와 소정의 관계를 가질 수 있다. d:e= 1:3 내지 1: 4의 비율을 가질 수 있다. 즉, 상기 노즐부의 하부면과 상기 기판 사이의 거리(e)는 이웃한 노즐부들 사이의 거리(d)의 대략 3 배 내지 4 배일 수 있다.
수 개 내지 수백 개의 노즐부(170)가 상기 증발 도가니(120)에 장착될 수 있다. 상기 노즐부(170)의 분사량은 상기 노즐부의 관통홀의 직경에 의존할 수 있다. 그러나, 상기 관통홀의 직경은 부품별로 오차를 가질 수 있다. 따라서, 부품별 오차를 가지는 노즐부(170)를 장착한 상기 증발 증착 장치는 균일한 박막을 제공하기 어렵다. 박막의 공간적 균일성은 2 개의 방법으로 제어될 수 있다. 하나의 방법은 모든 노즐부(170)의 특성을 조사한다. 구체적으로, 모든 노즐부는 순차적으로 시험 증발 도가니에 장착되고, 박막 두께 또는 분사량이 각각 측정된다. 이에 따라, 소정의 특성을 가진 노즐부만이 선택되어 상기 증발 도가니에 장착될 수 있다.
다른 하나의 방법은 상기 노즐부의 분사량을 분사량 조절 수단을 사용하여 변경하는 것이다. 예를 들어, 상기 분사량 조절 수단은 상기 노즐 뚜껑(179,178)일 수 있다. 상기 분사량 조절 수단은 상기 노즐 뚜껑의 높이를 조절하여 증기를 가이드 하는 경로 또는 틈을 조절할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 폭 방향의 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 증발 증착 장치의 증발부를 설명하는 폭 방향의 단면도이다.
도 2c는 도 2a의 증발 증착 장치의 증발부를 설명하는 길이 방향의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(200)는 진공 용기(210), 증발 도가니(220), 유도 가열 코일(230), 및 증발 도가니 지지부(240)를 포함한다. 상기 진공 용기(210)는 제1 방향으로 연장된다. 상기 증발 도가니(220)는 상기 진공 용기(210)의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간(223)을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부(270)를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유도 가열 코일(230)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니(220)를 유도 가열한다. 상기 증발 도가니 지지부(240)는 상기 증발 도가니(220)를 상기 진공 용기에 고정한다. 상기 증발 도가니(220)는 중력 방향에 반하여 증기를 상향식으로 분사하여 기판(162)에 박막을 형성한다.
상기 진공 용기(210)는 금속 재질의 직육면체 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(210)는 몸체 챔버(211b)와 하판(211a)을 포함할 수 있다. 상향식 증발 증착 장치의 경우, 상기 증발 도가니(220)는 상기 진공 용기(210) 내부에 배치되고, 상기 진공 용기(210)의 하판(211a) 상부에 배치될 수 있다. 상기 하판(211a)은 금속 재질일 수 있다. 상기 진공 용기(210)는 진공을 유지하기 위한 밸브와 배기 펌프를 포함할 수 있다. 또한, 상기 진공 용기(210)는 증착 물질이 증착되는 기판(162) 및 상기 기판(162)을 지지하고 기판 홀더(166)를 포함할 수 있다. 상기 기판 홀더(166)는 상기 기판(162)을 특정한 방향(y축 방향)으로 이송하기 위한 이송 수단을 포함할 수 있다. 상기 기판(162)은 상기 상판(111a)의 배치 평면에서 수직하게 제3 방향(z축 방향)으로 이격되어 상기 진공 용기(210)의 내부에 배치될 수 있다.
상기 증발 도가니(220)은 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 직육면체 형상이고, 복수의 노즐부(270)는 상기 증발 도가니(220)의 상부면에 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 증발 도가니(220)는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 또는 구리와 같은 도전성 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 상기 증발 도가니(220)는 유도 가열될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(230)은 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
상기 증발 도가니(220)는 수납 공간(223), 몸체부(221), 폭방향 돌출부(227), 및 복수의 노즐부(270)를 포함할 수 있다. 상기 수납 공간(223)은 상기 제1 방향(x축 방향)으로 연장되고 상기 증착 물질(10)을 수납할 수 있다. 상기 몸체부(221)는 상부면에 상기 제1 방향으로 배열된 노즐 결합 관통홀들(221a)을 포함하고 상기 수납 공간(223)을 둘러싸고 있는 사각통 형상일 수 있다. 상기 폭방향 돌출부(227)는 상기 몸체부(221)의 하부 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 복수의 노즐부(270)는 각각의 외주면의 상부에 형성된 결합 나사산(276a)을 포함하고, 상기 노즐 결합 관통홀(221a)에 각각 삽입되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향(z축 방향)으로 상기 수납 공간(223)과 연결되고, 상기 제1 방향으로 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 상기 결합 나사산(276a)은 상기 노즐 결합 관통홀(221a)과 나사 결합할 수 있다.
상기 복수의 노즐부(270)는 각각의 외주면에 형성된 결합 나사산(276a)을 포함하고, 상기 수납 공간(223)의 내부로 삽입되어 배치되고, 상기 수납 공간과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열될 수 있다. 상기 수납 공간 내부로 삽입된 노즐부(270)는 금속을 투과한 유도 전기장에 의하여 직접 가열되어, 상기 노즐부의 막힘 현상이 억제될 수 있다.
상기 수납 공간(223)은 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 케비티일 수 있다. 상기 수납 공간은 상기 몸체부(221)의 내부에 형성된 공간일 수 있다. 상기 수납 공간(223)은 증착 물질을 수납할 수 있다. 상기 수납 공간에는 제3 방향으로 증기를 분사하는 노즐부들(270)이 일정한 간격을 가지고 제1 방향으로 배열될 수 있다.
몸체부(221)는 상기 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 몸체부(221)는 상기 제2 방향(또는 폭 방향)으로 관통하는 관통홀(225)과 상기 관통홀(225)에 탈부착되어 상기 수납 공간에 상기 증착 물질을 재충진하기 위한 마개부(226)를 포함할 수 있다. 상기 관통홀(225)은 마개부를 통하여 밀봉되고, 상기 마개부(226)는 상기 증착 물질(10)의 재충진을 위하여 분리될 수 있다. 상기 관통홀(225)은 암나사 형태일 수 있고, 상기 마개부(226)는 숫나사 형태일 수 있다.
폭방향 돌출부(227)는 상기 몸체부(221)의 하부 측면에서 제2 방향 또는 y축 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 폭방향 돌출부(227)는 증발 도가니 지지부(240)에 걸치도록 배치될 수 있다. 상기 폭방향 돌출부(227)는 상기 유도 가열 코일(230)과 상기 증발 도가니 지지부(240) 사이의 거리를 증가시킬 수 있다. 상기 증발 도가니 지지부(240)가 도전체로 형성된 경우, 상기 증발 도가니 지지부(240)의 유도 가열이 억제될 수 있다.
상기 노즐부(270)는 상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐(271) 및 상기 분출 노즐(271)에 의하여 압착되어 상기 노즐 결합 관통홀(221a)을 밀봉하는 개스킷부(282)를 포함할 수 있다.
상기 개스킷부(282)는 상기 증기의 누출을 방지하고 효율적인 열전달을 수행할 수 있다. 상기 개스킷부(282)는 평판 와셔형상일 수 있다. 상기 개스킷부(282)의 재질은 구리와 같이 열전도성이 우수한 금속 재질일 수 있다.
상기 분출 노즐(271)은 일정한 내직경의 제1 관통홀(274a)을 가지고 원통 형상의 하부 노즐(274), 내직경이 점차 증가하는 제2 관통홀(275a)을 가지고 상기 하부 노즐에 연속적으로 연결되고 외직경 및 내직경이 점차 증가하는 테이퍼 노즐(275), 일정한 직경의 제3 관통홀(276a)을 가지고 상기 테이퍼 노즐(275)에 연속적으로 연결되고 원통 형상의 상부 노즐(276), 및 상기 상부 노즐에 연결되는 와셔 형상인 노즐 플랜지(277)를 포함할 수 있다. 상기 결합 나사산(276a)은 상기 상부 노즐(276)의 외주면에 형성될 수 있다. 증기는 상기 노즐 플랜지(277)를 통하여 분사될 수 있다.
테이퍼 노즐(275)은 노즐의 출구 방향으로 진행함에 따라 제2 관통홀(275a)의 직경이 증가한다. 상기 제2 관통홀(275a)은 반타원 또는 파라볼라 형상 일 수 있다. 상기 상부 노즐(276)의 외직경은 상기 노즐 뚜껑(279)의 외직경보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 결합 관통홀(221a)에 상기 노즐부(270)가 삽입되어 결합할 수 있다.
상기 상부 노즐(276)은 상기 노즐부(270)를 상기 몸체부(221)에 결합시키는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 노즐(276)의 외주면에는 상기 결합 나사산(276a)이 형성될 수 있다. 상기 결합 나사산(276a)은 상기 노즐 결합 관통홀(221a)과 나사 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 플랜지(277)는 상기 개스킷부(282)를 압착하여 상기 수납 공간을 밀봉할 수 있다.
상기 노즐 플랜지(277)는 상기 상부 노즐(276)에 연결된 와셔 형상이고, 상기 노즐 플랜지(277)는 상기 개스킷부(282)을 압착하여 상기 노즐 결합 관통홀(221a)을 밀봉할 수 있다. 상기 노즐 플랜지(277)는 상기 분출 노즐(271)의 관통홀에 연속적으로 연결되어 상기 증기를 분사할 수 있다. 상기 노즐 플랜지의 외주 측면은 서로 나란한 평면을 가지도록 처리될 수 있다. 상기 나란한 평면은 스페너와 같은 공구에 의하여 분해 결합시 사용될 수 있다.
상기 하부 노즐(274)은 상기 증기를 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 하부 노즐(272) 및 상기 가이드 하부 노즐(272)에 연결되고 상기 가이드 하부 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 상부 노즐(273)을 포함할 수 있다. 상기 고정 하부 노즐(273)은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산(273a)을 포함할 수 있다. 상기 증기는 상기 가이드 하부 노즐(272)의 외주면을 따라 상기 하부 노즐(274)의 제1 관통홀(274a)에 제공될 수 있다.
상기 노즐 뚜껑(279,278)은 뚜껑 몸체부(279) 및 위치 조절 너트부(278)를 포함할 수 있다. 상기 뚜껑 몸체부(279)는 상기 하부 노즐(274)을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산(273a)에 나사 결합하고 그 측면을 따라 복수의 관통홀(279a)을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상일 수 있다. 상기 위치 조절 너트부(278)는 상기 고정 하부 노즐(273)의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산(273a)에 나사 결합할 수 있다.
상기 노즐 뚜껑(279)의 내경과 상기 가이드 상부 노즐(272)의 외경 사이의 차이를 수십에서 수백 마이크로미터로 하여 유기분말이 노즐을 통하여 튀어나가는 것을 방지할 수 있다. 상기 노즐 뚜껑(278,279)의 고정 위치에 따라, 상기 증기가 상기 하부 노즐(274)의 제1 관통홀(274a)에 유입되는 유입량이 변경될 수 있다. 상기 노즐부(270)는 상기 노즐 뚜껑(278,279)의 고정 위치에 따라 분사량을 조절할 수 있다.
유도 가열 코일(230)은 상기 증발 도가니(220) 또는 상기 노즐부(270)의 상부에 배치되고, 상기 길이 방향(x축)으로 연장될 수 있다. 구체적으로, 상기 유도 가열 코일(230)은 노즐 플랜지(277) 상에 배치될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(230)은 진공 용기의 내부에 배치된다. 상기 유도 가열 코일(230)은 상기 증발 도가니(220)를 유도 가열할 수 있다. 상기 유도 가열 코일(230)은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인(232) 및 상기 제1 유도 가열 라인과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인(234)을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(232)의 전류의 방향과 상기 제2 유도 가열 라인(234)의 전류의 방향은 서로 반대일 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(232)과 상기 제2 유도 가열 라인(234)은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
상기 유도 전기장은 상기 증발 도가니(220) 및 노즐부(270)를 직접 유도 가열할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(232)의 일단과 상기 제2 유도 가열 라인(234)의 일단은 서로 연결되고, 상기 제1 유도 가열 라인(234)의 타단과 상기 제2 유도 가열 라인(234)의 타단은 교류 전원(136)에 연결될 수 있다. 상기 교류 전원(136)의 구동 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다.
상기 증발 도가니 지지부(240)는 상기 증발 도가니(220)를 상기 진공 용기(210)에 지지할 수 있다. 예를 들어, 상기 증발 도가니 지지부(240)는 진공 용기의 하부면에서 고정되는 고정 지지부, 상기 고정 지지부에서 제3 방향으로 연장되는 연장부, 및 상기 연장부의 끝에서 상기 증발 도가니를 지지하도록 제2 방향으로 돌출되는 결합 지지부를 포함할 수 있다. 상기 연장부는 상기 증발 도가니와 상기 진공 용기 사이를 충분히 이격하도록 수십 센치미터 이상일 수 있다. 상기 증발 도가니 지지부(240)는 제1 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.
단열부재(250)는 상기 폭방향 돌출부(227)와 상기 증발 도가니 지지부(240) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 단열부재(250)는 가열된 증발 도가니(220)와 상기 증발 도가니 지지부(240) 사이의 열적 접촉을 최소화할 수 있다. 상기 단열부재(250)는 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 단열부재(250)는 고온 진공용 단열부재일 수 있다. 구체적으로, 상기 단열부재(250)는 유리 섬유(glass fiber) 재질일 수 있다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 폭 방향의 단면도이다.
도 3b는 도 2a의 증발 증착 장치의 노즐부를 설명하는 사시도이다.
도 3c는 도 3a의 증발 증착 장치의 증발부를 설명하는 길이 방향의 단면도이다.
도 1에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
도 3a 내지 도3c를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(400)는 진공 용기(110), 증발 도가니(420), 유도 가열 코일(130), 및 증발 도가니 지지부(140)를 포함한다. 상기 진공 용기(110)는 제1 방향으로 연장된다. 상기 증발 도가니(420)는 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간(123)을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부(470)를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니(420)를 유도 가열한다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 증발 도가니(420)를 상기 진공 용기에 고정한다. 상기 증발 도가니(420)는 중력 방향으로 증기를 하향식으로 분사하여 기판에 박막을 형성할 수 있다.
상기 증발 도가니(420)은 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 직육면체 형상이고, 상기 증발 도가니(420)의 하부면에 복수의 노즐부(470)가 삽입되어 배치될 수 있다. 상기 증발 도가니(420)는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 또는 구리와 같은 도전성 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 상기 증발 도가니(420)는 유도 가열될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
상기 증발 도가니(420)는 수납 공간(123), 사각통 형상인 몸체부(121), 폭방향 돌출부(127), 및 복수의 노즐부(470)를 포함할 수 있다.
상기 수납 공간(123)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납할 수 있다. 상기 몸체부(121)는 상기 제1 방향으로 배열된 노즐 결합 관통홀들(121a)을 포함하고 상기 수납 공간(123)을 둘러싸고 있는 사각통 형상일 수 있다. 상기 노즐 결합 관통홀들(121a)은 상기 몸체부(121)의 하부면에서 형성될 수 있다. 상기 폭방향 돌출부(127)는 상기 몸체부(121)의 상부 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되어 상기 증발 도가니 지지부에 결합할 수 있다. 복수의 노즐부(470)는 각각의 외주면의 하부에 형성된 결합 나사산(476a)을 포함하고, 상기 진공 용기(110)의 내부를 향하여 배치되고, 상기 노즐 결합 관통홀(121a)에 각각 삽입되고, 상기 수납 공간(123)과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열될 수 있다. 상기 결합 나사산(476a)은 상기 노즐 결합 관통홀(121a)과 나사 결합할 수 있다. 상기 복수의 노즐부(470)는 각각의 외주면에 형성된 결합 나사산(476a)을 포함하고, 상기 수납 공간(123)의 내부로 삽입되어 배치되고, 상기 수납 공간과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열될 수 있다.
수납 공간(123)은 제1 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 케비티일 수 있다. 상기 수납 공간(123)은 상기 몸체부(121)의 내부에 형성된 공간일 수 있다. 상기 수납 공간(123)은 증착 물질을 수납할 수 있다. 상기 수납 공간(123)에는 제3 방향(z축 방향)으로 증기를 기판에 분사하는 노즐부들이 일정한 간격을 가지고 제1 방향으로 배열될 수 있다.
상기 몸체부(121)는 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 몸체부(121)의 상부면에 배치된 몸체부 상판(122)을 포함하고, 상기 몸체부 상판(122)은 상기 몸체부(121)와 용접되어 일체화될 수 있다. 상기 몸체부 상판(122)은 사각판 형상일 수 있고, 상기 수납 공간(123)을 제공할 수 있다. 상기 몸체부 상판(122)은 상기 유도 가열 코일에 의하여 가열되고, 열전달 및 복사에 의하여 상기 증발 도가니(120)를 소정의 온도로 유지될 수 있다.
상기 몸체부(121)는 상기 제2 방향(또는 폭 방향)으로 관통하는 관통홀(125)과 상기 관통홀(125)에 탈부착되어 상기 수납 공간에 상기 증착 물질을 재충진하기 위한 마개부(126)를 포함할 수 있다. 상기 관통홀(125)은 상기 마개부(126)를 통하여 밀봉되고, 상기 마개부(126)는 상기 증착 물질의 재충진을 위하여 분리될 수 있다. 상기 관통홀(125)은 암나사 형태일 수 있고, 상기 마개부(126)는 숫나사 형태일 수 있다. 폭방향 돌출부(127)는 상기 몸체부(121)의 상부 측면에서 제2 방향 또는 y축 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 노즐부(470)는 분출 노즐(474), 노즐 플랜지(477), 및 개스킷부(482)를 포함할 수 있다. 상기 분출 노즐(474)은 상기 수납 공간(123) 내에 배치되고 그 중심에 관통홀(474a)을 가질 수 있다. 상기 노즐 플랜지(477)는 상기 수납 공간의 외부에 배치되고 상기 관통홀(474a)에 연결되고 구좌표계에서 반경(radial) 방향으로 연장되는 복수의 보조 관통홀(477a)을 포함하고, 절두 원뿔(truncated circular cone) 형상일 수 있다. 상기 개스킷부(482)는 상기 노즐 플랜지(477)와 상기 노즐 결합 관통홀(121a) 사이에 배치되어 상기 수납 공간을 밀봉할 수 있다. 상기 분출 노즐(474)과 상기 노즐 플랜지(477)는 일체형으로 형성될 수 있다.
상기 개스킷부(482)는 상기 증기의 누출을 방지하고 효율적인 열전달을 수행할 수 있다. 상기 개스킷부(482)는 평판 와셔형상일 수 있다. 상기 개스킷부(482)의 재질은 구리와 같이 열전도성이 우수한 금속 재질일 수 있다.
상기 분출 노즐(474)은 상기 증착 물질을 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 분출 노즐(472), 및 상기 가이드 분출 노즐(472)에 연결되고 상기 가이드 분출 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 분출 노즐(473)을 포함할 수 있다. 상기 고정 분출 노즐(473)은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산(473a)을 포함할 수 있다. 상기 고정 분출 노즐(473)의 하부 측면에는 상기 결합 나사산(476a)이 형성될 수 있다. 상기 결합 나사산(476a)은 상기 결합 관통홀(121a)과 나사 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 노즐 플랜지(477)는 상기 개스킷부(482)를 압착하여 상기 수납 공간을 밀봉할 수 있다.
상기 노즐 플랜지(477)는 상기 고정 분출 노즐(473)에 연결되는 절두 원뿔(truncated circular cone) 형상일 수 있다. 상기 원뿔의 상부면은 상기 개스킷부(482)를 압착할 수 있다. 상기 원뿔의 외주면에는 상기 관통홀(474a)에 연결되는 복수의 보조 관통홀들(477a)이 배치될 수 있다. 상기 보조 관통홀들(477a)은 넓은 면적에 증기를 분사할 수 있다. 상기 노즐 플랜지의 상부 측면은 서로 나란한 평면을 가지도록 처리될 수 있다. 상기 나란한 평면은 스페너와 같은 공구에 의하여 분해 결합시 사용될 수 있다.
상기 노즐 뚜껑(178,179)은 뚜껑 몸체부(179)와 위치 조절 너트부(178)를 포함할 수 있다. 상기 뚜껑 몸체부(179)는 상기 가이드 분출 노즐(472)을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산(473a)에 나사 결합하고 측면을 따라 복수의 관통홀(179a)을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상일 수 있다. 상기 위치 조절 너트부(178)는 상기 고정 분출 노즐(473)의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산(473a)에 나사 결합할 수 있다.
유도 가열 코일(130)은 상기 진공 용기 내부에서 상기 증발 도가니를 따라 길이 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 증발 도가니(120)를 인접하게 배치되어 효율적으로 유도 가열할 수 있다.
상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인(132) 및 상기 제1 유도 가열 라인(132)과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인(134)을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)의 전류의 방향과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 전류의 방향은 서로 반대일 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)과 상기 제2 유도 가열 라인(134)은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 상기 제1 유도 가열 라인(132)의 일단과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 일단은 서로 연결되고, 상기 제1 유도 가열 라인(134)의 타단과 상기 제2 유도 가열 라인(134)의 타단은 교류 전원(136)에 연결될 수 있다. 상기 교류 전원(136)의 구동 주파수는 수십 kHz 내지 수 MHz일 수 있다.
단열부재(150)는 상기 폭방향 돌출부(127)와 상기 증발 도가니 지지부(140) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 단열부재(150)는 가열된 증발 도가니(120)와 상기 상기 증발 도가니 지지부 사이의 열적 접촉을 최소화할 수 있다. 상기 단열부재(150)는 상기 슬릿(112)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 상기 단열부재(150)는 고온 진공용 단열부재일 수 있다. 구체적으로, 상기 단열부재(150)는 유리 섬유(glass fiber) 재질일 수 있다. 상기 단열부재(150)는 상기 폭방향 돌출부(127)와 상기 진공 용기(110) 사이에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 증발 증착 장치를 설명하는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100a)는 진공 용기(110), 증발 도가니(120), 유도 가열 코일(130a,130b,130c), 및 증발 도가니 지지부(140)를 포함한다. 상기 진공 용기(110)는 제1 방향으로 연장된다. 상기 증발 도가니(120)는 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간(123)을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부(170)를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유도 가열 코일(130a,130b,130c)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니(120)를 유도 가열한다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 증발 도가니(120)를 상기 진공 용기에 고정한다. 상기 증발 도가니(120)는 중력 방향으로 증기를 하향식으로 분사하여 기판에 박막을 형성할 수 있다.
상기 유도 가열 코일(130a,130b,130c)은 상기 진공 용기(110)의 내부의 중심 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 코일(130a), 상기 진공 용기(110)의 양측 가장 자리 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 및 제3 유도 가열 코일(130b,130c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 유도 가열 코일(130a)은 제1 교류 전원(136a)에 연결되고, 상기 제2 유도 가열 코일(130b)은 제2 교류 전원(136b)에 연결되고, 상기 제3 유도 가열 코일(130c)은 제3 교류 전원(136c)에 연결될 수 있다.
상기 제1 교류 전원, 상기 제2 교류 전원의 전력, 및 상기 제3 교류 전원의 전력은 증착 균일도를 유지하도록 서로 다르게 설정될 수 있다. 상기 제1 유도 가열 코일(130a)은 상기 증발 도가니의 중심 부위를 유도 가열하고, 상기 제2 유도 가열 코일(130b)은 상기 증발 도가니의 우측 부위를 유도 가열할 수 있다. 또한, 상기 제3 유도 가열 코일(130c)은 상기 증발 도가니의 좌측 부위를 가열할 수 있다. 이에 따라, 상기 상기 증발 도가니의 온도는 위치 별로 또는 영역 별로 조절될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 유도 가열 코일은 각각 서로 반대 방향으로 전류가 흐르는 두 개의 와이어 구조를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치의 길이 방향으로 절단한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100b)는 진공 용기(110), 증발 도가니(120), 유도 가열 코일(131), 및 증발 도가니 지지부(140)를 포함한다. 상기 진공 용기(110)는 제1 방향으로 연장된다. 상기 증발 도가니(120)는 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간(123)을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부(170)를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유도 가열 코일(131)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니(120)를 유도 가열한다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 증발 도가니(120)를 상기 진공 용기에 고정한다. 상기 증발 도가니(120)는 중력 방향으로 증기를 하향식으로 분사하여 기판에 박막을 형성할 수 있다. 상기 증발 증착 장치는 하향식 증발 증착 장치일 수 있다.
상기 유도 가열 코일(131)은 상기 증발 도가니의 배치평면에서 수직한 방향(z축 방향)으로 절곡되어 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 증발 도가니의 위치에 따라 가열 온도를 제어하기 위하여 상기 유도 가열 코일과 상기 증발 도가니 사이의 수직 거리는 상기 증발 도가니의 위치에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 상기 유도 가열 코일(131)은 3 영역으로 분리되고, 중심 영역에서 상기 유도 가열 코일과 상기 증발 도가니의 상부면 사이의 거리는 y1일 수 있다. 좌/우 영역에서 유도 가열 코일과 상기 상기 증발 도가니의 상부면 사이의 거리는 y2일 수 있다. 이에 따라, 상기 유도 가열 코일과 상기 증발 도가니 사이의 거리는 상기 증발 도가니의 가열 정도를 다르게 하여 위치 별로 다른 온도를 균일한 온도 분포로 만들 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 선형 증발 증착 장치(100c)는 진공 용기(110), 증발 도가니(120), 유도 가열 코일(130), 및 증발 도가니 지지부(140)를 포함한다. 상기 진공 용기(110)는 제1 방향으로 연장된다. 상기 증발 도가니(120)는 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간(123)을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부(170)를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장된다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니(120)를 유도 가열한다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 증발 도가니(120)를 상기 진공 용기에 고정한다. 상기 증발 도가니(120)는 중력 방향으로 증기를 하향식으로 분사하여 기판에 박막을 형성할 수 있다. 상기 증발 증착 장치는 하향식 증발 증착 장치일 수 있다.
상기 복수의 노즐부(170)와 기판(162) 사이의 수직 거리는 상기 제1 방향으로 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 노즐부(170)는 상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐(171) 및 상기 분출 노즐에 의하여 압착되어 상기 노즐 결합 관통홀을 밀봉하는 개스킷부(182) 포함할 수 있다. 상기 개스킷부(182)의 두께를 조절함에 따라, 상기 노즐부(170)의 하부면의 높이가 위치에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 몸체부의 하부면의 높이가 위치에 따라 변경됨에 따라, 상기 노즐부의 하부면의 높이가 위치에 따라 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발 증착 장치를 설명하는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 증발 증착 장치(100d)는 진공 용기(110), 증발 도가니(120), 유도 가열 코일(130), 및 증발 도가니 지지부(240)를 포함한다. 상기 진공 용기(110)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장된다. 상기 증발 도가니(120)는 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간(123)을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간(123)에 각각 연결되는 복수의 노즐부(170)를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향(x축 방향)으로 연장된다. 상기 유도 가열 코일(130)은 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기(110) 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니(120)를 유도 가열한다. 상기 증발 도가니 지지부(140)는 상기 증발 도가니(120)를 상기 진공 용기(110)에 고정한다.
선형 운동부(190)는 상기 증발 도가니(120), 상기 유도 가열 코일(130), 및 상기 증발 도가니 지지부(120)를 진공 용기 내에서 이동시킬 수 있다. 상기 임피던스 매칭 네트워크(136a)는 상기 진공 용기 내에서 상기 유도 가열 코일(130)과 같이 이동할 수 있다.
기판(162)은 고정되고 상기 증발 도가니(120)가 이동하면서 스캔할 수 있다. 이 경우, 상기 유도 가열 안테나(130)는 구리 파이프로 형성되고, 내부에 냉매가 흐를 수 있다. 만약, 임피던스 매칭 네트워크(136a)가 진공 용기(110)의 외부에 배치된 경우, 이동하는 유도 가열 안테나(130)와 임피던스 매칭 네트워크(136a)는 서로 전기적으로 연결되기 어렵다. 따라서, 상기 임피던스 매칭 네트워크(136a)는 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치되어 상기 유도 가열 안테나(130)와 같이 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 유도 가열 안테나(130)는 상기 임피던스 매칭 네트워크(136a)와 안정적으로 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 상기 유도 가열 안테나(130)의 냉매는 절연 신축관(belows)을 통하여 상기 진공 용기의 외부로 배출될 수 있다.
교류 전원(136)은 임피던스 매칭 네트워크(136a)를 통하여 상기 유도 가열 안테나(130)에 연결된다. 상기 교류 전원(136)은 상기 임피던스 매칭 네트 워크와 함께 상기 진공 용기의 내부에 배치되어 이동하는 유도 가열 코일(130)와 함께 이동할 수 있다.
상기 증발 도가니 지지부(240)는 제2 방향(y축 방향)으로 선형 운동을 제공하는 선형 운동부(190)에 결합할 수 있다. 또한, 임피던스 매칭 네트워크(136a) 및/또는 교류 전원(136)은 상기 증발 도가니 지지부(240)에 장착될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 교류 전원(136)은 상기 진공 용기(110)의 외부에 배치되고, 상기 임피던스 매칭 네트워크(136a)만이 상기 진공 용기(110)의 내부에 배치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 증발 증착 장치를 사용한 시험 결과를 나타내는 도면이다. 기판과 노즐의 출구 사이의 거리는 모두 10cm로 고정되었다.
도 8을 참조하면, 속이빈 원은 도 3a의 노즐부(방사형 노즐)의 입자 분포를 나타낸다. 분출 노즐의 관통홀과 노즐 프랜지의 보조 관통홀 사이의 각도 d가 60도 인 경우의 결과이다. 입자 분포는 cosine 의 2 승보다 더 넓게 분포한다.
속이 빈 삼각형, 속이빈 사각형, 및 속을 채운 원은 도 1의 노즐부(직진성 노즐)의 실험 결과를 나타낸다. 입자분포는 분출 노즐의 길이(b)와 상기 분출 노즐의 출구의 직경(a)의 비(길이/직경=b/a)의 함수로 표시될 수 있다. 입자 분포가 동일한 거리에 대하여 규격화된 경우, b/a=0.5에 대하여 n은 6이고, b/a=1.5인 경우, n은 8이다. 또한, b/a=3인 경우, n은 12이다. b/a가 증가함에 따라, 직진성이 증가한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

Claims (22)

  1. 제1 방향으로 연장되는 진공 용기;
    상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 증착 물질을 수납하는 수납 공간을 포함하고, 도전성 재질로 형성되고, 상기 증착 물질을 가열하여 증기를 발생시키고, 상기 수납 공간에 각각 연결되는 복수의 노즐부를 통하여 상기 증기를 분사하고, 상기 제1 방향으로 연장되는 증발 도가니;
    상기 제1 방향으로 연장되고 상기 진공 용기 내부에 배치되고 유도 전기장을 형성하고, 상기 증발 도가니를 유도 가열하는 유도 가열 코일; 및
    상기 증발 도가니를 상기 진공 용기에 고정하는 증발 도가니 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    복수의 노즐부는 상기 증발 도가니에 분해 결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 분사되는 증기의 량을 조절하는 분사량 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 증발 도가니는:
    상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 상기 수납 공간;
    상기 제1 방향으로 배열된 노즐 결합 관통홀들을 포함하고 상기 수납 공간을 둘러싸는 몸체부;
    상기 몸체부의 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출된 폭방향 돌출부; 및
    각각의 외주면에 형성된 결합 나사산을 포함하고, 상기 수납 공간의 내부로 삽입되어 배치되고, 상기 수납 공간과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 노즐부;를 포함하고,
    상기 노즐 결합 관통홀은 상기 노즐부의 상기 결합 나사산과 나사 결합하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 노즐부는:
    상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐; 및
    상기 분출 노즐에 의하여 압착되어 상기 노즐부를 밀봉하는 개스킷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 분출 노즐은:
    상기 수납 공간의 내부에 배치되고 일정한 내직경의 제1 관통홀을 가지고 원통 형상의 상부 노즐;
    상기 수납 공간의 내부에 배치되고 내직경이 점차 증가하는 제2 관통홀을 가지고 상기 상부 노즐에 연속적으로 연결되고 외직경 및 내직경이 점차 증가하는 테이퍼 노즐;
    일정한 직경의 제3 관통홀을 가지고 상기 테이퍼 노즐에 연속적으로 연결되고 원통 형상의 하부 노즐; 및
    상기 수납 공간의 외부에 배치되고 상기 하부 노즐에 연결되는 와셔 형상인 노즐 플랜지를 포함하고,
    상기 결합 나사산은 상기 하부 노즐의 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 상부 노즐은:
    상기 증기를 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 상부 노즐; 및
    상기 가이드 상부 노즐에 연결되고 상기 가이드 상부 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 상부 노즐을 포함하고,
    상기 고정 상부 노즐은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 증기를 안내하는 노즐 뚜껑을 더 포함하고,
    상기 노즐 뚜껑은:
    상기 상부 노즐을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하고 그 측면을 따라 복수의 관통홀을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상의 뚜껑 몸체부; 및
    상기 고정 상부 노즐의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하는 위치 조절 너트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  9. 제4 항에 있어서,
    상기 폭방향 돌출부와 상기 증발 도가니 지지부 사이에 배치되어 단열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 증발 도가니는 상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 중력 방향에 반하여 증기를 상향식으로 분사하여 기판에 박막을 형성하고,
    상기 증발 도가니는:
    상기 제1 방향으로 연장되고 상기 증착 물질을 수납하는 수납 공간;
    상부면에 상기 제1 방향으로 배열된 노즐 결합 관통홀들을 포함하고 상기 수납 공간을 둘러싸고 있는 사각통 형상인 몸체부;
    상기 몸체부의 측면에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 돌출되는 폭방향 돌출부; 및
    각각의 외주면의 상부에 형성된 결합 나사산을 포함하고, 상기 노즐 결합 관통홀에 각각 삽입되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 제3 방향으로 상기 수납 공간과 연결되고, 상기 제1 방향으로 배열된 복수의 노즐부;를 포함하고,
    상기 결합 나사산은 상기 노즐 결합 관통홀과 나사 결합하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 노즐부는:
    상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐; 및
    상기 수납 공간을 밀봉하는 개스킷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 분출 노즐은:
    상기 수납 공간의 내부에 배치되고 일정한 내직경의 제1 관통홀을 가지고 원통 형상인 하부 노즐;
    상기 수납 공간의 내부에 배치되고 내직경이 점차 증가하는 제2 관통홀을 가지고 상기 하부 노즐에 연속적으로 연결되고 외직경이 점차 증가하는 테이퍼 노즐;
    상기 수납 공간의 내부에 배치되고 제3 관통홀을 가지고 상기 테이퍼 노즐에 연속적으로 연결되고 원통 형상의 상부 노즐; 및
    상기 수납 공간의 외부에 배치되고 상기 상부 노즐에 연결되는 와셔 형상인 노즐 플랜지를 포함하고,
    상기 결합 나사산은 상기 하부 노즐의 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 하부 노즐은:
    상기 증착 물질을 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 하부 노즐; 및
    상기 가이드 하부 노즐에 연결되고 상기 가이드 하부 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 하부 노즐을 포함하고,
    상기 고정 하부 노즐은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 증기를 안내하는 노즐 뚜껑을 더 포함하고,
    상기 노즐 뚜껑은:
    상기 하부 노즐을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하고 측면을 따라 복수의 관통홀을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상의 뚜껑 몸체부; 및
    상기 고정 하부 노즐의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하는 위치 조절 너트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  15. 제4 항에 있어서,
    상기 노즐부는:
    상기 수납 공간 내에 배치되고 그 중심에 관통홀을 가지는 분출 노즐;
    상기 수납 공간의 외부에 배치되고 상기 관통홀에 연결되고 구좌표계에서 반경(radial) 방향으로 연장되는 복수의 보조 관통홀을 포함하고, 절두 원뿔(truncated circular cone) 형상인 노즐 플랜지; 및
    상기 노즐 플랜지와 상기 노즐 결합 관통홀 사이에 배치되어 상기 수납 공간을 밀봉하는 개스킷부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 분출 노즐은:
    상기 증착 물질을 가이드하고 일정한 외직경을 가지는 가이드 분출 노즐; 및
    상기 가이드 분출 노즐에 연결되고 상기 가이드 분출 노즐의 외직경보다 큰 외직경을 가지는 고정 분출 노즐을 포함하고,
    상기 고정 분출 노즐은 외측면에 형성된 위치 조절 나사산을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 증기를 안내하는 노즐 뚜껑을 더 포함하고,
    상기 노즐 뚜껑은:
    상기 상부 분출 노즐을 감싸도록 배치되고 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하고 측면을 따라 복수의 관통홀을 포함하고, 일단이 개방되고 타단은 막힌 원통 형상의 뚜껑 몸체부; 및
    상기 고정 분출 노즐의 외주면에 삽입되어 상기 위치 조절 나사산에 나사 결합하는 위치 조절 너트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 유도 가열 코일은 상기 유전체 창문의 배치 평면 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 라인 및 상기 제1 유도 가열 라인과 나란히 연장되는 제2 유도 가열 라인을 포함하고,
    상기 제1 유도 가열 라인 및 상기 제2 유도 가열 라인은 전기적으로 직렬 연결되고,
    상기 유도 가열 코일에 교류 전력을 공급하는 교류 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 유도 가열 코일은 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 절곡되어 상기 제1 방향으로 연장되고,
    상기 증발 도가니의 위치에 따라 가열 온도를 제어하기 위하여 상기 유도 가열 코일과 상기 증발 도가니 사이의 거리는 상기 증발 도가니의 위치에 따라 다른 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  20. 제1 항에 있어서,
    상기 유도 가열 코일은:
    상기 진공 용기의 중심 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 유도 가열 코일; 및
    상기 진공 용기의 양측 가장 자리 부위에서 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 및 제3 유도 가열 코일을 포함하고,
    상기 제1 유도 가열 코일은 제1 교류 전원에 연결되고,
    상기 제2 유도 가열 코일은 제2 교류 전원에 연결되고,
    상기 제3 유도 가열 코일은 제3 교류 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  21. 제4 항에 있어서,
    상기 몸체부는 상기 제2 방향으로 관통하는 관통홀과 상기 관통홀에 탈부착되어 상기 수납 공간에 상기 증착 물질을 재충전하기 위한 마개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
  22. 제4 항에 있어서,
    상기 유도 가열 코일에 전력을 제공하는 교류 전원 및 임피던스 매칭 네트워크; 및
    상기 증발 도가니, 상기 유도 가열 코일, 및 상기 증발 도가니 지지부를 이동시키는 선형 운동부를 더 포함하고,
    상기 임피던스 매칭 네트워크는 상기 진공 용기 내에서 상기 유도 가열 코일과 같이 이동하는 것을 특징으로 하는 선형 증발 증착 장치.
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