WO2021167145A1 - 증착 장치 시스템 - Google Patents

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WO2021167145A1
WO2021167145A1 PCT/KR2020/002564 KR2020002564W WO2021167145A1 WO 2021167145 A1 WO2021167145 A1 WO 2021167145A1 KR 2020002564 W KR2020002564 W KR 2020002564W WO 2021167145 A1 WO2021167145 A1 WO 2021167145A1
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deposition apparatus
nozzle
apparatus system
control device
heater unit
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PCT/KR2020/002564
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English (en)
French (fr)
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김인규
신대성
문병준
홍훈호
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엘지전자 주식회사
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    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the embodiment relates to a deposition apparatus system, and more particularly, to a deposition apparatus system including a deposition apparatus for depositing a deposition material on a vapor-deposited object.
  • Deposition is a method of coating gaseous particles with a thin solid film on the surface of an object such as metal or glass.
  • the OLED display panel manufacturing process includes a process of depositing an organic material on a glass substrate in a vacuum state.
  • the deposition process includes a process of heating a crucible in which the organic material is accommodated to evaporate the organic material into a gaseous state, and a process in which the gaseous organic material passes through a nozzle and is deposited on the substrate.
  • the organic material in the gaseous state cannot move to the substrate, and is deposited around the nozzle to form a film or a clogging phenomenon that blocks the hole of the nozzle may occur.
  • the embodiment aims to solve the above-mentioned problem and other problems.
  • An embodiment is to provide a deposition apparatus capable of preventing the occurrence of a clogging phenomenon.
  • the deposition apparatus system includes a vacuum chamber; a deposition apparatus including a crucible in which a deposition raw material is accommodated, a heater unit heating the crucible, and a nozzle through which a deposition material evaporated from the deposition raw material passes, the deposition apparatus being accommodated in the vacuum chamber; a sensor installed around the crucible; a camera positioned outside the vacuum chamber; a viewport disposed between the camera and the nozzle; and a control device.
  • the control device detects clogging using the sensor and the camera.
  • the nozzle state can be easily monitored through the camera.
  • FIG. 1 is a view showing a top view of a deposition apparatus system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a view illustrating a side view of a deposition apparatus system according to an embodiment.
  • FIG 3 is a perspective view of a deposition apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a deposition apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of a guide according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a view illustrating a nozzle cover according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of a crucible according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a crucible according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of a heater unit according to an embodiment.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a heater unit according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a cooling unit accommodating a heater unit according to an embodiment.
  • FIG. 12 is an enlarged perspective view of an upper surface of a crucible according to an embodiment
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a heat pipe according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a view illustrating the heat pipe shown in FIG. 13 in the direction of a straight tube part.
  • FIG. 15 is a view illustrating the heat pipe shown in FIG. 13 in the direction of the protruding tube portion.
  • FIG. 16 is a perspective view illustrating a heat pipe mounter for fixing a position of a heat pipe according to an exemplary embodiment
  • FIG. 17 is a view showing the heat pipe mounter shown in FIG. 16 from a side direction;
  • 18 to 21 are views for explaining the movement of the heat transfer fluid accommodated in the heat pipe according to the embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a deposition apparatus system for monitoring clogging occurrence in a nozzle according to an embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of monitoring clogging occurrence according to an exemplary embodiment.
  • 24 is a flowchart illustrating a method of monitoring clogging occurrence according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a view illustrating a deposition apparatus system according to an embodiment as viewed from above
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the deposition apparatus system according to the embodiment is viewed from the side.
  • the deposition apparatus system 1 includes a support part 10 , first drivers 11 and 12 positioned on the support part 10 , and a first driver 11 .
  • the deposition apparatus disposed on the second driving unit 13 positioned on the 12 , the second driving unit 13 and moved by at least one of the first driving unit 11 , 12 and the second driving unit 13 .
  • at least one or more vapor-deposited objects 14 and 15 to which a thin film material evaporated in the deposition apparatus 100 is attached, and an aligner 16 for fixing the vapor-deposited objects 14 and 15 may be included. .
  • the support part 10 may support the first driving part 11 and 12 , the second driving part 13 , and the deposition apparatus 100 . More specifically, the first driving unit 11 and 12 are positioned on the support unit 10 , the second driving unit 13 is positioned on the first driving unit 11 and 12 , and deposited on the second driving unit 13 .
  • the device 100 may be located.
  • the first driving units 11 and 12 may be disposed on both sides of the support unit 10 .
  • a linear motor (not shown) is provided in the first driving units 11 and 12 to horizontally move the second driving unit 13 positioned on the first driving units 11 and 12 .
  • the first driving units 11 and 12 may move the second driving unit 13 in one direction of the support unit 10 .
  • a linear motor (not shown) is provided in the second driving unit 13 to move the deposition apparatus 100 positioned on the second driving unit 13 .
  • the driving direction of the second driving unit 13 may be a direction perpendicular to the driving direction of the first driving units 11 and 12 .
  • the deposition apparatus 100 may move on the support unit 10 by driving the first driving units 11 and 12 and the second driving unit 13 .
  • the deposition apparatus system 1 may include at least one or more vapor-deposited objects 14 and 15 .
  • the deposition apparatus system 1 includes the first vapor-deposited object 14 and the second vapor-deposited object 15 as an example, but this is merely exemplary.
  • the vapor-deposited objects 14 and 15 may include a glass substrate.
  • At least one or more vapor-deposited objects 14 and 15 may be fixed by the aligner 16 .
  • the vapor-deposited objects 14 and 15 may be disposed above the deposition apparatus 100 , such that a deposition material evaporated in the deposition apparatus 100 may be deposited on lower surfaces of the vapor-deposited objects 14 and 15 .
  • the deposition apparatus 100 may move on the support part 10 by the first driving part 11 and the second driving part 13 , and at least one of the deposition apparatus 100 positioned above the deposition apparatus 100 while moving on the support part 10 .
  • a deposition material may be deposited on the deposition target 14 and 15 .
  • the support part 10 , the first driving part 11 , 12 and the second driving part 13 , the deposition apparatus 100 , at least one or more vapor-deposited objects 14 , 15 , and the aligner 16 are provided in a vacuum chamber 2 . ) can be accommodated inside the
  • FIG. 3 is a perspective view of the deposition apparatus according to the embodiment
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the deposition apparatus according to the embodiment.
  • the deposition apparatus 100 includes a moving unit 102 , a cooling unit 120 , a heater unit 130 accommodated in the cooling unit 120 , and a heater unit ( It may include a crucible (140, crucible) accommodated in the 130, a nozzle cover 150 disposed on the upper surface of the crucible 140, and a guide 110 disposed on the upper surface of the nozzle cover (150).
  • the deposition apparatus 100 may further include at least one of an ATM box 101 and a QCM sensor 103 .
  • the deposition apparatus 100 according to the embodiment may omit at least one of the ATM box 101 and the QCM sensor 103 .
  • the QCM sensor 103 may be installed around the crucible 140 .
  • the SCM sensor 103 may be installed on the side of the crucible 140 .
  • the QCM sensor 103 may be a sensor for detecting the deposition rate of the deposition material. That is, the QCM sensor 103 may include a quartz crystal serving as a sensor. The QCM sensor 103 may generate a detection signal according to the deposition rate of the deposition material deposited on the quartz crystal. The control device ( 314 of FIG. 22 ) may calculate the thickness of the deposited film based on the sensing signal. Accordingly, the control device 314 may determine the thickness of the deposited film being deposited on the vapor-deposited objects 14 and 15 through the sensing signal of the QCM sensor 103 sensed in real time.
  • the thickness of the deposited film calculated by the detection signal detected by the QCM sensor 103 coincides with the target value, and in a specific situation, the thickness of the deposited film calculated by the detection signal detected by the QCM sensor 103 is the target. If it is different from the value, the control device 314 indicates that the QCM sensor 103 is abnormal, or a clogging phenomenon that blocks the hole of the nozzle occurs,
  • the QCM sensor 103 is very sensitive because it has to check the sensitivity of a thin film thickness of usually several nanometers (nm).
  • a detection signal may be set according to this sensitivity of the QCM sensor 103 .
  • the control device 314 may set a deviation of -5% to +5% when the detection signal matching the target value is set to 1, for example. In this case, when the detection signal is 0.95 to 1.05, the control device 314 may determine that the QCM sensor 103 is not abnormal.
  • the moving unit 102 may be disposed on the second driving unit 13 . Accordingly, as the second driving unit 13 moves the moving unit 102 , the deposition apparatus 100 moves.
  • An ATM box 101 may be disposed in the mobile unit 102 .
  • the ATM box 101 may accommodate electrical devices such as cables, sensors, and circuits of the deposition apparatus 100 .
  • the inside of the ATM box 101 may accommodate a cable connected to the QCM sensor 103 , a cable 139 connected to the heater unit 138 , a cable connected to a cooling channel (not shown), and the like. Accordingly, it is possible to minimize the problem that the cable connected to the deposition apparatus 100 interferes with the movement of the deposition apparatus 100 or interferes with the path of the deposition material.
  • the cooling unit 120 may block heat emitted by the heater unit 130 to heat the deposition material from being emitted to the outside of the deposition apparatus 100 .
  • An accommodating space is formed inside the cooling unit 120 , and the heater unit 130 may be disposed in the receiving space of the cooling unit 120 .
  • the cooling unit 120 may minimize leakage of heat emitted by the heater unit 130 accommodated therein to the outside.
  • the heater unit 130 may be accommodated in the inner space of the cooling unit 120 .
  • An accommodating space may be formed inside the heater unit 130, and the heater unit 138 (refer to FIG. 10) for emitting heat and the crucible 140 may be accommodated in the accommodating space of the heater unit 130. .
  • the heater unit 138 may be accommodated along the inner circumference of the heater unit 130 , and the crucible 140 may be accommodated inside the heater unit 138 .
  • the heater unit 138 of the heater unit 130 may emit heat, and the heat emitted from the heater unit 138 may heat the crucible 140 .
  • the heater unit 130 may include a reflector 135 (refer to FIG. 10 ) for reflecting heat emitted from the heater unit 138 .
  • the reflector 135 may form an outer surface of the heater unit 130 . That is, the heater unit 130 includes a reflector 135 , a heater unit 138 and a crucible 140 , and the heater unit 138 is located inside the reflector 135 , and the inside of the heater unit 138 .
  • the crucible 140 may be disposed to be located.
  • the reflector 135 may reflect the heat emitted from the heater unit 138 in the inner direction of the heater unit 130 , and the reflected heat may further heat the crucible 140 . Accordingly, the power consumption used by the heater unit 138 to dissipate heat can be reduced.
  • the crucible 140 may accommodate the deposition raw material 3 (refer to FIG. 8 ) therein.
  • the deposition raw material 3 accommodated in the crucible 140 may be evaporated into a deposition material 4 (refer to FIG. 8 ).
  • the deposition raw material 3 is a material filled in the crucible 140 to be deposited on at least one or more of the deposition materials 14 and 15 , and represents a material in a state before being evaporated into the deposition material 4 .
  • the deposition material 4 is a gaseous material in which the deposition raw material 3 in the liquid state is evaporated, and represents a material that can be deposited on at least one or more objects 14 and 15 to be inspected. This is only because the liquid state material and the gaseous material are distinguished and named for convenience of description, and thus there is no need to be limited thereto.
  • At least one nozzle 141 and 142 having a hole through which the deposition material 4 can pass may be positioned on the crucible 140 .
  • the deposition material 4 evaporated inside the crucible 140 may pass through the nozzles 141 and 142 to be sprayed onto the guide 110 .
  • the guide 110 may guide the deposition material 4 passing through the nozzles 141 and 142 toward the deposition target 14 and 15 . Also, the guide 110 may guide the deposition material 4 passing through the nozzles 141 and 142 to be uniformly deposited on the deposition target 14 and 15 .
  • a nozzle cover 150 may be positioned between the crucible 140 and the guide 110 .
  • the nozzle cover 150 may be a cover that covers the periphery of the nozzles 141 and 142 formed on the upper portion of the crucible 140 .
  • the nozzle cover 150 minimizes the transfer of heat formed in the crucible 140 to the guide 110 , thereby minimizing the influence of the guide 110 heating on the vapor-deposited objects 14 and 15 .
  • Figure 5 is a perspective view of a guide according to an embodiment.
  • the guide 110 may have a hexahedral shape, and a hole may be formed on at least one surface.
  • At least one injection hole 112 through which the deposition material 4 passing through the nozzles 141 and 142 is injected into the inside of the guide 110 may be formed on the lower surface of the guide 110 .
  • the size of the injection hole 112 may be larger than the size of the nozzles 141 and 142 .
  • An open space 113 through which the deposition material 4 moves may be formed inside the guide 110 .
  • the deposition material 4 may pass through the open space 113 to be deposited on the vapor-deposited objects 14 and 15 .
  • At least one sensing hole 111 may be formed on a side surface of the guide 110 .
  • At least one QCM sensor 103 may be disposed in the sensing hole 111 .
  • the QCM sensor 103 may sense the inside of the guide 110 through the sensing hole 111 . Specifically, the QCM sensor 103 may sense the deposition material 4 present in the guide 110 to obtain information such as an evaporation amount and state of the deposition material 4 .
  • FIG. 6 is a view showing a nozzle cover according to an embodiment.
  • At least one nozzle hole 151 may be formed in the nozzle cover 150 according to the embodiment.
  • the nozzle hole 151 may be a hole through which the nozzles 141 and 142 pass when the nozzle cover 150 is disposed on the crucible 140 . Accordingly, the deposition material 4 passing through the nozzles 141 and 142 may pass through the nozzle hole 151 and be sprayed to the guide 110 .
  • the nozzle cover 150 may block heat transfer between the crucible 140 and the guide 110 while passing the deposition material 4 therethrough.
  • the vapor-deposited substances 14 and 15 may be positioned on the upper portion of the guide 110 , and when the vapor-deposited substances 14 and 15 are heated, the deposition material 4 is deposited on the vapor-deposited substances 14 and 15 . It can be deposited non-uniformly. Therefore, heat transfer to the vapor-deposited objects 14 and 15 should be blocked, and the nozzle cover 150 may block heat transfer to the vapor-deposited objects 14 and 15 .
  • the nozzle cover 150 may be mounted on the crucible 140 .
  • FIG. 7 is a perspective view of a crucible according to an embodiment
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the crucible according to the embodiment.
  • a space 143 in which the deposition raw material 3 and the deposition material 4 are accommodated may be formed in the crucible 140 .
  • the deposition raw material 3 may be accommodated in the space 143 , and as the crucible 140 is heated, the deposition raw material 3 may be evaporated into the evaporation material 3 .
  • the deposition material 4 may move upward in the space 143 and may be discharged to the outside of the crucible 140 through at least one nozzle 141 and 142 .
  • the deposition material 4 discharged from the crucible 140 may be injected into the guide 110 .
  • At least one or more nozzles 141 and 142 may be formed on the crucible 140 . At least one or more nozzles 141 and 142 may supply the deposition material 4 evaporated from the deposition raw material 3 to the deposition target 14 and 15 .
  • the deposition apparatus 100 may include at least one vertical nozzle 141 and at least one inclined nozzle 142 .
  • the vertical nozzle 141 means a nozzle in which the nozzle hole through which the deposition material 4 passes is formed in a vertical direction
  • the inclined nozzle 142 is a nozzle in which the nozzle hole through which the deposition material 4 passes is formed in an inclined shape. may mean, but it is reasonable that it is not limited to these names.
  • the vertical nozzle 141 and the inclined nozzle 142 may have different shapes, positions, and sizes.
  • the vertical nozzle 141 may have a circular cross section in a horizontal direction and may include a nozzle hole for moving the deposition material 4 in a vertical direction.
  • the inclined nozzle 142 has a rectangular cross section in the horizontal direction and may include a nozzle hole for moving the deposition material 4 in a direction inclined at a predetermined angle. The deposition material 4 passing through the vertical nozzle 141 and the inclined nozzle 142 may be sprayed into the nozzle hole 151 .
  • the vertical nozzle 141 and the inclined nozzle 142 may be formed on the upper surface of the crucible 140 , respectively. Specifically, the vertical nozzle 141 may be formed inside the deposition apparatus 100 rather than the inclined nozzle 142 on the upper surface of the crucible 140 . The vertical nozzle 141 may be formed in a region closer to the center of the guide 110 than the inclined nozzle 142 . The vertical nozzle 141 may be positioned between a pair of inclined nozzles 142 . Accordingly, the deposition material 4 evaporated inside the crucible 140 is discharged in a vertical direction in a region close to the center of the guide 110 , and is discharged in an inclined direction in a region close to the side of the guide 110 . can
  • a heater unit 130 for evaporating the deposition material 3 into the evaporation material 4 may be disposed outside the crucible 140 .
  • FIG. 9 is a perspective view of the heater unit according to the embodiment
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the heater unit according to the embodiment.
  • the heater unit 130 includes a frame 134 , at least one reflector 135 mounted on the frame 134 , a heater unit 138 accommodated in the frame 134 , and a heater unit ( At least one of the 138 and the heater cover 133 covering the upper portion of the frame 134 may be included.
  • the frame 134 supports the heater unit 130 , and may accommodate at least one heater unit 138 and the crucible 140 .
  • an accommodating space S1 in which the heater unit 138 and the crucible 140 are accommodated may be formed in the frame 134 .
  • the heater unit 138 may be accommodated along the inner circumference of the frame 134
  • the crucible 140 may be accommodated inside the heater unit 138 .
  • the heater unit 138 may radiate heat to heat the crucible 140 .
  • the heater unit 138 may be divided into an upper heater unit 136 and a lower heater unit 137 .
  • the upper heater unit 136 may be parallel to the nozzles 141 and 142 in the horizontal direction, and the lower heater unit 137 may be disposed in parallel with the space 143 of the crucible 140 in the horizontal direction.
  • the upper heater unit 136 suppresses the occurrence of a clogging phenomenon in which the deposition material 4 is deposited around the nozzles 141 and 142 by heating the nozzles 141 and 142, and the lower heater unit ( 137 may evaporate the deposition raw material 3 by heating the space 143 of the crucible 140 .
  • the heater unit 130 may include a cable 139 for supplying power to the heater unit 138 , and the cable 139 may be accommodated in the ATM box 101 .
  • the heater unit 130 may further include a heater cover 133 that minimizes the transfer of heat emitted from the heater unit 138 to the vapor-deposited objects 14 and 15, the heater cover 133 is It may be disposed above the upper heater unit 136 .
  • the heater cover 133 has a hole through which at least one of the nozzles 141 and 142 passes, so that the upper heater unit 136 can be covered while passing through the nozzles 141 and 142 .
  • the nozzle cover 150 may be disposed on the heater cover 133 , and the guide 110 may be disposed on the nozzle cover 150 .
  • the heater unit 130 may include at least one reflector 135 for concentrating the heat emitted from the heater unit 138 to the crucible 140 .
  • the reflector 135 may be mounted on the outer surface of the frame 134 . Specifically, the reflector 135 may be mounted on the side surface and the lower surface of the frame 134 .
  • the reflector 135 may be formed of a material having high thermal reflectivity. Alternatively, the reflector 135 may be formed of a material having low thermal conductivity.
  • the reflector 135 may reflect the heat emitted from the heater unit 138 toward the outside of the heater unit 130 toward the crucible 140 . Accordingly, there is an advantage that the crucible 140 can be heated with little heat. In addition, there is an advantage of increasing the reusability of the thermal energy emitted to the outside, increasing the energy efficiency of the system, and reducing the effect on the deposition target. In addition, there is an advantage in that the heat emitted from the heater unit 138 can be minimized from being discharged to the outside of the deposition apparatus 100 .
  • the cooling unit 120 may be formed outside the heater unit 130 so that heat emitted from the heater unit 138 is not discharged to the outside of the deposition apparatus 100 .
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a cooling unit accommodating a heater unit according to an embodiment.
  • the deposition apparatus 100 may include at least one crucible 140 (additional crucible reference numeral 140 in FIG. 11 ), at least one heater unit 130 , and at least one cooling unit 120 .
  • at least one crucible 140 additional crucible reference numeral 140 in FIG. 11
  • at least one heater unit 130 additional crucible reference numeral 140 in FIG. 11
  • at least one cooling unit 120 may be included in the deposition apparatus 100 .
  • the crucible 140 may be accommodated in the heater unit 130 , and the heater unit 130 may be accommodated in the cooling unit 120 . Accordingly, the size of the crucible 140 may be smaller than the size of the heater unit 130 , and the size of the heater unit 130 may be smaller than the size of the cooling unit 120 .
  • the number of crucibles 140 and the number of heater units 130 may be the same.
  • the deposition apparatus 100 may include a plurality of cooling units 120 , and each of the heater units 130 is accommodated in each of the cooling units 120 , the number of the crucibles 140 , and the heaters.
  • the number of units 130 and the number of cooling units 120 may all be the same.
  • the deposition apparatus 100 may include one cooling unit 120 , and a plurality of separation spaces are formed in one cooling unit 120 , and thus a heater unit is formed in each separation space. 130 may be accommodated.
  • the cooling unit 120 may block heat emitted from the heater unit 138 from being emitted to the outside of the deposition apparatus 100 .
  • the heat emitted from the heater unit 138 is discharged to the outside of the deposition apparatus 100 , so that the deposition material 4 is deposited on the deposition objects 14 and 15 located higher than the deposition apparatus 100 . It is possible to minimize the case of non-uniform deposition.
  • the heater unit 138 heats the crucible 140, and as the crucible 140 is heated, the deposition raw material 3 accommodated therein is evaporated into the deposition material 4, and the nozzle ( It is injected into the guide 110 through 141 and 142 , and the deposition material 4 may be deposited on the vapor-deposited objects 14 and 15 by moving in a direction in which the guide 110 guides.
  • the deposition material 4 is attached to the vicinity of the nozzles 141 and 142 , and a clogging phenomenon may occur. If the clogging phenomenon occurs, a smooth deposition process may be difficult.
  • the deposition apparatus 100 may include a high heat transfer unit for suppressing the occurrence of a clogging phenomenon.
  • An example of the high heat transfer unit is a heat pipe system, and the heat pipe system will be described below as an example.
  • the deposition apparatus 100 according to the embodiment may include a heat pipe 200 .
  • the heat pipe 200 may minimize clogging of the nozzles 141 and 142 by using heat generated from the heater unit 138 as a heat source without adding a separate heat source. That is, a material having an extremely low thermal resistance of the heat generated from the heater unit 138 may be transferred to the plurality of nozzles 141 and 142 , which causes the heater unit 138 to be heated at an excessively high temperature to prevent clogging. It has the advantage of not having to maintain
  • the heat pipe 200 according to the embodiment may be formed around the plurality of nozzles 141 and 142 .
  • the heat pipe 200 may be located on the upper surface of the crucible 140 .
  • the upper surface of the crucible 140 on which the heat pipe 200 according to the embodiment may be located will be described in detail with reference to FIG. 12 .
  • the upper heater unit 136 , the lower heater unit 137 , and the crucible 140 may be accommodated in the heater unit 130 .
  • the upper heater unit 136 and the lower heater unit 137 may be positioned on both sides of the crucible 140 .
  • the upper heater unit 136 may be positioned in parallel with the plurality of nozzles 141a to 141c in the horizontal direction, and the lower heater unit 137 may be positioned below the upper heater unit 136 .
  • the heat pipe 200 may be disposed around the plurality of nozzles 141a to 141c.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a heat pipe according to an embodiment
  • FIG. 14 is a view showing the heat pipe shown in FIG. 13 in the direction of a straight tube part
  • FIG. 15 is a heat pipe shown in FIG. 13 with a protruding tube part The drawing is shown in the direction.
  • the heat pipe 200 may be disposed between the heater unit 138 and the plurality of nozzles 141a to 141c.
  • a heat transfer fluid 250 (refer to FIG. 19 ) may be accommodated in the heat pipe 200 .
  • An inner flow path through which the heat transfer fluid 250 may flow may be formed in the heat pipe 200 , and the heat transfer fluid 250 may move within the heat pipe 200 while flowing along the inner flow path.
  • the heat transfer fluid may transfer heat to the plurality of nozzles 141a to 141c while moving inside the heat pipe 200 .
  • the heat transfer fluid 250 is a material capable of high heat transfer.
  • the heat transfer fluid 250 may be a material that does not react with the heat pipe 200, a material having a relatively large specific heat, and a material having a boiling point that can be evaporated by heat emitted from the heater unit 138.
  • the heat transfer fluid 250 may vary depending on the temperature of the heat emitted from the heater unit 138 , the type of the evaporation material 3 , and the like.
  • the heat transfer fluid 250 may include distilled water, naphthalene, and the like, but this is merely exemplary and not limited thereto.
  • the heat pipe 200 includes a protruding tube portion 210 that is an area where the heat transfer fluid 250 is evaporated, a straight tube portion 220 that is an area where the evaporated heat transfer fluid 250 emits heat, and a connection tube. It may include a part 230 .
  • the heat transfer fluid 250 may be condensed in the straight tube part 220 and the connection tube part 230 , and more specifically, the condensation of the heat transfer fluid 250 may be completed in the connection tube part 230 .
  • the protruding tube part 210 may include a first protruding tube part 210a and a second protruding tube part 210b that are spaced apart from each other, and the first protruding tube part 210a and the second protruding tube part 210b are Each of the plurality of nozzles 141a to 141c may be located on both sides.
  • the straight tube part 220 may be elongated along the periphery of the plurality of nozzles 141a to 141c.
  • a pair of straight tube units 220 may be provided with a plurality of nozzles 141a to 141c interposed therebetween. That is, the straight tube part 220 may include a first straight tube part 220a and a second straight tube part 220b that are spaced apart from each other.
  • the first straight tube part 220a may be connected to the first protruding tube part 210a
  • the second straight tube part 220b may be connected to the second protruding tube part 220b.
  • the connecting tube part 230 may connect a pair of straight tube parts 220a and 220b.
  • connection tube part 230 is positioned between the first straight tube part 220a and the second straight tube part 220b, and one end of the connection tube part 230 is connected to the first straight tube part 220a and , the other end may be connected to the second straight tube portion (220b).
  • the protruding tube portion 210 may protrude from the straight tube portion 220 toward the heater unit 138 .
  • the protruding tube part 210 may be positioned lower than the connecting tube part 230 . That is, the height of the protruding tube part 210 may be lower than the height of the connection tube part 230 . Accordingly, the straight tube part 220 may be disposed in a inclined shape at a predetermined angle. That is, the straight tube part 220 may be disposed to be inclined between the connecting tube part 230 and the protruding tube part 210 .
  • the heat transfer fluid 250 evaporated from the protruding tube portion 210 may move in the direction of the connection tube portion 230 along the straight tube portion 220 in the direction in which the internal pressure is low.
  • the heat transfer fluid 250 may be radiated and condensed while moving in the direction of the connection tube part 230 along the straight tube part 220 , and the heat pipe 200 heats the plurality of nozzles 141a to 141c together.
  • the heat transfer fluid 250 is condensed in the straight tube part 220 or the connection tube part 230 , and the condensed heat transfer fluid may move in the direction of the protruding tube part 210 along the straight tube part 220 .
  • the heat pipe 220 is disposed around the plurality of nozzles 141a to 141c, and any one 141c of the plurality of nozzles 141a to 141c faces the straight tube portion 220 and the connection tube portion 230, respectively. , except for any one (141c) of the plurality of nozzles (141a to 141c) (141a, 141b) may face the straight tube portion (220).
  • the straight tube part 220 may be inclined downward as it approaches the protruding tube part 210 . That is, the straight tube portion 220 may be inclined downward from the connecting tube portion 230 toward the protruding tube portion 310 . Accordingly, as shown in FIG. 14 , the vertical distance L1 between the heater cover 133 and the connecting tube part 230 is the vertical distance L2 between the heater cover 133 and the protruding tube part 210 . ) can be shorter. Accordingly, the heat transfer fluid 250 may move along the straight tube portion 220 and transfer heat to each of the plurality of nozzles 141a to 141c while moving.
  • the protruding tube portion 210 may be disposed to be elongated in the vertical direction to the straight tube portion 220 .
  • one end of the protruding tube unit 210 may be connected to the straight tube unit 220 , and the other end may face the heater units 136 and 137 .
  • the protruding tube part 210 may be inclined downward as it approaches the heater unit 138 .
  • a height of a region of the protruding tube part 210 connected to the straight tube part 220 may be higher than a height of a region closest to the heater units 136 and 137 . Accordingly, the heat transfer fluid in a condensed state may move to a region close to the heater units 136 and 137 to exist.
  • the heat transfer fluid 250 may be located in an area adjacent to the heater units 136 and 137 in a condensed state, and may be evaporated by heat supplied from the heater units 136 and 137 .
  • the evaporated heat transfer fluid 250 may move from the protruding tube portion 210 to the straight tube portion 220 .
  • the connecting tube part 230 may be located farther from the heater units 136 and 137 than the protruding tube part 210 .
  • the shortest distance between the connecting tube part 210 and the heater unit heater units 136 and 137 may be longer than the shortest distance between the protruding tube part 210 and the heater units 136 and 137 .
  • the heat transfer fluid 250 may be evaporated by the heat supplied from the heater units 136 and 137 in the protruding tube portion 210 and condensed in the straight tube portion 220 or the connecting tube portion 230 . .
  • the deposition apparatus 100 may further include at least one heat pipe mounter 240 for fixing the heat pipe 200 .
  • FIG. 16 is a perspective view illustrating a heat pipe mounter according to an embodiment
  • FIG. 17 is a side view of the heat pipe mounter shown in FIG. 16 .
  • the heat pipe mounter 240 may fix the position of the heat pipe 200 .
  • a nozzle through-hole 241 through which a nozzle passes and a heat pipe through-hole 242 through which a part of the heat pipe 200 passes may be formed in the heat pipe mounter 240 .
  • the nozzle through hole 241 and the through direction and the heat pipe through hole 242 in the through direction may be different from each other. Specifically, the nozzle through-hole 241 may penetrate in a vertical direction, and the heat pipe through-hole 242 may penetrate in a horizontal direction. Any one of the plurality of nozzles 141a to 141c may pass through the nozzle through hole 241 , and a portion of the heat pipe 200 may pass through the heat pipe through hole 242 .
  • the deposition apparatus 100 may include one heat pipe mounter 240 , and the location of the heat pipe mounter 240 is not limited. That is, as shown in FIG. 16 , the heat pipe mounter 240 may be positioned such that any one of the plurality of nozzles 141a to 141c passes through the nozzle through hole 241 . However, since the position of the heat pipe mounter 240 shown in FIG. 16 is merely exemplary, it is appropriate that the position is not limited thereto.
  • the deposition apparatus 100 may include a plurality of heat pipe mounters 240 .
  • the number and positions of the heat pipe mounters 240 are not limited.
  • the heat pipe mounter 240 may be fixed to the heater cover 133 .
  • a heat cover 133 having a hole through which the deposition material 4 passes may be positioned on the crucible 140 .
  • the heat cover 133 may cover the heater units 136 and 137 and the heat pipe 200 .
  • the heat pipe mounter 240 may be mounted on the heater cover 133 .
  • the heat pipe mounter 240 may be mounted on a lower surface of the heater cover 133 .
  • the heat pipe mounter 240 may be fixed to the heater cover 133 by a mounting member (not shown) such as a screw or an adhesive member (not shown). Accordingly, the heat pipe mounter 240 may be fixed so that the heat pipe 200 does not move.
  • 18 to 21 are views for explaining the movement of the heat transfer fluid accommodated in the heat pipe according to the embodiment.
  • the heater units 136 and 137 may supply heat so that the crucible 140 is heated. Some of the heat supplied by the heater units 136 and 137 may be transferred to the protruding tube parts 210a and 210b. That is, the heater units 136 and 137 may heat at least one of the crucible 140 and the protruding tube parts 210a and 210b.
  • heat transfer fluids 250a and 250b may be present in the protruding tube portions 210a and 210b.
  • the heat transfer fluids 250a and 250b may exist in a condensed state or may exist in an evaporated state. Some of the heat transfer fluids 250a and 250b may be in a condensed state, and the remaining portions may be in an evaporated state.
  • the heat transfer fluids 250a and 250b in a condensed state may be evaporated.
  • the evaporated heat transfer fluids 250c and 250d may move in the direction of the connection tube 230 .
  • One end of the protruding tube portions 210a and 210b is positioned adjacent to the heater units 136 and 137, and the other end is connected to the straight tube portions 220a and 220b, and the protruding tube portions 210a and 210b).
  • the height of one end connected to the straight tube portions 220a and 220b is higher than the height of the other end adjacent to the heater units 136 and 137 .
  • one end of the straight tube parts 220a and 220b is connected to the protruding tube parts 210a and 210b, and the other end is connected to the connection tube part 230, and among the straight tube parts 220a and 220b.
  • the height of the region connected to the connecting tube part 230 is higher than the height of the region connected to the protruding tube parts 210a and 210b.
  • some of the heat transfer fluids 250c and 250d may be condensed to release heat. Specifically, when the heat transfer fluids 250c and 250d are located in the straight tube portions 220a and 220b, they are farther from the heater units 136 and 137 than when they are located in the protruding tube portions 210a and 210b. It can be condensed while moving inside the straight tube parts 220a and 220b by receiving less heat from the outside.
  • Heat released while the heat transfer fluids 250c and 250d are condensed may be supplied to the plurality of nozzles 141a to 141c. Accordingly, it is possible to minimize the case in which the deposition material 4 is deposited on any one nozzle while passing through the nozzle holes 143a to 143c formed in the plurality of nozzles 141a to 141c.
  • the upper heater unit 136 may emit less heat than when the heat pipe 200 is not included. That is, when the heat pipe 200 is included, the heat resistance value that prevents heat transfer from the heat source to the plurality of nozzles 141a to 141c can be lowered, so that the process can be performed at a lower temperature of the heat source. Accordingly, it is possible to reduce the power consumed by the upper heater unit 136 , and also to minimize the effect of excessive heat dissipation from the upper heater unit 136 on the vapor-deposited objects 14 and 15 . have.
  • the deposition apparatus 100 when the deposition apparatus 100 includes the heat pipe 200 and does not include the heat pipe 200 , the temperature at which the upper heater unit 136 must maintain in order to minimize clogging at the nozzle. lower than Accordingly, when the deposition apparatus 100 includes the heat pipe 200 , the effect of the heat emitted from the upper heater unit 136 on the vapor-deposited objects 14 and 15 may be reduced.
  • all of the heat transfer fluids 250c and 250d may be condensed in the connection tube unit 230 .
  • the heat supplied to the connection tube part 230 is less than the heat supplied to the straight tube parts 220a and 220b.
  • the heat transfer fluid 250c moving the first straight tube part 220a and the heat transfer fluid 250d moving the second straight tube part 220b are fused, and the connection tube It may be condensed in part 230 .
  • the heat transfer fluid 250c moving the first straight tube part 220a and the heat transfer fluid 250d moving the second straight tube part 220b may be mixed in the connection tube part 230 and condensed A heat transfer fluid 250e may be present.
  • the condensed heat transfer fluids 250f and 250g may move in the direction of the protruding tube portions 210a and 210b along the straight tube portions 220a and 220b.
  • the condensed heat transfer fluids 250f and 250g may move in the arrow direction shown in FIG. 21 by the inclination of the heat pipe 200 .
  • the heat transfer fluids 250f and 250g may move to the protruding tube portions 210a and 210b as shown in FIG. 18 .
  • the heat transfer fluids 250a to 250g may repeatedly circulate inside the heat pipe 200 as described with reference to FIGS. 18 to 21 .
  • the heat transfer fluids 250a to 250g have the advantage of being able to heat the plurality of nozzles 141a to 141c while circulating around the plurality of nozzles 141a to 141c.
  • the heat pipe 200 according to the embodiment has an advantage in that it is relatively small in size, has a simple shape, and does not need to be mounted on the heater unit 130 . That is, the heat pipe 200 can be easily attached to and detached from the heater cover 133 through the heat pipe mounter 240 , so that the heat pipe 200 can be easily replaced.
  • the crucible 140 can be easily replaced.
  • the deposition apparatus 100 since the deposition apparatus 100 includes the heat pipe 200 , there is an advantage in that clogging in the nozzle 141 can be suppressed without adding a heat source or maintaining a higher temperature.
  • the deposition apparatus system 1 may monitor clogging occurring in the nozzles 141 and 142 .
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a deposition apparatus system for monitoring clogging occurrence in a nozzle according to an embodiment.
  • the deposition apparatus system 1 includes a camera 310 , a lighting device 311 , a view port 312 , a shutter 313 , a control device 314 , and a monitor 350 . It may further include at least one or more of.
  • the camera 310 may be installed outside the vacuum chamber 2 .
  • the camera 310 may be installed outside the vacuum chamber 2 while being spaced apart from the upper side of the vacuum chamber 2 in an upward direction.
  • the camera 310 may photograph at least one of the nozzles 141 and 142 .
  • the camera 310 may photograph at least one nozzle 141 , 142 every preset period. The preset period can be changed.
  • the camera 310 may be a vision camera, and may precisely photograph at least one or more nozzles 141 and 142 .
  • the camera 310 may be connected to the control device 314 wirelessly or by wire, and the camera 310 may transmit a captured image to the control device 314 .
  • the camera 310 may be positioned higher than the nozzles 141 and 142 .
  • the camera 310 may be positioned to be vertically spaced apart from the nozzles 141 and 142 .
  • the camera 310 may be located outside the vacuum chamber 2 .
  • the lighting device 311 may be connected to the side of the camera 310 .
  • the lighting device 311 may adjust the brightness around the nozzles 141 and 142 so that the camera 310 clearly captures the nozzles 141 and 142 .
  • the viewport 312 may be made of a transparent material that allows light from the lighting device 311 to illuminate the nozzles 141 and 142 .
  • the viewport 312 may be installed in the vacuum chamber 2 .
  • the viewport 312 may be installed above the vacuum chamber 2 .
  • the camera 310 may be disposed above the viewport 312 , and the shutter 313 may be disposed below the viewport 312 .
  • the central axis of each of the lens, the viewport 312 , and the shutter 313 of the camera 310 may coincide with each other on a vertical line.
  • the shutter 313 may be installed inside the vacuum chamber 2 .
  • the shutter 313 may be installed in the vacuum chamber 2 while being spaced apart from the upper side of the vacuum chamber 2 in the lower direction.
  • the shutter 313 may be installed to contact the viewport 312 in the vacuum chamber 2 .
  • the shutter 313 may have an opening or closing structure.
  • the shutter 313 may include a lens (or a window) and a cover disposed on at least one surface of the lens.
  • the diameter of the lens may be at least greater than the diameter of the viewport 312 so that an image of the nozzle may be provided to the camera through the lens of the shutter 313 and the viewport 312 .
  • the cover surrounding the lens is peeled off, so that the lens (not shown) of the shutter 313 is exposed to the outside through the camera 310 and the nozzles 414 and 412 .
  • a nozzle image for can be obtained.
  • the lens of the shutter 313 is not exposed to the outside, so that the nozzle image for the nozzles 414 and 412 through the camera 310 is may not be obtained.
  • the lens may not be exposed to the outside and thus may not be contaminated by the deposition material.
  • the control device 314 may control the shutter 313 to have an opening structure while the camera 310 is photographing and a closed structure while the camera 310 is not photographing.
  • the shutter 313 allows light to pass through for a predetermined time. That is, the shutter 313 has an aperture structure while the nozzles 414 and 412 are photographed by the camera 310 under the control of the control device 314, so that the images for the nozzles 414 and 412 are captured by the camera ( 310) may be provided.
  • the predetermined time may be defined as a time required for the camera 310 to acquire a nozzle image for the nozzles 414 and 412 .
  • the viewport 312 and the shutter 313 may be positioned between the camera 310 and the nozzles 414 and 412 , and the nozzles 414 and 412 , the shutter 313 , the viewport 312 , and the camera 310 . ) may be arranged to be spaced apart in the height direction.
  • the camera 310 may photograph the nozzles 414 and 412 at the moment when light shines on the nozzles 414 and 412 through the shutter 313 .
  • the camera 310 may transmit the captured nozzle image to the control device 314 .
  • the control device 314 may image-process the nozzle image.
  • the control device 314 may transmit the image-processed nozzle image to the monitor 315 , and the monitor 315 may display the nozzle image.
  • control device 314 may control the deposition apparatus system 1 based on the nozzle image.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of monitoring clogging occurrence according to an exemplary embodiment.
  • the control device 314 may determine whether there is an abnormality in the sensor (S5).
  • the sensor may be a QCM sensor (103 in FIG. 3 ).
  • the control device 314 may determine whether there is an abnormality in the QCM sensor 103 based on the detection signal provided from the QCM sensor 103 .
  • the control device 314 may determine whether there is an abnormality in the QCM sensor 103 according to the degree to which the detection signal provided from the ACM sensor 103 deviates from the value of the normal detection signal. For example, when the normal detection signal is 1, when the detection signal provided from the QCM sensor 103 is, for example, 0.7, the control device 314 may determine that the corresponding QCM sensor 103 is abnormal.
  • the QCM sensor 103 When the QCM sensor 103 is abnormal, it may be detected whether the clogging phenomenon has occurred using the camera 310 .
  • the control device 314 may determine whether a predetermined time has elapsed (S7). Even if the QCM sensor 103 is not abnormal, the control device 314 may more accurately determine whether the QCM sensor 103 is abnormal by determining whether the QCM sensor is abnormal for a predetermined time.
  • control device 314 may determine whether a clogging phenomenon occurs based on a detection signal provided from the QCM sensor 103 .
  • control device 314 may determine whether a clogging phenomenon occurs based on the nozzle image acquired by the camera 310 .
  • the control device 314 may determine whether a clogging phenomenon occurs using one of the QCM sensor 103 and the camera 310 .
  • the control device 314 may determine whether a clogging phenomenon occurs using both the QCM sensor 103 and the camera 310 .
  • the camera 310 may photograph the nozzles 141 and 142 ( S11 ).
  • the camera 310 may transmit the captured nozzle image to the control device 314 .
  • the control device 314 may detect clogging (S13).
  • clogging may be detected when the deposits deposited on the inner diameters of the nozzles 141 and 142 are greater than or equal to a predetermined area among the total areas of the inner diameters of the nozzles 141 and 142 .
  • clogging may be detected when the area of the deposited material deposited on the inner diameters of the nozzles 141 and 142 is at least 5% or more of the total area of the inner diameters of the nozzles 141 and 142 .
  • clogging may be detected.
  • the control device 314 may detect clogging based on the nozzle image.
  • the control device 314 may photograph the nozzles 141 and 142 again when clogging is not detected.
  • control device 314 may control the temperature of the upper heater unit 136 from the first temperature to the second temperature (S15).
  • the second temperature may be greater than the first temperature.
  • the first temperature may be a temperature of heat emitted by the upper heater unit 136 in a first state in which clogging is not detected in the nozzles 141 and 142 .
  • the first temperature may be a temperature set by default or a temperature set by a user input.
  • control device 314 may control the temperature of the upper heater unit 136 to be higher than the first temperature so that the clogging formed in the nozzle is evaporated and automatically removed.
  • the control device 314 may control to display the nozzle state (S17).
  • the nozzle state may include a nozzle image, a density of clogging formed in the nozzle, a cross-sectional area of clogging formed in the nozzle, and the like.
  • the control device 314 may control the monitor 315 to display the nozzle image by transmitting the nozzle image to the monitor 315 .
  • the monitor 315 may be a separate device from the control device 314 or a device included in the control device 314 .
  • control device 314 may calculate and display the density of the clogging, the cross-sectional area of the clogging, and the like, based on the nozzle image.
  • the camera 310 may re-photograph the nozzles 141 and 142 (S19). Re-photographing may be performed after being controlled from the first temperature to the second temperature. The camera 310 may transmit the re-photographed nozzle image to the control device 314 .
  • the control device 314 may determine whether clogging is removed (S21).
  • control device 314 may control the temperature of the upper heater unit 136 from the second temperature to the first temperature ( S23 ).
  • control device 314 may control the temperature of the upper heater unit 136 to a third temperature (S25).
  • the third temperature may be a temperature for cooling the nozzles 141 and 142 so that clogging generated in the nozzles 141 and 142 can be manually removed by a user.
  • the third temperature may be lower than the first temperature or the second temperature.
  • the third temperature may be room temperature. After the temperature of the upper heater unit 136 is cooled to the third temperature, after releasing the vacuum atmosphere of the vacuum chamber 2 , clogging of the nozzles 141 and 142 may be removed by an operator.
  • 24 is a flowchart illustrating a method of monitoring clogging occurrence according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 24 is the same as FIG. 23 except for S31 to S37. Accordingly, hereinafter, S31 to S37 will be mainly described, and contents not described below can be easily understood from the contents described with reference to FIG. 23 .
  • nozzle re-photography may be performed several times, and it may be determined whether clogging is removed each time.
  • the re-photographing may be performed a plurality of times after being controlled from the first temperature to the second temperature. After the re-photographing is controlled from the first temperature to the second temperature, for example, it may be performed a plurality of times at a predetermined period. For example, the re-photographing may be performed 5 times per minute after being controlled from the first temperature to the second temperature, but the present invention is not limited thereto.
  • the camera 310 may re-photograph the nozzles 141 and 142 ( S31 ). The re-photographing may be performed after being controlled from the first temperature to the second temperature. The camera 310 may transmit the re-photographed nozzle image to the control device 314 .
  • the control device 314 may determine whether clogging is removed (S33).
  • control device 314 may control the temperature of the upper heater unit 136 to the first temperature ( S23 ).
  • control device 314 may determine whether the number of re-photographing matches the set number of times ( S35 ).
  • control device 314 may move to S31 to re-photograph the nozzles 141 and 142 .
  • control device 314 may control the temperature of the upper heater unit 136 from the second temperature to the third temperature ( S37 ).
  • the deposition apparatus system 1 may monitor the nozzles 141 and 142 by photographing the nozzles 141 and 142 through the camera 310 , and may control the upper heater unit 136 according to the state of the nozzles 141 and 142 .
  • the clogging may be controlled to be automatically removed by heating, or the clogging may be manually removed by cooling the upper heater unit 135 .
  • the embodiment is applicable to an apparatus for manufacturing an OLED display panel.

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Abstract

증착 장치 시스템은 진공 챔버; 증착 원료가 수용되는 도가니와, 도가니를 가열하는 히터 유닛과, 증착 원료에서 증발된 증착 물질이 통과하는 노즐을 포함하며, 진공 챔버의 내부에 수용되는 증착 장치; 도가니 주변에 설치된 센서; 진공 챔버의 외부에 위치하는 카메라; 카메라와 노즐 사이에 배치된 뷰포트; 및 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 센서 및 카메라를 이용하여 클로깅을 감지한다.

Description

증착 장치 시스템
실시예는 증착 장치 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 증착 물질을 피증착물에 증착하는 증착 장치를 포함하는 증착 장치 시스템에 관한 것이다.
증착(deposition)이란 기체 상태의 입자를, 금속, 유리(glass) 등과 같은 물체의 표면에 얇은 고체 막을 입히는 방법이다.
최근에는 TV, 휴대폰 등과 같은 전자 기기에 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이의 사용이 증가하면서, OLED 디스플레이 패널을 제조하는 장치, 공정 등에 대한 연구가 활발하다. 특히, OLED 디스플레이 패널 제조 공정은 진공 상태에서 유리 기판에 유기 물질을 증착시키는 공정을 포함한다.
구체적으로, 증착 공정은 유기 물질이 수용된 도가니(crucible)를 가열하여 유기 물질을 기체 상태로 증발시키는 공정과, 기체 상태의 유기 물질이 노즐(nozzle)을 통과하여 기판에 증착되는 공정을 포함한다.
이 때, 기체 상태의 유기 물질이 기판까지 이동하지 못하고, 노즐(nozzle) 주변에서 증착되어 막을 형성하거나 노즐의 구멍을 막는 클로깅(clogging) 현상이 발생할 수 있다.
클로깅 현상이 발생하면 유리 기판에 유기 물질이 불균일하게 증착되는 문제가 발생할 수 있다. 보다 심각하게 클로깅 현상이 발생한 경우에는, 노즐을 세정하기 위해 증착 공정을 중단해야 하는 문제가 발생할 수도 있다.
따라서, 증착 공정시 유기 물질이 노즐 주변을 막는 클로깅 현상을 최소화하는 증착 장치가 요구될 수 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예는 클로깅 현상의 발생을 방지할 수 있는 증착 장치를 제공하고자 한다.
일 실시 예에 따르면, 증착 장치 시스템은, 진공 챔버; 증착 원료가 수용되는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터 유닛과, 상기 증착 원료에서 증발된 증착 물질이 통과하는 노즐을 포함하며, 상기 진공 챔버의 내부에 수용되는 증착 장치; 상기 도가니 주변에 설치된 센서; 상기 진공 챔버의 외부에 위치하는 카메라; 상기 카메라와 상기 노즐 사이에 배치된 뷰포트; 및 제어 장치를 포함한다. 상기 제어 장치는, 상기 센서 및 상기 카메라를 이용하여 클로깅을 감지한다.
일 실시 예에 따르면, 카메라를 통해 노즐 상태를 용이하게 모니터링할 수 있는 이점이 있다.
또한, 노즐의 상태에 따라 상부 히터 유닛을 가열하여 클로깅이 자동으로 제거되도록 제어하거나, 상부 히터 유닛을 쿨링시켜 클로깅이 수동으로 제거되도록 제어 가능한 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 증착 장치의 사시도이다.
도 4는 실시 예에 따른 증착 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 실시 예에 따른 가이드의 사시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 노즐 커버를 도시한 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 도가니의 사시도이다.
도 8은 실시 예에 따른 도가니의 수직방향 단면도이다.
도 9는 실시 예에 따른 히터부의 사시도이다.
도 10은 실시 예에 따른 히터부의 분해 사시도이다.
도 11은 실시 예에 따른 히터부를 수용하고 있는 냉각부를 도시한 사시도이다.
도 12는 실시 예에 따른 도가니의 상면을 확대 도시한 사시도이다.
도 13은 실시 예에 따른 히트 파이프를 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 히트 파이프를 직선 튜브부 방향에서 도시한 도면이다.
도 15는 도 13에 도시된 히트 파이프를 돌출 튜브부 방향에서 도시한 도면이다.
도 16은 실시 예에 따른 히트 파이프의 위치를 고정하는 히트 파이프 마운터가 도시된 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 히트 파이프 마운터가 측면 방향에서 도시된 도면이다.
도 18 내지 도 21은 실시 예에 따른 히트 파이프 내부에 수용된 열 전달 유체의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 실시 예에 따른 노즐에서의 클로깅 발생을 모니터링하는 증착 장치 시스템을 도시한 도면이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 클로깅 발생을 모니터링하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 24는 다른 실시 예에 따른 클로깅 발생을 모니터링하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 2를 참조하여, 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 설명한다. 도 1은 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 위에서 바라본 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 실시 예에 따른 증착 장치 시스템을 측면에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 지지부(10), 지지부(10) 상에 위치하는 제1 구동부(11)(12)와, 제1 구동부(11)(12) 상에 위치하는 제2 구동부(13), 제2 구동부(13) 상에 위치하며, 제1 구동부(11)(12) 및 제2 구동부(13) 중 적어도 하나에 의해 이동하는 증착 장치(100), 증착 장치(100)에서 증발되는 박막 물질이 부착되는 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15), 피증착물(14)(15)을 고정시키는 얼라이너(16)를 포함할 수 있다.
지지부(10)는 제1 구동부(11)(12), 제2 구동부(13), 증착 장치(100)를 지지할 수 있다. 보다 구체적으로, 지지부(10) 상에는 제1 구동부(11)(12)가 위치하고, 제1 구동부(11)(12) 상에 제2 구동부(13)가 위치하고, 제2 구동부(13) 상에 증착 장치(100)가 위치할 수 있다.
제1 구동부(11)(12)는 지지부(10)의 양측면에 배치될 수 있다.
제1 구동부(11)(12)에는 선형 모터(미도시)가 구비되어 있어, 제1 구동부(11)(12) 상에 위치한 제2 구동부(13)를 수평 이동시킬 수 있다. 특히, 제1 구동부(11)(12)는 제2 구동부(13)를 지지부(10)의 일방향으로 이동시킬 수 있다.
제2 구동부(13)에는 선형 모터(미도시)가 구비되어 있어, 제2 구동부(13) 상에 위치한 증착 장치(100)를 이동시킬 수 있다. 제2 구동부(13)의 구동 방향은 제1 구동부(11)(12)의 구동 방향과 직각을 이루는 방향일 수 있다.
증착 장치(100)는 제1 구동부(11)(12) 및 제2 구동부(13)의 구동에 의해 지지부(10) 상에서 움직일 수 있다.
증착 장치 시스템(1)은 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2의 예시에서 증착 장치 시스템(1)은 제1 피증착물(14)과 제2 피증착물(15)을 포함하는 경우를 예시로 들었으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.
피증착물(14)(15)은 유리(glass) 기판을 포함할 수 있다.
적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)은 얼라이너(16)에 의해 고정될 수 있다. 피증착물(14)(15)은 증착 장치(100) 보다 위에 배치될 수 있어, 증착 장치(100)에서 증발된 증착 물질이 피증착물(14)(15)의 하면에 증착될 수 있다.
증착 장치(100)는 제1 구동부(11)와 제2 구동부(13)에 의해 지지부(10) 상을 이동할 수 있고, 지지부(10) 상에서 이동하면서 증착 장치(100)의 상측에 위치한 적어도 하나의 피증착물(14)(15)에 증착 물질을 증착시킬 수 있다.
지지부(10), 제1 구동부(11)(12)와 제2 구동부(13), 증착 장치(100), 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15) 및 얼라이너(16)는 진공 챔버(2)의 내부에 수용될 수 있다.
다음으로, 실시 예에 따른 증착 장치(100)를 구체적으로 설명한다.
도 3은 실시 예에 따른 증착 장치의 사시도이고, 도 4는 실시 예에 따른 증착 장치의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 이동부(102), 냉각부(120), 냉각부(120)의 내부에 수용되는 히터부(130), 히터부(130)의 내부에 수용되는 도가니(140, crucible), 도가니(140)의 상면에 배치되는 노즐 커버(150), 노즐 커버(150)의 상면에 배치되는 가이드(110)를 포함할 수 있다.
앞에서 나열한 구성 외에, 증착 장치(100)는 ATM 박스(101) 및 QCM 센서(103) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 그러나, 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 ATM 박스(101) 및 QCM 센서(103) 중 적어도 하나 이상을 생략할 수도 있다.
QCM 센서(103)는 도가니(140) 주변에 설치될 수 있다. 예컨대, SCM 센서(103)는 도가니(140)의 측부 상에 설치될 수 있다.
QCM 센서(103)는 증착 물질의 증착률을 감지하기 위한 센서일 수 있다. 즉, QCM 센서(103)은 센서 역할을 하는 쿼츠 결정체(quartz crystal)를 구비할 수 있다. QCM 센서(103)는 이 쿼츠 결정체에 증착되는 증착 물질의 증착률에 따른 감지 신호가 생성될 수 있다. 제어 장치(도 22의 314)는 이러한 감지 신호에 기초하여 증착 막의 두께를 산출할 수 있다. 따라서, 제어 장치(314)는 실시간으로 감지된 QCM 센서(103)의 감지 신호를 통해 피증착물(14)(15)에 증착되고 있는 증착 막의 두께를 파악할 수 있다.
예컨대, QCM 센서(103)에서 감지된 감지 신호의 의해 산출된 증착 막의 두께가 목표 값과 일치하고 있다가, 특정 상황에서 QCM 센서(103)에서 감지된 감지 신호의 의해 산출된 증착 막의 두께가 목표 값과 상이한 경우, 제어 장치(314)는 QCM 센서(103)가 이상이 있거나, 노즐의 구멍을 막는 클로깅 현상이 발생하거나,
QCM 센서(103)는 보통 수 나노미터(nm)의 박막 두께의 민감도를 확인해야 하므로, 매우 민감하다. QCM 센서(103)의 이러한 민감도에 따라 감지 신호를 설정할 수 있다. 예컨대, 제어 장치(314)는 목표값과 일치하는 감지 신호를 예컨대 1로 설정할 때, -5% 내지 +5%의 편차를 설정할 수 있다. 이러한 경우, 감지 신호가 0.95 내지 1.05인 경우, 제어 장치(314)는 QCM 센서(103)가 이상이 없는 것으로 판정할 수 있다.
이동부(102)는 제2 구동부(13)에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 구동부(13)가 이동부(102)를 이동시킴에 따라 증착 장치(100)가 이동한다.
이동부(102)에는 ATM 박스(101)가 배치할 수 있다. ATM 박스(101)는 증착 장치(100)의 케이블, 센서 및 회로 등의 전기 장치를 수용할 수 있다. 예를 들어, ATM 박스(101)의 내부에는 QCM 센서(103)와 연결된 케이블, 히터유닛(138)과 연결된 케이블(139), 냉각 채널(미도시)과 연결된 케이블 등을 수용할 수 있다. 이에 따라, 증착 장치(100)에 연결된 케이블이 증착 장치(100)의 이동을 방해하거나, 증착 물질의 경로를 방해하는 문제를 최소화할 수 있다.
냉각부(120)는 증착 원료를 가열시키기 위해 히터부(130)가 방출하는 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
냉각부(120)의 내부에는 수용공간이 형성되고, 냉각부(120)의 수용공간에 히터부(130)가 배치될 수 있다.
냉각부(120)는 내부에 수용된 히터부(130)가 방출한 열이 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있다.
히터부(130)는 냉각부(120)의 내부공간에 수용될 수 있다.
히터부(130)의 내부에는 수용공간이 형성될 수 있고, 히터부(130)의 수용공간에는 열을 방출하는 히터유닛(138, 도 10 참고)과, 도가니(140)가 함께 수용될 수 있다.
구체적으로, 히터유닛(138)은 히터부(130)의 내둘레를 따라 수용되고, 히터유닛(138)의 내측에 도가니(140)가 수용될 수 있다.
따라서, 히터부(130)의 히터유닛(138)이 열을 방출할 수 있고, 히터유닛(138)에서 방출된 열은 도가니(140)를 가열시킬 수 있다.
한편, 히터부(130)는 히터유닛(138)에서 방출되는 열을 반사시키는 리플렉터(135, 도 10 참고)를 포함할 수 있다. 리플렉터(135)는 히터부(130)의 외면을 형성할 수 있다. 즉, 히터부(130)는 리플렉터(135)와, 히터유닛(138) 및 도가니(140)를 포함하고, 리플렉터(135)의 안쪽에 히터유닛(138)이 위치하고, 히터유닛(138)의 안쪽에 도가니(140)가 위치하도록 배치될 수 있다.
리플렉터(135)는 히터유닛(138)에서 방출되는 열을 히터부(130)의 내측 방향으로 반사시켜, 반사열이 도가니(140)를 더 가열시킬 수 있다. 이에 따라, 히터유닛(138)이 열을 방출시키기 위해 사용하는 소비전력을 저감시킬 수 있다.
도가니(140)는 내부에 증착 원료(3, 도 8 참고)를 수용할 수 있다. 도가니(140)가 가열되면, 도가니(140)에 수용된 증착 원료(3)는 증착 물질(4, 도 8 참고)로 증발될 수 있다.
여기서, 증착 원료(3)는 적어도 하나 이상의 피증착물(14)(15)에 증착되기 위해 도가니(140)에 충전되는 물질로, 증착 물질(4)로 증발되기 이전 상태의 물질을 나타낸다. 증착 물질(4)은 액체 상태의 증착 원료(3)가 증발된 기체 상태의 물질로, 적어도 하나 이상의 피증찰물(14)(15)에 증착될 수 있는 물질을 나타낸다. 이는, 설명의 편의를 위해 액체 상태의 물질과 기체 상태의 물질을 구분하여 명칭한 것에 불과하므로, 이에 제한될 필요는 없다.
도가니(140)의 상부에는 증착 물질(4)이 통과할 수 있는 홀이 형성된 적어도 하나의 노즐(141, 142, 도 7 참고)이 위치할 수 있다. 도가니(140)의 내부에서 증발된 증착 물질(4)은 노즐(141)(142)을 통과하여 가이드(110)로 분사될 수 있다.
가이드(110)는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)을 향하도록 안내할 수 있다. 또한, 가이드(110)는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)에 균일하게 증착되도록 안내할 수 있다.
한편, 도가니(140)와 가이드(110)의 사이에는 노즐 커버(150)가 위치할 수 있다. 노즐 커버(150)는 도가니(140)의 상부에 형성된 노즐(141)(142)의 주변을 덮는 커버일 수 있다. 노즐 커버(150)는 도가니(140)에 형성된 열이 가이드(110)로 전달되는 것을 최소화하여, 가이드(110)가 가열되어 피증착물(14)(15)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
이하, 앞에서 설명한 증착 장치(100)의 각 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 5는 실시 예에 따른 가이드의 사시도이다.
가이드(110)는 육면체 형상일 수 있고, 적어도 하나 이상의 면에는 홀이 형성될 수 있다.
구체적으로, 가이드(110)의 하면에는 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)이 가이드(110)의 내부로 주입되는 적어도 하나 이상의 주입홀(112)이 형성될 수 있다. 주입홀(112)의 크기는 노즐(141)(142)의 크기 보다 클 수 있다.
가이드(110)의 내부에는 증착 물질(4)이 이동하는 개방 공간(113)이 형성될 수 있다. 증착 물질(4)은 개방 공간(113)을 통과하여 피증착물(14)(15)에 증착될 수 있다.
또한, 가이드(110)의 측면에는 적어도 하나 이상의 센싱홀(111)이 형성될 수 있다. 센싱홀(111)에는 적어도 하나 이상의 QCM 센서(103)가 배치될 수 있다.
QCM 센서(103)는 센싱홀(111)을 통해 가이드(110)의 내부를 감지할 수 있다. 구체적으로, QCM 센서(103)는 가이드(110) 내부에 존재하는 증착 물질(4)을 센싱하여, 증착 물질(4)의 증발량, 상태 등의 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 도 6은 실시 예에 따른 노즐 커버를 도시한 도면이다.
실시 예에 따른 노즐 커버(150)에는 적어도 하나 이상의 노즐 홀(151)이 형성될 수 있다. 노즐 홀(151)은 노즐 커버(150)가 도가니(140)의 상부에 배치되는 경우 노즐(141)(142)이 관통되는 홀일 수 있다. 따라서, 노즐(141)(142)을 통과한 증착 물질(4)은 노즐 홀(151)을 통과하여 가이드(110)로 분사될 수 있다.
노즐 커버(150)는 증착 물질(4)을 통과시키면서, 도가니(140)와 가이드(110) 사이의 열전달을 차단할 수 있다. 구체적으로, 가이드(110)의 상부에는 피증착물(14)(15)이 위치할 수 있고, 피증착물(14)(15)이 가열되면 증착 물질(4)이 피증착물(14)(15)에 불균일하게 증착될 수 있다. 따라서, 피증착물(14)(15)으로의 열 전달이 차단되어야 하고, 노즐 커버(150)는 피증착물(14)(15)으로 열이 전달되지 않도록 차단할 수 있다.
노즐 커버(150)는 도가니(140)의 상부에 장착될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 도가니의 사시도이고, 도 8은 실시 예에 따른 도가니의 수직방향 단면도이다.
도가니(140)에는 증착 원료(3) 및 증착 물질(4)이 수용되는 공간(143)이 형성될 수 있다. 공간(143)에 증착 원료(3)가 수용될 수 있고, 도가니(140)가 가열됨에 따라 증착 원료(3)는 증발 물질(3)로 증발될 수 있다.
증착 물질(4)은 공간(143)의 위쪽 방향으로 이동하고, 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 통과하여 도가니(140)의 외부로 토출될 수 있다. 도가니(140)로부터 토출된 증착 물질(4)은 가이드(110)로 주입될 수 있다.
한편, 도가니(140)의 상부에는 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)이 형성될 수 있다. 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)은 증착 원료(3)에서 증발된 증착 물질(4)을 피증착물(14)(15)로 공급할 수 있다.
증착 장치(100)는 적어도 하나 이상의 수직 노즐(141)과, 적어도 하나 이상의 경사 노즐(142)을 포함할 수 있다.
여기서, 수직 노즐(141)은 증착 물질(4)이 통과하는 노즐공이 수직 방향으로 형성된 노즐을 의마하고, 경사 노즐(142)은 증착 물질(4)이 통과하는 노즐공이 경사진 형태로 형성된 노즐을 의미할 수 있으나, 이러한 명칭에는 제한되지 않음이 타당하다.
수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)은 형상, 위치 및 크기가 상이할 수 있다.
예를 들어, 수직 노즐(141)은 수평방향 단면이 원형 형상이며, 증착 물질(4)을 수직방향으로 이동시키는 노즐공을 포함할 수 있다. 경사 노즐(142)은 수평방향 단면이 사각형 형상이며, 증착 물질(4)을 소정 각도 경사진 방향으로 이동시키는 노즐공을 포함할 수 있다. 수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)을 통과하는 증착 물질(4)은 노즐 홀(151)로 분사될 수 있다.
수직 노즐(141)과 경사 노즐(142)은 각각 도가니(140)의 상면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 수직 노즐(141)은 도가니(140)의 상면 중 경사 노즐(142) 보다 증착 장치(100)의 내측에 형성될 수 있다. 수직 노즐(141)은 경사 노즐(142) 보다 가이드(110)의 중심에 가까운 영역에 형성될 수 있다. 수직 노즐(141)은 한 쌍의 경사 노즐(142) 사이에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도가니(140)의 내부에서 증발된 증착 물질(4)은 가이드(110)의 중심에 가까운 영역에서는 수직 방향으로 토출되고, 가이드(110)의 측면에 가까운 영역에서는 경사진 방향으로 토출될 수 있다.
한편, 도가니(140)의 외부에는 증착 원료(3)를 증발 물질(4)로 증발시키기 위한 히터부(130)가 배치될 수 있다.
도 9는 실시 예에 따른 히터부의 사시도이고, 도 10은 실시 예에 따른 히터부의 분해 사시도이다.
실시 예에 따른 히터부(130)는 프레임(134)과, 프레임(134) 에 장착되는 적어도 하나 이상의 리플렉터(135), 프레임(134)의 내부에 수용되는 히터유닛(138)과, 히터 유닛(138)과 프레임(134)의 상부를 덮는 히터 커버(133) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
프레임(134)은 히터부(130)를 지지하며, 적어도 하나 이상의 히터 유닛(138)과 도가니(140)를 수용할 수 있다.
먼저, 프레임(134)의 내부에는 히터 유닛(138)과 도가니(140)가 수용되는 수용공간(S1)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 히터 유닛(138)은 프레임(134)의 내둘레를 따라 수용되고, 도가니(140)는 히터 유닛(138)의 내측에 수용될 수 있다. 히터 유닛(138)은 열을 방출하여 도가니(140)를 가열시킬 수 있다.
히터 유닛(138)은 상부 히터 유닛(136)과 하부 히터 유닛(137)으로 구분될 수 있다. 상부 히터 유닛(136)은 노즐(141)(142)과 수평방향으로 나란하고, 하부 히터 유닛(137)은 도가니(140)의 공간(143)과 수평방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
상부 히터 유닛(136)은 노즐(141)(142)을 가열하여 증착 물질(4)이 노즐(141)(142) 주변에 증착되는 클로깅(clogging) 현상의 발생을 억제하고, 하부 히터 유닛(137)은 도가니(140)의 공간(143)을 가열하여 증착 원료(3)를 증발시킬 수 있다.
히터부(130)는 히터 유닛(138)에 전원을 공급하기 위한 케이블(139)을 포함할 수 있고, 케이블(139)은 ATM 박스(101)에 수용될 수 있다.
또한, 히터부(130)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 피증착물(14)(15)로 전달되는 것을 최소화하는 히터 커버(133)를 더 포함할 수 있고, 히터 커버(133)는 상부 히터 유닛(136)의 상부에 배치될 수 있다.
히터 커버(133)는 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 관통시키는 홀이 형성되어 있어, 노즐(141)(142)을 관통시키면서 상부 히터 유닛(136)을 덮을 수 있다. 히터 커버(133)의 상부에는 노즐 커버(150)가 배치되고, 노즐 커버(150)의 상부에 가이드(110)가 배치될 수 있다.
한편, 히터부(130)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열을 도가니(140)로 집중시키기 위한 적어도 하나 이상의 리플렉터(135)를 포함할 수 있다.
리플렉터(135)는 프레임(134)의 외면에 장착될 수 있다. 구체적으로, 리플렉터(135)는 프레임(134)의 측면과 하면에 장착될 수 있다.
리플렉터(135)는 열반사율이 높은 물질로 형성될 수 있다. 또는, 리플렉터(135)는 열전도율이 낮은 물질로 형성될 수 있다.
리플렉터(135)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열 중 히터부(130)의 외부를 향하는 을 도가니(140) 방향으로 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 적은 열로 도가니(140)를 가열시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 외부로 방출되는 열 에너지의 재사용도를 높이고, 시스템의 에너지 효율을 높이며 피증착물에 미치는 영향을 감소시키는 이점이 있다. 또한, 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 유출되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 히터부(130)의 외부에는 냉각부(120)가 형성될 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 히터부를 수용하고 있는 냉각부를 도시한 사시도이다.
실시 예에 따른 증착 장치(100)는 적어도 하나 이상의 도가니(140)(도 11에서 도가니 도면 부호 140 추가)와, 적어도 하나 이상의 히터부(130)와, 적어도 하나 이상의 냉각부(120)를 포함할 수 있다.
도가니(140)는 히터부(130)의 내부에 수용될 수 있고, 히터부(130)는 냉각부(120)의 내부에 수용될 수 있다. 따라서, 도가니(140)의 크기는 히터부(130)의 크기 보다 작고, 히터부(130)의 크기는 냉각부(120)의 크기 보다 작을 수 있다.
도가니(140)의 개수와 히터부(130)의 개수는 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 증착 장치(100)는 복수개의 냉각부(120)를 포함할 수 있고, 냉각부(120) 각각에는 히터부(130) 각각이 수용되어, 도가니(140)의 개수, 히터부(130)의 개수, 냉각부(120)의 개수는 모두 동일할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 증착 장치(100)는 하나의 냉각부(120)를 포함할 수 있고, 하나의 냉각부(120)에는 복수개로 구분되는 분리 공간이 형성되어 있어, 각 분리 공간에 히터부(130)가 수용될 수 있다.
냉각부(120)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있다. 냉각부(120)는 히터 유닛(138)에서 방출된 열이 증착 장치(100)의 외부로 방출되어, 증착 장치(100) 보다 높이 위치한 피증착물(14)(15)에 증착 물질(4)이 불균일하게 증착되는 경우를 최소화할 수 있다.
이와 같이, 증착 장치(100)는 히터 유닛(138)이 도가니(140)를 가열하고, 도가니(140)가 가열됨에 따라 내부에 수용된 증착 원료(3)는 증착 물질(4)로 증발되어 노즐(141)(142)을 통해 가이드(110)로 주입되고, 증착 물질(4)은 가이드(110)가 안내하는 방향으로 이동하여 피증착물(14)(15)에 증착될 수 있다.
이 때, 증착 물질(4)이 노즐(141)(142) 주변에 부착되어 클로깅 현상이 발생할 수 있다. 클로깅 현상이 발생하면 원활한 증착 공정이 어려울 수 있다.
실시 예에 따른 증착 장치(100)는 클로깅 현상의 발생을 억제하기 위한 고열전달 유닛을 포함할 수 있다. 고열전달 유닛의 예로는 히트파이프 시스템이 있으며, 이하 히트파이프 시스템을 예로 들어 설명한다. 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 히트 파이프(200)를 포함할 수 있다. 히트 파이프(200)는 별도의 열원을 추가하지 않고, 히터 유닛(138)에서 발생하는 열을 열원으로 이용하여 노즐(141)(142)의 클로깅 발생을 최소화할 수 있다. 즉, 히터 유닛(138)에서 발생하는 열을 열저항이 극히 낮은 물질이 복수개의 노즐(141)(142)로 전달할 수 있고, 이는 클로깅을 방지하기 위해 히터 유닛(138)이 과도하게 높은 온도를 유지하지 않아도 되는 이점이 있다.
실시 예에 따른 히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141)(142) 주변에 형성될 수 있다.
구체적으로, 히트 파이프(200)는 도가니(140)의 상면에 위치할 수 있다. 먼저, 도 12를 참조하여 실시 예에 따른 히트 파이프(200)가 위치할 수 있는 도가니(140)의 상면을 구체적으로 설명한다.
도 12를 참조하면, 히터부(130)의 내부에는 상부 히터 유닛(136), 하부 히터 유닛(137), 도가니(140)가 수용될 수 있다. 구체적으로, 도가니(140)의 양 측에 상부 히터 유닛(136)과 하부 히터 유닛(137)이 위치할 수 있다. 특히, 상부 히터 유닛(136)은 다수의 노즐(141a 내지 141c)과 수평방향으로 나란하게 위치하고, 하부 히터 유닛(137)은 상부 히터 유닛(136)의 아래에 위치할 수 있다.
히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c)의 주변에 배치될 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 히트 파이프를 도시한 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 히트 파이프를 직선 튜브부 방향에서 도시한 도면이고, 도 15는 도 13에 도시된 히트 파이프를 돌출 튜브부 방향에서 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 히트 파이프(200)는 히터 유닛(138)과 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 사이에 배치될 수 있다.
히트 파이프(200)에는 열 전달 유체(250, 도 19 참고)가 수용될 수 있다. 히트 파이프(200)에는 열 전달 유체(250)가 유동될 수 있는 이너 유로가 형성될 수 있고, 열 전달 유체(250)는 이너 유로를 따라 흐르면서 히트 파이프(200)의 내부에서 이동될 수 있다.
열 전달 유체는 히트 파이프(200)의 내부를 이동하면서 다수의 노즐(141a 내지 141c)에 열을 전달할 수 있다.
여기서, 열 전달 유체(250)는 고열 전달이 가능한 물질이다. 구체적으로, 열 전달 유체(250)는 히트 파이프(200)와 반응하지 않는 물질이며, 비열이 비교적 큰 물질이며, 히터 유닛(138)에서 방출되는 열에 의해 증발될 수 있는 끓는점을 갖는 물질일 수 있다. 따라서, 열 전달 유체(250)는 히터 유닛(138)에서 방출되는 열의 온도, 증발 원료(3)의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 열 전달 유체(250)는 증류수, 나프탈렌 등을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.
히트 파이프(200)는 열 전달 유체(250)가 증발되는 영역인 돌출 튜브부(210)와, 증발된 열 전달 유체(250)가 열을 방출하는 영역인 직선 튜브부(220)와, 연결 튜브부(230)를 포함할 수 있다. 직선 튜브부(220)와 연결 튜브부(230)에서는 열 전달 유체(250)가 응축될 수 있으며, 보다 구체적으로 연결 튜브부(230)에서 열 전달 유체(250)의 응축이 완료될 수 있다.
돌출 튜브부(210)는 이격된 제1 돌출 튜브부(210a)와 제2 돌출 튜브부(210b)를 포함할 수 있고, 제1 돌출 튜브부(210a)와 제2 돌출 튜브부(210b)는 각각 다수의 노즐(141a 내지 141c)을 기준으로 양측에 위치할 수 있다.
직선 튜브부(220)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 주변을 따라 길게 배치될 수 있다. 직선 튜브부(220)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c)을 사이에 두고 한 쌍 구비될 수 있다. 즉, 직선 튜브부(220)는 이격된 제1 직선 튜브부(220a)와 제2 직선 튜브부(220b)를 포함할 수 있다. 제1 직선 튜브부(220a)는 제1 돌출 튜브부(210a)에 연결되고, 제2 직선 튜브부(220b)는 제2 돌출 튜브부(220b)에 연결될 수 있다.
연결 튜브부(230)는 한 쌍의 직선 튜브부(220a)(220b)를 연결할 수 있다.
연결 튜브부(230)는 제1 직선 튜브부(220a)와 제2 직선 튜브부(220b)의 사이에 위치하며, 연결 튜브부(230)의 일단은 제1 직선 튜브부(220a)에 연결되고, 타단은 제2 직선 튜브부(220b)에 연결될 수 있다.
돌출 튜브부(210)는 직선 튜브부(220)에서 히터 유닛(138)을 향해 돌출될 수 있다.
한편, 도 14를 참조하면, 돌출 튜브부(210)는 연결 튜브부(230) 보다 낮게 위치할 수 있다. 즉, 돌출 튜브부(210)의 높이는 연결 튜브부(230)의 높이 보다 낮을 수 있다. 따라서, 직선 튜브부(220)는 소정 각도로 경사진 형태로 배치될 수 있다. 즉, 직선 튜브부(220)는 연결 튜브부(230)와 돌출 튜브부(210) 사이에 기울어지게 배치될 수 있다.
이에 따라, 돌출 튜브부(210)에서 증발된 열 전달 유체(250)는 내부 압력이 낮은 방향인 직선 튜브부(220)를 따라 연결 튜브부(230) 방향으로 이동할 수 있다. 열 전달 유체(250)는 직선 튜브부(220)를 따라 연결 튜브부(230) 방향으로 이동하면서 방열 및 응축될 수 있고, 히트 파이프(200)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c)를 함께 가열할 수 있다.
열 전달 유체(250)는 직선 튜브부(220) 또는 연결 튜브부(230)에서 응축되고, 응축된 열 전달 유체는 직선 튜브부(220)를 따라 돌출 튜브부(210) 방향으로 이동할 수 있다.
히트 파이프(220)는 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 주변에 배치되고, 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나(141c)는 직선 튜브부(220) 및 연결 튜브부(230) 각각을 향하고, 복수개의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나(141c)를 제외한 나머지(141a, 141b)는 직선 튜브부(220)를 향할 수 있다.
직선 튜브부(220)는 돌출 튜브부(210)와 가까워질수록 하측방향으로 기울어질 수 있다. 즉, 직선 튜브부(220)는 연결 튜브부(230)에서 돌출 튜브부(310)로 갈수록 하측방향으로 기울어질 수 있다. 따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 히터 커버(133)와 연결 튜브부(230) 사이의 수직방향 거리(L1)는 히터 커버(133)와 돌출 튜브부(210) 사이의 수직방향 거리(L2) 보다 짧을 수 있다. 따라서, 열 전달 유체(250)는 직선 튜브부(220)를 따라 이동할 수 있고, 이동하면서 다수의 노즐(141a 내지 141c) 각각에 열을 전달할 수 있다.
돌출 튜브부(210)는 직선 튜브부(220)와 수직방향으로 길게 배치될 수 있다.
도 15를 참조하면, 돌출 튜브부(210)의 일단은 직선 튜브부(220)에 연결되고, 타단은 히터 유닛(136)(137)을 향할 수 있다. 돌출 튜브부(210)는 히터 유닛(138)과 가까워질수록 하측방향으로 기울어지게 형성될 수 있다.
이에 따라, 돌출 튜브부(210) 중 직선 튜브부(220)와 연결된 영역의 높이는 히터 유닛(136)(137)과 가장 인접한 영역의 높이 보다 높을 수 있다. 이에 따라, 응축된 상태의 열 전달 유체는 히터 유닛(136)(137)과 가까운 영역으로 이동하여 존재할 수 있다.
열 전달 유체(250)는 응축된 상태에서 히터 유닛(136)(137)과 인접한 영역에 위치할 수 있고, 히터 유닛(136)(137)으로부터 공급되는 열에 의해 증발될 수 있다. 증발된 열 전달 유체(250)는 돌출 튜브부(210)에서 직선 튜브부(220)로 이동할 수 있다.
연결 튜브부(230)는 돌출 튜브부(210) 보다 히터 유닛(136)(137)으로부터 멀리 위치할 수 있다. 구체적으로, 연결 튜브부(210)와 히터 유닛 히터 유닛(136)(137) 사이의 최단거리는 돌출 튜브부(210)와 히터 유닛(136)(137) 사이의 최단거리 보다 길 수 있다. 따라서, 열 전달 유체(250)는 돌출 튜브부(210)에서 히터 유닛(136)(137)으로부터 공급된 열에 의해 증발되고, 직선 튜브부(220) 또는 연결 튜브부(230)에서 응축될 수 있다.
한편, 실시 예에 따른 증착 장치(100)는 히트 파이프(200)를 고정하는 적어도 하나 이상의 히트 파이프 마운터(240)를 더 포함할 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 히트 파이프 마운터가 도시된 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 히트 파이프 마운터가 측면 방향에서 도시된 도면이다.
히트 파이프 마운터(240)는 히트 파이프(200)의 위치를 고정할 수 있다.
히트 파이프 마운터(240)에는 노즐이 관통되는 노즐 관통공(241)과, 히트 파이프(200)의 일부가 관통되는 히트 파이프 관통공(242)이 형성될 수 있다.
노즐 관통공(241)와 관통방향과 히트 파이프 관통공(242)의 관통방향은 상이할 수 있다. 구체적으로, 노즐 관통공(241)은 수직 방향으로 관통되고, 히트 파이프 관통공(242)은 수평방향으로 관통될 수 있다. 노즐 관통공(241)에 다수의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나가 관통될 수 있고, 히트 파이프 관통공(242)에는 히트 파이프(200)의 일부가 관통될 수 있다.
증착 장치(100)는 하나의 히트 파이프 마운터(240)를 포함할 수 있고, 히트 파이프 마운터(240)의 위치는 제한되지 않는다. 즉, 도 16에 도시된 바와 같이, 히트 파이프 마운터(240)는 다수의 노즐(141a 내지 141c) 중 어느 하나의 노즐(141c)이 노즐 관통공(241)을 통과하도록 위치할 수 있다. 그러나, 도 16에 도시된 히트 파이프 마운터(240)의 위치는 예시적인 것에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.
또는, 증착 장치(100)는 복수개의 히트 파이프 마운터(240)를 포함할 수 있다. 히트 파이프 마운터(240)의 개수와 위치는 제한되지 않는다.
한편, 히트 파이프 마운터(240)는 히터 커버(133)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 도가니(140)의 상부에는 증착 물질(4)이 통과하는 통공이 형성된 히트 커버(133)가 위치할 수 있다. 히트 커버(133)는 히터 유닛(136)(137)과 히트 파이프(200)를 덮을 수 있다.
히터 커버(133)에 히트 파이프 마운터(240)가 장착될 수 있다. 히트 파이프 마운터(240)는 히터 커버(133)의 하면에 장착될 수 있다. 히트 파이프 마운터(240)는 스크류 등의 장착 부재(미도시) 또는 접착 부재(미도시)에 의해 히터 커버(133)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 히트 파이프 마운터(240)는 히트 파이프(200)가 이동하지 않도록 고정시킬 수 있다.
다음으로, 히트 파이프(200) 내부에 수용된 열 전달 유체의 역할을 구체적으로 설명한다.
도 18 내지 도 21은 실시 예에 따른 히트 파이프 내부에 수용된 열 전달 유체의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
히터 유닛(136)(137)은 도가니(140)가 가열되도록 열을 공급할 수 있다. 히터 유닛(136)(137)이 공급하는 열 중 일부는 돌출 튜브부(210a)(210b)로 전달될 수 있다. 즉, 히터 유닛(136)(137)은 도가니(140)와 돌출 튜브부(210a)(210b) 중 적어도 하나 이상을 가열할 수 있다.
도 18을 참조하면, 돌출 튜브부(210a)(210b)에는 열 전달 유체(250a)(250b)가 존재할 수 있다. 돌출 튜브부(210a)(210b)에서 열 전달 유체(250a)(250b)는 응축된 상태로 존재할 수 있고, 증발된 상태로 존재할 수도 있다. 열 전달 유체(250a)(250b) 중 일부는 응축된 상태이고, 나머지 일부는 증발된 상태일 수 있다.
돌출 튜브부(210a)(210b)가 가열되면 응축된 상태의 열 전달 유체(250a)(250b)는 증발될 수 있다.
도 19를 참조하면, 증발된 열 전달 유체(250c)(250d)는 연결 튜브부(230) 방향으로 이동할 수 있다.
돌출 튜브부(210a)(210b)의 일단은 히터 유닛(136)(137)과 인접하게 위치하고, 타단은 직선 튜브부(220a)(220b)에 연결되어 있으며, 돌출 튜브부(210a)(210b) 중 직선 튜브부(220a)(220b)와 연결된 일단의 높이는 히터 유닛(136)(137)과 인접한 타단의 높이 보다 높다.
또한, 직선 튜브부(220a)(220b)의 일단은 돌출 튜브부(210a)(210b)에 연결되고, 타단은 연결 튜브부(230)에 연결되어 있으며, 직선 튜브부(220a)(220b) 중 연결 튜브부(230)에 연결된 영역의 높이는 돌출 튜브부(210a)(210b)에 연결된 영역의 높이 보다 높다.
위와 같은 구조로 인해, 돌출 튜브부(210a)(210b)에서 증발된 열 전달 유체(250c)(250d)은 내부 압력이 낮은 연결 튜브부(230) 방향으로 이동하게 된다. 즉, 증발된 상태의 열 전달 유체(250c)(250d)은 도 19에 도시된 화살표 방향으로 이동하게 된다.
이 때, 열 전달 유체(250c)(250d) 중 일부는 응축되어 열을 방출할 수 있다. 구체적으로, 열 전달 유체(250c)(250d)는 직선 튜브부(220a)(220b)에 위치하는 경우 돌출 튜브부(210a)(210b)에 위치하는 경우 보다 히터 유닛(136)(137)으로부터 멀리 위치하여, 외부로부터 더 적은 열을 공급 받아 직선 튜브부(220a)(220b)의 내부를 이동하면서 응축될 수 있다.
열 전달 유체(250c)(250d)가 응축되면서 방출된 열은 다수의 노즐(141a 내지 141c)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 증착 물질(4)이 다수의 노즐(141a 내지 141c)에 형성된 노즐공(143a 내지 143c)을 통과하면서 어느 하나의 노즐에 증착되는 경우를 최소화할 수 있다.
또한, 상부 히터 유닛(136)은 히트 파이프(200)를 포함하는 경우 히트 파이프(200)를 포함하지 않는 경우 보다 적은 열을 방출할 수 있다. 즉, 히트 파이프(200)를 포함하는 경우 열원으로부터 다수의 노즐(141a 내지 141c)로의 열 전달을 방해하는 열저항값을 낮출 수 있기 때문에 더 낮은 열원의 온도로 공정이 가능하다. 따라서, 상부 히터 유닛(136)이 소비하는 전력을 감소시킬 수 있고, 또한 상부 히터 유닛(136)에서 열이 과도하게 방출되어 피증착물(14)(15)에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
즉, 증착 장치(100)가 노즐에서의 클로깅 발생을 최소화하기 위해 상부 히터 유닛(136)가 유지해야 하는 온도는 히트 파이프(200)를 포함하는 경우가 히트 파이프(200)를 포함하지 않는 경우 보다 낮다. 따라서, 증착 장치(100)가 히트 파이프(200)를 포함하면 상부 히터 유닛(136)이 방출하는 열이 피증착물(14)(15)에 미치는 영향을 줄일 수 있다.
도 20을 참조하면, 열 전달 유체(250c)(250d)는 연결 튜브부(230)에서 전부 응축될 수 있다. 연결 튜브부(230)로 공급되는 열은 직선 튜브부(220a)(220b)로 공급되는 열 보다 적다. 또한, 연결 튜브부(230)에서는 제1 직선 튜브부(220a)를 이동한 열 전달 유체(250c)과 제2 직선 튜브부(220b)를 이동한 열 전달 유체(250d)이 융합되며, 연결 튜브부(230)에서 응축될 수 있다. 제1 직선 튜브부(220a)를 이동한 열 전달 유체(250c)와 제2 직선 튜브부(220b)를 이동한 열 전달 유체(250d)는 연결 튜브부(230)에서 혼합될 수 있고, 응축된 열 전달 유체(250e)가 존재할 수 있다.
도 21을 참조하면, 응축된 열 전달 유체(250f)(250g)는 직선 튜브부(220a)(220b)를 따라 돌출 튜브부(210a)(210b) 방향으로 이동할 수 있다. 응축된 열 전달 유체(250f)(250g)는 히트 파이프(200)의 기울기에 의해 도 21에 도시된 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 열 전달 유체(250f)(250g)는 도 18에 도시된 바와 같이 돌출 튜브부(210a)(210b)로 이동할 수 있다.
열 전달 유체(250a 내지 250g)는 도18 내지 도 21을 통해 설명한 바와 같이 히트 파이프(200)의 내부에서 반복 순환할 수 있다. 열 전달 유체(250a 내지 250g)는 다수의 노즐(141a 내지 141c) 주변을 순환하면서 다수의 노즐(141a 내지 141c)을 가열시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 히트 파이프(200)는 상대적으로 크기가 작으며, 형상이 단순하며, 히터부(130)에 장착되지 않아도 되는 이점이 있다. 즉, 히트 파이프(200)는 히트 파이프 마운터(240)를 통해 히터 커버(133)에 용이하게 탈부착이 가능하여, 히트 파이프(200)의 교체가 용이한 이점이 있다.
또한, 증착 장치(100)가 히트 파이프(200)를 포함하더라도 도가니(140)를 용이하게 교체할 수 있는 이점이 있다.
또한, 증착 장치(100)가 히트 파이프(200)를 포함함으로써 열원을 추가하지 않아도 되거나, 혹은 더 높은 온도를 유지하지 않아도 노즐(141)에서의 클로깅을 억제할 수 있는 이점이 있다.
실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 노즐(141)(142)에서 발생한 클로깅을 모니터링할 수도 있다.
도 22는 실시 예에 따른 노즐에서의 클로깅 발생을 모니터링하는 증착 장치 시스템을 도시한 도면이다.
증착 장치 시스템(1)은 도 2를 통해 설명한 구성 외에 카메라(310), 조명 장치(311), 뷰포트(312, view port), 셔터(313, shutter), 제어 장치(314) 및 모니터(350) 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
카메라(310)는 진공 챔버(2)의 외부에 설치될 수 있다. 예컨대, 카메라(310)는 진공 챔버(2)의 상측으로부터 상부 방향으로 이격되어 진공 챔버(2)의 외부에 설치될 수 있다.
카메라(310)는 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 촬영할 수 있다. 카메라(310)는 적어도 하나의 노즐(141)(142)을 기 설정된 주기마다 촬영할 수 있다. 기 설정된 주기는 변경 가능하다.
카메라(310)는 비전 카메라(vision camera)일 수 있고, 적어도 하나 이상의 노즐(141)(142)을 정밀하게 촬영할 수 있다.
카메라(310)는 제어 장치(314)와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 카메라(310)는 촬영 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.
카메라(310)는 노즐(141)(142) 보다 높이 위치할 수 있다. 카메라(310)는 노즐(141)(142)과 수직방향으로 이격되게 위치할 수 있다.
카메라(310)는 진공 챔버(2)의 외부에 위치할 수 있다.
조명 장치(311)는 카메라(310)의 측면에 연결될 수 있다. 조명 장치(311)는 카메라(310)가 노즐(141)(142)을 선명하게 촬영하도록 노즐(141)(142) 주변의 밝기를 조절할 수 있다.
뷰포트(312)는 조명 장치(311)의 빛이 노즐(141)(142)을 비추도록 투과 가능한 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 뷰포트(312)는 진공 챔버(2)에 설치될 수 있다. 예컨대, 뷰포트(312)는 진공 챔버(2)의 상측에 설치될 수 있다. 카메라(310)는 뷰포트(312)의 위에 배치되고, 셔터(313)은 뷰포트(312)의 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 카메라(310)의 렌즈, 뷰포트(312) 및 셔터(313) 각각의 중심축은 수직선 상으로 서로 일치할 수 있다.
셔터(313)는 진공 챔버(2)의 내부에 설치될 수 있다. 예컨대, 셔터(313)는 진공 챔버(2)의 상측으로부터 하부 방향으로 이격되어 진공 챔버(2)의 내부에 설치될 수 있다. 예컨대, 셔터(313)는 진공 챔버(2)의 내부에서 뷰포트(312)에 접하도록 설치될 수 있다.
셔터(313)는 개구 또는 패쇄가 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 셔터(313)는 렌즈(또는 윈도우)와 렌즈의 적어도 하나 이상의 면 상에 배치된 커버를 포함할 수 있다. 예컨대, 렌즈의 직경은 적어도 뷰포트(312)의 직경보다 크도록 하여, 노즐에 대한 이미지가 셔터(313)의 렌즈 및 뷰포트(312)를 통해 카메라에 제공될 수 있다.
예컨대, 셔터(313)가 개구 구조를 갖는 경우, 렌즈를 둘러싸는 커버가 벗겨지므로, 셔터(313)의 렌즈(미도시)가 외부에 노출되어 카메라(310)를 통해 노즐(414)(412)에 대한 노즐 이미지가 획득될 수 있다.
예컨대, 셔터(313)가 패쇄 구조를 갖는 경우, 커버가 렌즈를 둘러싸므로, 셔터(313)의 렌즈가 외부에 노출되지 않아 카메라(310)를 통해 노즐(414)(412)에 대한 노즐 이미지가 획득되지 않을 수 있다. 아울러, 셔터(313)가 폐쇄 구조를 갖는 경우, 렌즈가 외부에 노출되지 않아 증착 물질에 의해 오염되지 않을 수 있다.
제어 장치(314)는 카메라(310)가 촬영하는 동안 개구 구조를 갖고 카메라(310)가 촬영하지 않는 동안 폐쇄 구조를 갖도록 셔터(313)를 제어할 수 있다.
셔터(313)는 정해진 시간 동안 빛이 지나가도록 만들어 준다. 즉, 셔터(313)는 제어 장치(314)의 제어 하에 카메라(310)에 의해 노즐(414)(412)이 촬영되는 동안 개구 구조를 가져, 노즐(414)(412)에 대한 이미지가 카메라(310)에 제공될 수 있다. 정해진 시간은 카메라(310)가 노즐(414)(412)에 대한 노즐 이미지가 획득하는데 소요되는 시간으로 정의될 수 있다.
뷰포트(312)와 셔터(313)는 카메라(310)와 노즐(414)(412) 사이에 위치할 수 있으며, 노즐(414)(412), 셔터(313), 뷰포트(312), 카메라(310) 순으로 높이방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
카메라(310)는 셔터(313)를 통해 노즐(414)(412)에 빛을 비춘 순간 노즐(414)(412)을 촬영할 수 있다. 카메라(310)는 촬영한 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.
제어 장치(314)는 노즐 이미지를 영상처리할 수 있다. 제어 장치(314)는 영상처리된 노즐 이미지를 모니터(315)로 전송할 수 있고, 모니터(315)는 노즐 이미지를 표시할 수 있다.
또한, 제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 증착 장치 시스템(1)을 제어할 수 있다.
다음으로, 도 23을 참조하여 실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)에서 노즐(141)(142)의 클로깅을 모니터링하는 방법을 설명한다.
도 23은 일 실시 예에 따른 클로깅 발생을 모니터링하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
제어 장치(314)는 센서에 이상 있는 지를 판단할 수 있다(S5). 여기서, 센서는 QCM 센서(도 3의 103)일 수 있다.
예컨대, 제어 장치(314)는 QCM 센서(103)로부터 제공된 감지 신호에 기초하여 QCM 센서(103)에 이상 있는지를 판단할 수 있다. 예컨대, 제어 장치(314)는 ACM 센서(103)로부터 제공된 감지 신호가 정상적인 감지 신호의 값으로부터 벗어난 정도에 따라 QCM 센서(103)에 이상 있는지를 판단할 수 있다. 예컨대, 정상적인 감지 신호가 1인 경우, QCM 센서(103)로부터 제공된 감지 신호가 예컨대, 0.7인 경우 제어 장치(314)는 해당 QCM 센서(103)가 이상 있는 것으로 판단할 수 있다.
QCM 센서(103)가 이상 있는 경우, 노즐(141)(142)가 막히는 클로깅 현상이 발생하는지 뿐만 아니라 증착 막의 두께도 파악될 수 없다.
QCM 센서(103)가 이상 있는 경우, 카메라(310)를 이용하여 클로깅 현상이 발생되었는지가 감지될 수 있다.
한편, QCM 센서(103)가 이상 없는 경우, 제어 장치(314)는 소정 시간이 경과하는지를 판단할 수 있다(S7). 제어 장치(314)는 QCM 센서(103)가 이상이 없더라도, 소정 시간 동안 QCM 센서가 이상 없는지를 판단함으로써, QCM 센서(103)의 이상 유무를 보다 정확히 판단할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어 장치(314)는 QCM센서(103)로부터 제공된 감지 신호에 기초하여 클로깅 현상이 발생하는지 여부를 판단할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어 장치(314)는 카메라(310)에서 획득된 노즐 이미지에 기초하여 클로깅 현상이 발생하는지 여부를 판단할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어 장치;(314)는 QCM 센서(103) 및 카메라(310) 중 하나를 이용하여 클로깅 현상이 발생하는지가 판단될 수 있다. 예컨대, 제어 장치;(314)는 QCM 센서(103) 및 카메라(310) 모두를 이용하여 클로깅 현상이 발생하는지가 판단될 수 있다. 다시 도 23을 참조하면, 카메라(310)는 노즐(141)(142)을 촬영할 수 있다(S11).
카메라(310)는 촬영된 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.
제어 장치(314)는 클로깅을 감지할 수 있다(S13).
예컨대, 노즐(141)(142)의 내경에 증작된 증착물이 노즐(141)(142)의 내경의 전체 면적 중 소정 면적 이상일 때, 클로깅이 감지될 수 있다. 예컨대, 노즐(141)(142)의 내경에 증작된 증착물의 면적이 노즐(141)(142)의 내경의 전체 면적 대비 적어도 5% 이상일 때, 클로깅이 감지될 수 있다.
다른 예로서, 노즐(141)(142)의 내경에 증작된 증착물이 1mm 이상일 때, 클로깅이 감지될 수도 있다.
제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 클로깅을 감지할 수 있다. 제어 장치(314)는 클로깅이 감지되지 않으면 노즐(141)(142)을 다시 촬영할 수 있다.
제어 장치(314)는 클로깅이 감지되면, 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제1 온도에서 제2 온도로 제어할 수 있다(S15). 제2 온도는 제1 온도보다 클 수 있다.
여기서, 제1 온도는 노즐(141)(142)에 클로깅이 감지되지 않은 제1 상태에서 상부 히터 유닛(136)이 방출하는 열의 온도일 수 있다. 제1 온도는 디폴트로 설정된 온도이거나, 사용자 입력에 의해 설정된 온도일 수 있다.
제어 장치(314)는 클로깅이 감지되면 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제1 온도 보다 높게 제어하여, 노즐에 형성된 클로깅이 증발되어 자동으로 제거되도록 제어할 수 있다.
제어 장치(314)는 노즐 상태를 표시하도록 제어할 수 있다(S17).
노즐 상태는 노즐 이미지, 노즐에 형성된 클로깅의 밀도, 노즐에 형성된 클로깅의 단면적 등을 포함할 수 있다.
제어 장치(314)는 노즐 이미지를 모니터(315)로 전송하여, 모니터(315)가 노즐 이미지를 표시하도록 제어할 수 있다. 모니터(315)는 제어 장치(314)와는 별도의 분리된 장치이거나, 또는 제어 장치(314)에 포함된 장치일 수도 있다.
또는, 제어 장치(314)는 노즐 이미지에 기초하여 클로깅의 밀도, 클로깅의 단면적 등을 산출하여 표시할 수 있다.
카메라(310)는 노즐(141)(142)을 재 촬영할 수 있다(S19). 재 촬영은 제 1온도에서 제2 온도로 제어된 후에 수행될 수 있다.카메라(310)는 재촬영된 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.
제어 장치(314)는 클로깅의 제거 여부를 판단할 수 있다(S21).
제어 장치(314)는 클로깅이 제거된 것으로 판단하면, 상부 히터 유닛(136) 의 온도를 제2 온도에서 제1 온도로 제어할 수 있다(S23).
제어 장치(314)는 클로깅이 제거되지 않은 것으로 판단되면, 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제3 온도로 제어할 수 있다(S25).
여기서, 제3 온도는 노즐(141)(142)에 발생한 클로깅이 사용자에 의해 수동으로 제거될 수 있도록 노즐(141)(142)을 쿨링(cooling)시키기 위한 온도일 수 있다. 제3 온도는 제1 온도 또는 제2 온도 보다 낮을 수 있다. 예컨대, 제3 온도는 상온일 수 있다. 상부 히터 유닛(136)의 온도가 제3 온도로 쿨링된 후, 진공 챔버(2)의 진공 분위기를 해제한 후, 작업자에 의해 노즐(141)(142)의 클로깅이 제거될 수 있다.
도 24는 다른 실시 예에 따른 클로깅 발생을 모니터링하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 24는 도 23과 비교하여 S31 내지 S37을 제외하고는 동일하다. 따라서, 이하에서는 S31 내지 S37을 중심으로 설명하고, 이하에서 설명되지 않은 내용은 도 23과 관련하여 설명된 내용으로부터 용이하게 이해될 수 있다.
도 24에 도시된 다른 실시예에서는 도 23에 도시된 S19 및 도 21과 달리, 노즐 재촬영을 여러 번 수행하고, 그 때마다 클로깅이 제거되었는지를 판단할 수 있다.
예컨대, 재 촬영은 제1 온도에서 제2 온도로 제어된 후 복수 회 수행될 수 있다. 재 촬영은 제1 온도에서 제2 온도로 제어된 후 예컨대, 정해진 주기로 복수회 수행될 수 있다. 예컨대, 재 촬영은 제1 온도에서 제2 온도로 제어된 후 1분 단위로 5회 수행될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
카메라(310)는 노즐(141)(142)을 재 촬영할 수 있다(S31). 재 촬영은 제 1온도에서 제2 온도로 제어된 후에 수행될 수 있다. 카메라(310)는 재촬영된 노즐 이미지를 제어 장치(314)로 전송할 수 있다.
제어 장치(314)는 클로깅의 제거 여부를 판단할 수 있다(S33).
제어 장치(314)는 클로깅이 제거된 것으로 판단하면, 상부 히터 유닛(136) 의 온도를 제1 온도로 제어할 수 있다(S23).
제어 장치(314)는 클로깅이 제거되지 않은 경우, 재 촬영 횟수가 설정 횟수와 일치하는지를 판단할 수 있다(S35).
재 촬영 횟수가 설정 횟수와 일치하지 않은 경우, 제어 장치(314)는 S31로 이동하여 노즐(141)(142)을 재 촬영할 수 있다.
이와 같은 반복 동작을 통해, 재 촬영 횟수가 설정 횟수와 일치하는 경우, 제어 장치(314)는 상부 히터 유닛(136)의 온도를 제2 온도에서 제3 온도로 제어할 수 있다(S37).
이와 같이, 카메라(310)에 의한 복수의 재촬영과 그 재촬영시마다 클로깅이 제거되었는지가 판단됨으로써, 신속한 클로 불량 제거가 가능하고 불량 피증착물(14)(15)을 사전에 방지할 수 있다.
실시 예에 따른 증착 장치 시스템(1)은 카메라(310)를 통해 노즐(141)(142)을 촬영하여 모니터링 할 수 있으며, 노즐(141)(142)의 상태에 따라 상부 히터 유닛(136)을 가열하여 클로깅이 자동으로 제거되도록 제어하거나, 상부 히터 유닛(135)을 쿨링시켜 클로깅이 수동으로 제거되도록 제어할 수 있다.
이상의 설명은 실시 예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 실시 예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 실시 예들은 실시 예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 실시 예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시 예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 실시 예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예는 OLED 디스플레이 패널을 제조하기 위한 장치에 적용할 수 있다.

Claims (19)

  1. 진공 챔버;
    증착 원료가 수용되는 도가니와, 상기 도가니를 가열하는 히터 유닛과, 상기 증착 원료에서 증발된 증착 물질이 통과하는 노즐을 포함하며, 상기 진공 챔버의 내부에 수용되는 증착 장치;
    상기 도가니 주변에 설치된 센서;
    상기 진공 챔버의 외부에 위치하는 카메라;
    상기 카메라와 상기 노즐 사이에 배치된 뷰포트; 및
    제어 장치를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 센서 및 상기 카메라를 이용하여 클로깅을 감지하는
    증착 장치 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는,
    QCM 센서인
    증착 장치 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 QCM 센서로부터 제공된 감지 신호에 기초하여 클로깅을 감지하는
    증착 장치 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 QCM 센서로부터 제공된 감지 신호가 정상적인 감지 신호의 값으로부터 벗어난 정도에 따라 클로깅을 감지하는
    증착 장치 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 카메라로부터 획득된 노즐 이미지에 기초하여 클로깅을 감지하는
    증착 장치 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 센서에 이상이 있는 경우, 상기 카메라로부터 획득된 노즐 이미지에 기초하여 클로깅을 감지하는
    증착 장치 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 뷰포트는
    상기 진공 챔버에 배치된
    증착 장치 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진공 챔버의 내부에 위치하는 셔터를 더 포함하는
    증착 장치 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 카메라는 상기 뷰포트 상에 위치되고,
    상기 셔터는 상기 뷰포트 아래에 위치되는
    증착 장치 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 셔터는,
    상기 진공 챔버 내부에서 상기 뷰포트에 접하는
    증착 장치 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 셔터는 렌즈를 포함하고,
    상기 렌즈의 직경은 적어도 상기 뷰포트의 직경보다 큰
    증착 장치 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 카메라가 촬영하는 동안 개구 구조를 갖고 상기 카메라가 촬영하지 않는 동안 폐쇄 구조를 갖도록 상기 셔터를 제어하는
    증착 장치 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 카메라에 연결되며, 상기 노즐의 주변 밝기를 조절하는 조명 장치를 더 포함하는
    증착 장치 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 히터 유닛은
    상기 노즐과 수평방향으로 나란한 상부 히터 유닛과,
    상기 도가니와 수평방향으로 나란한 하부 히터 유닛을 포함하고,
    상기 제어 장치는
    상기 클로깅을 감지하는 경우, 상기 상부 히터 유닛의 온도를 제1 온도에서 제2 온도로 제어하고,
    상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 큰는
    증착 장치 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 노즐에 대한 재촬영에 의해 획득된 노즐 이미지에 기초하여 클로깅이 제거되었는지 여부를 획득하고,
    상기 클로깅이 제거된 경우, 상기 상부 히터 유닛의 온도를 상기 제2 온도에서 상기 제1 온도로 제어하는
    증착 장치 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 클로깅이 제거되지 않은 경우, 상기 상부 히터 유닛의 온도를 상기 제2 온도에서 상기 제3 온도로 제어하고,
    상기 제3 온도는 상기 제1 온도보다 작은
    증착 장치 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 노즐에 대한 재촬영을 주기적으로 복수 회 수행하고 각 재촬영된 노즐 이미지에 대해 클로깅이 제거되었는지 여부를 판단하는
    증착 장치 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 카메라가 촬영한 노즐 이미지를 표시하는 모니터를 더 포함하는
    증착 장치 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어 장치는
    상기 클로깅의 밀도 및 상기 클로깅의 단면적을 표시하도록 상기 모니터를 제어하는
    증착 장치 시스템.
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