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KR20210152089A - 증착 장치 - Google Patents

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KR20210152089A
KR20210152089A KR1020200068475A KR20200068475A KR20210152089A KR 20210152089 A KR20210152089 A KR 20210152089A KR 1020200068475 A KR1020200068475 A KR 1020200068475A KR 20200068475 A KR20200068475 A KR 20200068475A KR 20210152089 A KR20210152089 A KR 20210152089A
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KR
South Korea
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crucible
nozzle
disposed
tube
housing
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KR1020200068475A
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English (en)
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한종분
강현규
박성종
한상진
서동균
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착 장치는, 하우징, 상기 하우징 상에 배치되고, 제1 노즐홀과 상기 제1 노즐홀에 인접한 제2 노즐홀이 정의된 노즐, 상기 하우징 내부에 배치되고, 제1 증착 물질을 수용하는 제1 도가니 및 제2 증착 물질을 수용하는 제2 도가니를 구비하는 도가니, 및 상기 제1 노즐홀과 상기 제1 도가니 사이에 배치된 제1 튜브 및 상기 제2 노즐홀과 상기 제2 도가니 사이에 배치된 제2 튜브를 구비하는 연결부를 포함한다.

Description

증착 장치{DEPOSITION DEVICE}
본 발명은 증착 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 표시 장치(display device)의 기판에 유기 물질을 증착하는 증착 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 복수의 화소들 각각은 대향하는 전극들 사이에 배치된 발광층을 포함할 수 있다. 전극들 및 발광층은 다양한 방법을 통해 형성될 수 있는데, 그 중 하나의 방법은 진공 분위기에서 소정의 물질을 증착하여 박막을 형성하는 진공 증착법일 수 있다. 진공 증착법은 챔버 내부에 증착원과 대상 기판 사이에 마스크를 배치시키고, 증착원의 증착 물질을 승화 또는 기화시켜 대상 기판에 증착시키는 방법으로 진행될 수 있다.
본 발명의 목적은 대상 기판에 서로 다른 증착 물질들을 균일하게 증착시킬 수 있는 증착 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착 장치는, 하우징, 상기 하우징 상에 배치되고, 제1 노즐홀과 상기 제1 노즐홀에 인접한 제2 노즐홀이 정의된 노즐, 상기 하우징 내부에 배치되고, 제1 증착 물질을 수용하는 제1 도가니 및 제2 증착 물질을 수용하는 제2 도가니를 구비하는 도가니, 및 상기 제1 노즐홀과 상기 제1 도가니 사이에 배치된 제1 튜브 및 상기 제2 노즐홀과 상기 제2 도가니 사이에 배치된 제2 튜브를 구비하는 연결부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착 장치는, 제1 방향으로 연장하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동하는 하우징, 상기 하우징 상에 배치되고, 상기 제1 방향으로 교번하게 배치된 복수 개의 제1 노즐들 및 복수 개의 제2 노즐들, 제1 증착 물질을 수용하는 제1 도가니 및 제2 증착 물질을 수용하는 제2 도가니를 구비하는 도가니, 및 상기 제1 도가니와 상기 제1 노즐들 사이에 배치된 복수 개의 제1 튜브들 및 상기 제2 도가니와 상기 제2 노즐들 사이에 배치된 복수 개의 제2 튜브들을 구비하는 연결부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착 장치는, 하우징, 상기 하우징 상에 배치되고, 노즐홀이 정의된 노즐, 상기 하우징 내부에 배치되고, 제1 증착 물질을 수용하는 제1 도가니 및 제2 증착 물질을 수용하는 제2 도가니를 구비하는 도가니, 및 상기 노즐홀과 상기 제1 도가니 사이에 배치된 제1 튜브 및 상기 노즐홀과 상기 제2 도가니 사이에 배치된 제2 튜브를 구비하는 연결부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 증착 물질을 방사하는 제1 노즐홀과 제2 증착 물질을 방사하는 제2 노즐홀이 단일 노즐 상에 서로 인접하게 배치되어, 제1 증착 물질과 제2 증착물질이 균일하게 혼합된 상태로 대상 기판에 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 증착원이 이동하는 방식을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 증착원을 예시적으로 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅰ-Ⅰ’ 선의 예시적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원을 예시적으로 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 Ⅱ-Ⅱ’ 선의 단면 형상을 예시적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 Ⅲ-Ⅲ’ 선의 단면 형상을 예시적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원을 예시적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원을 예시적으로 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원을 예시적으로 도시하는 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들이 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치를 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 증착 장치(DD)는 대상 기판(SUB)에 증착 물질을 증착할 수 있다. 예컨대, 대상 기판(SUB)은 표시 장치(display device)의 기판일 수 있다. 증착 물질은 유기물을 포함할 수 있다. 증착 물질은, 대상 기판(SUB)에 증착되어 유기 발광 소자(OLED)를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착 장치(DD)는 챔버(CH), 이동 플레이트(MP), 마스크 어셈블리(MK), 및 증착원(SO)을 포함할 수 있다.
챔버(CH)는 내부에 밀폐된 공간을 구비할 수 있다. 이동 플레이트(MP), 마스크 어셈블리(MK), 및 증착원(SO)은 챔버(CH) 내부 공간에 배치될 수 있다. 챔버(CH)는 하나 이상의 게이트(GA)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 게이트(GA)는 챔버(CH)의 측벽에 배치될 수 있다. 게이트(GA)는 챔버(CH)를 개폐시킬 수 있다. 예컨대, 대상 기판(SUB)은 게이트(GA)를 통하여 챔버(CH)로 출입할 수 있다.
이동 플레이트(MP)는 챔버(CH) 내에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 이동 플레이트(MP)는, 상부가 챔버(CH)의 천장에 연결된 상태에서 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2), 및 제3 방향(DR3)으로 이동할 수 있다. 본 명세서에서, 제1 방향(DR1) 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향(DR2)은 실질적으로 수평 방향을 정의하고, 제3 방향(DR3)은 수직 방향을 정의한다.
이동 플레이트(MP)의 하부에는 대상 기판(SUB)이 배치될 수 있다. 이동 플레이트(MP)는 정전기력 또는 자기력을 이용하여 대상 기판(SUB)을 파지할 수 있다. 이동 플레이트(MP)는 대상 기판(SUB)을 챔버(CH) 내에서 이동시킬 수 있다.
마스크 어셈블리(MK)는 대상 기판(SUB)과 후술하는 증착원(SO) 사이에 배치될 수 있다. 마스크 어셈블리(MK)는 대상 기판(SUB)과 중첩할 수 있다. 마스크 어셈블리(MK)는 챔버(CH) 내부에 배치된 서포터(SU)에 의해 지지될 수 있다.
마스크 어셈블리(MK)에는 복수 개의 개구들(OP)이 정의될 수 있다. 증착 장치(DD)에서 방사된 증착 물질들은 개구들(OP)을 통과하여 대상 기판(SUB)에 증착될 수 있다.
증착원(SO)은 마스크 어셈블리(MK) 아래에 배치될 수 있다. 증착원(SO)은 내부에 증착 물질을 수용할 수 있다. 증착원(SO)은 내부에 수용된 증착 물질을 기화 또는 승화시켜 대상 기판(SUB)에 제공할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 증착원이 이동하는 방식을 예시적으로 도시하는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 도 2에서는 도 1에 도시된 대상 기판(SUB) 및 증착원(SO)을 도시하고, 나머지 구성들에 관한 도시는 생략하였다.
도 2를 참조하면, 대상 기판(SUB)은 증착원(SO) 위에 배치될 수 있다. 대상 기판(SUB)의 일면은 증착원(SO)과 마주볼 수 있다. 대상 기판(SUB)은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 2개의 변들과 제2 방향(DR2)으로 연장하는 2개의 변들을 포함할 수 있다.
평면상에서 바라봤을 때, 대상 기판(SUB)은 사각형 형상을 가질 수 있다. 본 명세서 상에서, "평면상에서 바라봤을 때"의 의미는 제3 방향(DR3)에서 바라본 모습을 말한다.
증착원(SO)은 대상 기판(SUB)으로부터 이격될 수 있다. 예를 들어, 증착원(SO)은 제3 방향(DR3)으로 거리(TS)만큼 이격될 수 있다. 증착원(SO)은 제1 방향(DR1)으로 연장할 수 있다. 증착원(SO)은 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 대상 기판(SUB)이 고정된 상태에서, 증착원(SO)이 제2 방향(DR2)으로 이동하면서 대상 기판(SUB)의 일면에 증착 물질을 제공할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 증착원(SO)이 고정된 상태에서, 대상 기판(SUB)이 제2 방향(DR2)으로 움직여 증착 물질을 증착하는 방식도 가능하다. 이 경우, 대상 기판(SUB)은 도 1에 도시된 이동 플레이트(MP)에 의해 이동할 수 있다.
증착원(SO)은 대상 기판(SUB)에 서로 다른 물질들을 포함하는 증착 물질들을 제공할 수 있다. 증착 물질들의 균일한 혼합은 표시 장치의 색 좌표, 광 효율, 구동 전압, 수명 등과 같은 특성을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착원(SO)은 대상 기판(SUB)에 균일하게 혼합된 증착 물질들을 제공할 수 있는 구조를 갖는다.
이하에서는 본 발명에 따른 증착원(SO)의 구조에 관하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 도 2에 도시된 증착원을 예시적으로 도시하는 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 Ⅰ-Ⅰ' 선의 예시적인 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착원(SO)은 하우징(HO), 복수 개의 노즐들(NO), 도가니(CB), 및 연결부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하우징(HO)은 증착원(SO)의 전체적인 외형을 형성할 수 있다. 하우징(HO)은 제1 방향(DR1)으로 연장할 수 있다. 하우징(HO)은 본체(BO)와 커버(CV)를 포함할 수 있다.
본체(BO)는 내부에 빈 공간을 구비할 수 있다. 본체(BO)의 내부에는 후술하는 도가니(CB)가 배치될 수 있다. 본체(BO)의 상부는 개방될 수 있다. 커버(CV)는 본체(BO)의 상부에 결합될 수 있다. 커버(CV)는 본체(BO)로부터 분리될 수 있다.
복수 개의 노즐들(NO)은 하우징(HO) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 노즐들(NO)은 하우징(HO)의 커버(CV) 상에 배치될 수 있다. 노즐들(NO)은 하우징(HO)과 별개로 제작되어 커버(CV)에 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 노즐들(NO)은 커버(CV)와 일체로 형성될 수도 있다.
노즐들(NO)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 제1 방향(DR1)으로 인접한 노즐들(NO)은 서로 이격될 수 있다. 도 3에서는 하우징(HO) 상에 10개의 노즐들(NO)이 배치되는 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 도시일 뿐이며, 노즐들(NO)의 개수는 달라질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 노즐들(NO) 각각에는 제1 노즐홀(NH1)과 제2 노즐홀(NH2)이 정의될 수 있다. 제1 노즐홀(NH1)은 제2 노즐홀(NH2)에 인접할 수 있다. 예를 들어, 제2 노즐홀(NH2)은, 제2 방향(DR2)으로 제1 노즐홀(NH1) 옆에 배치될 수 있다. 제2 방향(DR2)을 기준으로, 제1 노즐홀(NH1)과 제2 노즐홀(NH2) 사이의 거리는 실질적으로 "0"에 가까울 수 있다. 제2 방향(DR2)에서 바라봤을 때, 제1 노즐홀(NH1)과 제2 노즐홀(NH2)은 중첩할 수 있다.
평면상에서 바라봤을 때, 제1 노즐홀(NH1)과 제2 노즐홀(NH2)은 모두 원형 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 제1 노즐홀(NH1)과 제2 노즐홀(NH2)은 다각형, 타원형 등 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
평면상에서 바라봤을 때, 제1 노즐홀(NH1)과 제2 노즐홀(NH2)의 직경은 같을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 내지 제2 노즐홀(DH1, DH2)의 직경은, 증착 물질의 종류, 방사량 등에 의해 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도가니(CB)는 하우징(HO) 내부에 배치될 수 있다. 도가니(CB)는 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2)를 포함할 수 있다. 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2)는 하우징(HO)의 본체(BO) 내부에 배치될 수 있다. 제2 도가니(CB2)는 제1 도가니(CB1)로부터 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2) 각각은 본체(BO)의 형상에 대응하여 제1 방향(DR1)으로 길게 연장할 수 있다.
제1 도가니(CB1)는 제1 증착 물질(DM1)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 증착 물질(DM1)은 호스트 물질일 수 있다. 제2 도가니(CB2)는 제2 증착 물질(DM2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 증착 물질(DM2)은 도펀트 물질일 수 있다. 도 4에서는 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2)를 같은 크기로 도시하였으나, 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2)의 크기는 서로 다를 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 연결부는 노즐(NO)과 도가니(CB)를 연결할 수 있다. 예컨대, 연결부는 제1 튜브(TU1)와 제2 튜브(TU2)를 포함할 수 있다. 제1 튜브(TU1)는 제1 노즐홀(NH1)과 제1 도가니(CB1) 사이에 배치될 수 있다. 제1 튜브(TU1)는 내부에 중공이 형성된 관 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 튜브(TU1)는 제1 부분(PO1), 제2 부분(PO2), 및 제3 부분(PO3)을 포함할 수 있다. 제1 부분(PO1)의 일단은 제1 도가니(CB1)에 연결될 수 있다. 제1 부분(PO1)은 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있다. 제1 부분(PO1)은 하우징(HO) 내부에 배치될 수 있다.
제2 부분(PO2)은 제1 부분(PO1)으로부터 연장할 수 있다. 제2 부분(PO2)은 제2 방향(DR2)에 대하여 소정의 각도로 기울어질 수 있다. 예를 들어, 도 4를 기준으로, 제2 부분(PO2)은 상부로 갈수록 우측을 향하여 기울어질 수 있다. 제2 부분(PO2)은 노즐(NO) 내부에 배치될 수 있다.
제3 부분(PO3)은 제2 부분(PO2)으로부터 연장할 수 있다. 제3 부분(PO3)은 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있다. 제3 부분(PO3)의 타단은 제1 노즐홀(NH1)에 연결될 수 있다. 제3 부분(PO3)은 노즐(NO) 내부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 유로는 제1 도가니(CB1), 제1 튜브(TU1), 및 제1 노즐홀(NH1)에 의해 정의될 수 있다. 제1 증착 물질(DM1)은 제1 유로를 통해 노즐(NO) 밖으로 배출될 수 있다.
제2 튜브(TU2)는 제2 노즐홀(NH2)과 제2 도가니(CB2) 사이에 배치될 수 있다. 제2 튜브(TU2)는 내부에 중공이 형성된 관 형상을 가질 수 있다.
예컨대, 제2 튜브(TU2)는 제4 부분(PO4), 제5 부분(PO5), 및 제6 부분(PO6)을 포함할 수 있다. 제4 부분(PO4)의 일단은 제2 도가니(CB2)에 연결될 수 있다. 제4 부분(PO4)은 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있다. 제4 부분(PO4)은 하우징(HO) 내부에 배치될 수 있다.
제5 부분(PO5)은 제4 부분(PO4)으로부터 연장할 수 있다. 제5 부분(PO5)은 제2 방향(DR2)에 대하여 소정의 각도로 기울어질 수 있다. 예를 들어, 도 4를 기준으로, 제5 부분(PO5)은 상부로 갈수록 좌측을 향하여 기울어질 수 있다. 이에 따라, 제1 튜브(TU1)와 제2 튜브(TU2) 사이의 제2 방향(DR2)으로의 간격은 점차 감소할 수 있다. 제5 부분(PO5)은 노즐(NO) 내부에 배치될 수 있다.
제6 부분(PO6)은 제5 부분(PO5)으로부터 연장할 수 있다. 제6 부분(PO6)은 제3 방향(DR3)으로 연장할 수 있다. 제6 부분(PO6)의 타단은 제2 노즐홀(NH2)에 연결될 수 있다. 제6 부분(PO6)은 노즐(NO) 내부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제2 유로는 제2 도가니(CB2), 제2 튜브(TU2), 및 제2 노즐홀(NH2)에 의해 정의될 수 있다. 제2 증착 물질(DM2)은 제2 유로를 통해 노즐(NO) 밖으로 방사될 수 있다.
제1 튜브(TU1) 및 제2 튜브(TU2) 내부의 직경은 일정할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(PO1), 제2 부분(PO2), 및 제3 부분(PO3)들의 내경은 제1 노즐홀(NH1)의 직경과 같을 수 있다. 제4 부분(PO4), 제5 부분(PO5), 및 제6 부분(PO6)들의 내경은 제2 노즐홀(NH2)의 직경과 같을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 튜브(TU1)와 제2 튜브(TU2) 각각은 부분적으로 내경이 가변하는 구간을 포함할 수도 있다.
제1 튜브(TU1)와 제2 튜브(TU2)는 하우징(HO) 및 노즐(NO)과 별개로 제작되어 하우징(HO) 및 노즐(NO) 내부에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 튜브(TU1)와 제2 튜브(TU2)는 하우징(HO) 및 노즐(NO)과 일체로 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 증착 물질(DM1)은 제1 유로를 통해 노즐(NO) 밖으로 배출되고, 제2 증착 물질(DM2)은 제2 유로를 통해 노즐(NO) 밖으로 배출될 수 있다.
만일, 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2)이 증착원(SO) 내부에서 혼합될 경우, 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2) 사이의 기화 온도 차이로 인하여, 어느 하나의 증착 물질이 역류하는 현상이 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시 예에 따르면, 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2) 각각은 증착원(SO) 내부에서 혼합되지 않으므로, 서로 독립적인 유로를 따라 배출되므로, 증착 물질이 역류하는 현상이 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 증착 물질(DM1)이 배출되는 제1 노즐홀(NH1)과 제2 증착 물질(DM2)이 배출되는 제2 노즐홀(NH2)이 서로 인접하게 배치되기 때문에, 노즐홀들(NH1, NH2)로부터 배출된 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2)이 균일하게 혼합되어 대상 기판(SUB)에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착원(SO)은 히터(HE1, HE2), 단열벽(IN), 및 리플렉터(RF)를 포함할 수 있다. 히터(HE1, HE2), 단열벽(IN), 및 리플렉터(RF)는 하우징(HO) 내부에 배치될 수 있다.
히터(HE1, HE2)는 하우징(HO)의 내벽과 도가니(CB) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 히터(HE1, HE2)는 제1 히터(HE1)와 제2 히터(HE2)를 포함할 수 있다.
제1 히터(HE1)는 하우징(HO)의 내벽과 제1 도가니(CB1) 사이에 배치될 수 있다. 제1 히터(HE1)는 제1 도가니(CB1)에 열을 인가할 수 있다. 제1 도가니(CB) 내부에 수용된 제1 증착 물질(DM1)은 제1 히터(HE1)에서 인가된 열에 의해 기화 또는 승화될 수 있다.
제2 히터(HE2)는 하우징(HO)의 내벽과 제2 도가니(CB2) 사이에 배치될 수 있다. 제2 히터(HE2)는 제2 도가니(CB2)에 열을 인가할 수 있다. 제2 도가니(CB2) 내부에 수용된 제2 증착 물질(DM2)은 제2 히터(HE2)에서 인가된 열에 의해 기화 또는 승화될 수 있다.
제1 히터(HE1)와 제2 히터(HE2)는 서로 독립적으로 작동할 수 있다. 예를 들어, 제1 히터(HE1)가 제1 도가니(CB1)에 인가하는 열에너지의 양은 제2 히터(HE2)가 제2 도가니(CB2)에 인가하는 열에너지의 양과 다를 수 있다. 이에 따라, 제1 도가니(CB1) 내부의 온도와 제2 도가니(CB2) 내부의 온도는 다를 수 있다.
도 4에서는 제1 히터(HE1)와 제2 히터(HE2)가 제1 도가니(CB1) 및 제2 도가니(CB2)의 측면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 히터(HE1)와 제2 히터(HE2)는 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2) 아래에 배치될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단열벽(IN)은 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2) 각각을 감쌀 수 있다. 단열벽(IN)은 하우징(HO) 내부의 열이 하우징(HO) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 증착원(SO)에서 발생한 열이 대상 기판(SUB)에 주는 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2) 사이에 배치된 단열벽(IN)은 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2) 사이의 열 교류를 차단할 수 있다. 이에 따라, 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2)의 온도를 독립적으로 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 리플렉터(RF)는 노즐(NO)과, 제1 도가니(CB1) 및 제2 도가니(CB2) 사이에 배치될 수 있다. 리플렉터(RF)는 단열 재료를 포함할 수 있다. 리플렉터(RF)는 제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2)의 열이 하우징(HO)의 상부 방향으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 리플렉터(RF)는 증착원(SO) 위에 배치된 대상 기판(SUB, 도 1 참조)을 향하여 유출되는 열을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단열벽(IN)과 리플렉터(RF)에 의해, 증착원(SO)과 대상 기판(SUB) 사이의 거리(TS, 도 2 참조)는 작아질 수 있다. 이에 따라, 대상 기판(SUB, 도 2 참조)에 증착 물질이 증착되는 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착원(SO)은 각도 제한부(AC)를 더 포함할 수 있다. 각도 제한부(AC)는 하우징(HO)의 커버(CV) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 2개의 각도 제한부(AC)는 커버(CV)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 각도 제한부(AC)는 제1 방향(DR1)으로 연장할 수 있다. 각도 제한부(AC)는 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 노즐들(NO)은 각도 제한부(AC) 사이에 배치될 수 있다. 다만, 각도 제한부(AC)의 형상이 전술한 바에 한정되는 것은 아니다.
각도 제한부(AC)의 높이는 노즐들(NO)의 높이보다 클 수 있다. 각도 제한부(AC)는 노즐들(NO)에서 방사되는 제1 및 제2 증착 물질들(DM1, DM2)의 방사 방향을 제한할 수 있다. 이에 따라, 대상 기판(SUB) 외부로 방사되어 낭비되는 증착 물질의 양을 줄일 수 있다.
이하에서는 전술한 실시 예와 구조적인 차이를 갖는 증착원들에 관하여 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는, 전술한 실시 예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고, 차이가 있는 구성을 위주로 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원을 예시적으로 도시하는 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 Ⅱ-Ⅱ' 선의 단면 형상을 예시적으로 도시하는 단면도이다. 도 7은 도 5에 도시된 Ⅲ-Ⅲ' 선의 단면 형상을 예시적으로 도시하는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 증착원(SO-1)은 하우징(HO)과 복수 개의 제1 노즐들(NO1), 및 복수 개의 제2 노즐들(NO2)을 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 증착원(SO-1)은 전술한 실시 예와 동일하게 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다(도 2 참조).
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 노즐들(NO1)과 제2 노즐들(NO2)은 하우징(HO) 상에 배치될 수 있다. 제1 노즐들(NO1)과 제2 노즐들(NO2)은 제1 방향(DR1)으로 교번하게 배치될 수 있다. 도 5에서는, 제1 노즐들(NO1)과 제2 노즐들(NO2)을 각각 5 개씩 도시하였으나, 이는 예시적인 도시이며, 제1 노즐들(NO1)과 제2 노즐들(NO2)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 방향(DR1)을 기준으로, N 번째 제1 노즐(NO1)과 N 번째 제2 노즐(NO2) 사이의 거리는, N 번째 제2 노즐(NO2)과 N+1 번째 제1 노즐(NO1) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 예를 들어, N 번째 제1 노즐(NO1)과 N 번째 제2 노즐(NO2)은 서로 접촉할 수 있고, N+1 번째 제1 노즐(NO1)은 N 번째 제2 노즐(NO2)로부터 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. N은 자연수이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 방향(DR1)에서 바라봤을 때, 제1 노즐(NO1)과 제2 노즐(NO2)은 서로 중첩할 수 있다. 더욱 구체적으로는, 제1 노즐(NO1)의 노즐홀(NO1-H)과 제2 노즐홀(NO2-H)은, 제1 방향(DR1)에서 바라봤을 때, 서로 중첩할 수 있다. 즉, 증착원(SO-1)의 이동 방향인 제2 방향(DR2)을 기준으로, 제1 노즐(NO1)의 노즐홀(NO1-H)의 중심과 제2 노즐(NO2)의 노즐홀(NO2-H)의 중심은 동일선 상에 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 노즐(NO1)은 제1 도가니(CB1)에 연결될 수 있다. 제1 노즐(NO1)과 제1 도가니(CB1) 사이에는 제1 튜브(TU1-1)가 배치될 수 있다. 제1 튜브(TU1-1)의 일단은 제1 도가니(CB1)에 연결될 수 있다. 제1 튜브(TU1-1)의 타단은 제1 노즐(NO1)의 노즐홀(NO1-H)에 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 노즐(NO2)은 제2 도가니(CB1)에 연결될 수 있다. 제2 노즐(NO2)과 제2 도가니(CB2) 사이에는 제2 튜브(TU2-1)가 배치될 수 있다. 제2 튜브(TU2-1)의 일단은 제2 도가니(CB2)에 연결될 수 있다. 제2 튜브(TU2-1)의 타단은 제2 노즐(NO2)의 노즐홀(NO2-H)에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 도가니(CB1)에 수용된 제1 증착 물질(DM1)은 제1 튜브(TU2-1) 및 제1 노즐(NO1)을 통해 증착원(SO-1) 외부로 방사될 수 있다. 제2 도가니(CB2)에 수용된 제2 증착 물질(DM2)은 제2 튜브(TU2-1) 및 제2 노즐(NO2)을 통해 증착원(SO-1) 외부로 방사될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2)은 각각 독립적인 경로를 통하여 증착원(SO-1) 외부로 방사되기 때문에, 증착원(SO-1) 내부에서 혼합되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 서로 다른 증착 물질들(DM1, DM2)을 배출하는 제1 노즐(NO1)과 제2 노즐(NO2)이 증착원(SO-1)의 이동 방향(즉, 제2 방향(DR2))과 수직한 방향(즉, 제1 방향(DR1))으로 나란하게 배열될 수 있다. 이에 따라, 증착원(SO-1)의 이동 방향(제2 방향(DR2))을 기준으로, 제1 증착 물질(DM1)이 대상 기판(SUB)에 방사되는 범위와 제2 증착 물질(DM2)이 대상 기판(SUB)에 방사되는 범위가 완전히 중첩될 수 있다. 결과적으로, 대상 기판(SUB)에는 균일하게 혼합된 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2)이 증착될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원을 예시적으로 도시하는 단면도이다. 도 8에 도시된 증착원(SO-2)의 형상은 도 3에 도시된 증착원(SO)과 유사할 수 있다.
도 8을 참조하면, 증착원(SO-2)은 기체 저장부와 제어 밸브를 더 포함할 수 있다. 기체 저장부는 제1 기체 저장부(GS1)와 제2 기체 저장부(GS2)를 포함할 수 있다. 제1 기체 저장부(GS1)는 제1 튜브(TU1)와 제1 도가니(CB1) 사이에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서, 제1 튜브(TU1)의 일단은 제1 기체 저장부(GS1)에 연결될 수 있다.
제1 기체 저장부(GS1)와 제1 도가니(CB1) 사이에는 제1 서브 튜브(STU1)가 배치될 수 있다. 제1 서브 튜브(STU1)를 통해, 제1 기체 저장부(GS1)는 제1 도가니(CB1)와 연통할 수 있다.
제2 기체 저장부(GS2)는 제2 튜브(TU2)와 제2 도가니(CB2) 사이에 배치될 수 있다. 제2 튜브(TU2)의 일단은 제2 기체 저장부(GS2)에 연결될 수 있다. 제2 기체 저장부(GS2)와 제2 도가니(CB2) 사이에는 제2 서브 튜브(STU2)가 배치될 수 있다. 제2 서브 튜브(STU2)를 통해, 제2 기체 저장부(GS2)는 제2 도가니(CB2)와 연통할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어 밸브는 제1 제어 밸브(VA1)와 제2 제어 밸브(VA2)를 포함할 수 있다. 제1 제어 밸브(VA1)는 제1 기체 저장부(GS1)와 제1 도가니(GB1) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 제어 밸브(VA1)는 제1 서브 튜브(STU1)에 배치될 수 있다.
제1 제어 밸브(VA1)는 제1 서브 튜브(STU1) 내부의 경로를 개폐할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 제어 밸브(VA1)는 제1 서브 튜브(STU1) 내부의 경로를 완전하게 개방하거나, 부분적으로 개방하거나, 완전히 폐쇄할 수 있다.
제2 제어 밸브(VA2)는 제2 기체 저장부(GS2)와 제2 도가니(CB2) 사이에 배치될 수 잇다. 예를 들어, 제2 제어 밸브(VA2)는 제2 서브 튜브(STU2)에 배치될 수 있다. 제2 제어 밸브(VA2)는 제2 서브 튜브(STU2) 내부의 경로를 부분적으로나 완전하게 개폐할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착원(SO-2)은, 기체 저장부와 제어 밸브를 더 구비함으로써, 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2) 각각의 방사량을 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착 장치(DD) 내부에 대상 기판(SUB)이 존재하지 않는 경우에는, 제어 밸브(VA1, VA2)을 통해 증착 물질(DM1, DM2)이 이동하는 서브 튜브(STU1, STU2)를 차단하여 증착 물질이 낭비되는 문제를 개선할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원을 예시적으로 도시하는 사시도이다. 도 9에 도시된 증착원(SO-3)은 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다.
도 9를 참조하면, 증착원(SO-3)은 하우징(HO-3), 복수 개의 제1 노즐들(NO1), 복수 개의 제2 노즐들(NO2), 제1 도가니(CB1-3), 및 제2 도가니(CB2-3)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 제1 노즐들(NO1)과 제2 노즐들(NO2)의 형상 및 배치 구조는 도 5에 도시된 제1 노즐들(NO1) 및 제2 노즐들(NO2)과 같을 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 제1 도가니(CB1-3)와 제2 도가니(CB2-3)는 하우징(HO-3) 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 도가니(CB1-3)와 제2 도가니(CB2-3)는 하우징(HO-3)의 일측면에 배치될 수 있다. 제1 도가니(CB1-3)와 제2 도가니(CB2-3)는 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다.
제1 노즐들(NO1)은 제1 도가니(CB1-3)에 연결될 수 있다. 하우징(HO-3) 내부에는 제1 노즐들(NO1) 각각과 제1 도가니(CB1-3)를 연결하는 복수 개의 제1 튜브들(TU1-3)이 배치될 수 있다. 제2 노즐들(NO2)은 제2 도가니(CB2-3)에 연결될 수 있다. 하우징(HO-3) 내부에는 제2 노즐들(NO2) 각각과 제2 도가니(CB2-3)를 연결하는 복수 개의 제2 튜브들(TU2-3)이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 증착 물질들을 수용하는 제1 및 제2 도가니들(CB1-3, CB2-3)이 하우징(HO-3)의 외부에 배치되기 때문에, 제1 및 제2 도가니들(CB1-3, CB2-3)의 형상, 부피, 배치 구조 등에 관한 설계가 자유로워질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 장치의 증착원의 노즐 구조를 예시적으로 도시하는 단면도이다. 도 10에 도시된 증착원(SO')은 도 4에 도시된 증착원(SO)과 노즐 부분을 제외하고는 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 10을 참조하면, 증착원(SO')의 노즐(NO')에는 단일 노즐홀(NH)이 정의될 수 있다. 평면상에서 바라봤을 때, 단일 노즐홀(NH)은 원형 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 도가니(CB1)와 제2 도가니(CB2)는 제1 튜브(TU1) 및 제2 튜브(TU2)를 통해 단일 노즐홀(NH)에 연결될 수 있다. 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2) 각각은 하우징(HO)에서는 제1 튜브(TU1) 및 제2 튜브(TU2)를 통해 독립적으로 이동하고, 단일 노즐홀(NH)에서 혼합되어 노즐(NO') 밖으로 방사될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 제1 증착 물질(DM1)과 제2 증착 물질(DM2)이 노즐(NO')의 끝부분인 노즐홀(NH)에서 혼합되어 방사되기 때문에, 증착원(SO')은 균일하게 혼합된 증착 물질들을 방사시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 일 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 증착 장치 CH: 챔버
GA: 게이트 MP: 이동 플레이트
MK: 마스크 어셈블리 SO: 증착원
HO: 하우징 NO: 노즐
NH1, NH2: 제1 노즐홀, 제2 노즐홀
CB1, CB2: 제1 도가니, 제2 도가니
TU1, TU2: 제1 튜브, 제2 튜브

Claims (20)

  1. 하우징;
    상기 하우징 상에 배치되고, 제1 노즐홀과 상기 제1 노즐홀에 인접한 제2 노즐홀이 정의된 노즐;
    상기 하우징 내부에 배치되고, 제1 증착 물질을 수용하는 제1 도가니 및 제2 증착 물질을 수용하는 제2 도가니를 구비하는 도가니; 및
    상기 제1 노즐홀과 상기 제1 도가니 사이에 배치된 제1 튜브 및 상기 제2 노즐홀과 상기 제2 도가니 사이에 배치된 제2 튜브를 구비하는 연결부를 포함하는 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 제1 방향으로 연장하고,
    상기 노즐은 복수 개로 제공되어 상기 제1 방향을 따라 배열된 증착 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 바라봤을 때, 상기 제1 노즐홀은 상기 제2 노즐홀에 중첩하는 증착 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제2 방향으로 이동하는 증착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 증착 물질은 상기 제1 도가니, 상기 제1 튜브, 및 상기 제1 노즐홀에 의해 정의된 제1 유로를 통해 상기 노즐로부터 방사되고, 상기 제2 증착 물질은 상기 제2 도가니, 상기 제2 튜브, 및 상기 제2 노즐홀에 의해 정의된 제2 유로를 통해 상기 노즐로부터 방사되어 상기 제1 증착 물질과 상기 제2 증착 물질은 상기 하우징 및 상기 노즐 내부에서는 서로 혼합되지 않는 증착 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐의 양측에 배치되는 각도 제한부를 더 포함하는 증착 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 내부에 배치되고, 상기 제1 도가니 및 상기 제2 도가니를 각각 감싸는 단열벽을 더 포함하는 증착 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 내벽과 상기 도가니들 사이에 배치된 히터를 더 포함하는 증착 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 히터는,
    상기 제1 도가니에 열을 인가하는 제1 히터; 및
    상기 제2 도가니에 열을 인가하는 제2 히터를 포함하는 증착 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 노즐과 상기 도가니 사이에 배치되어 상기 도가니와 상기 노즐 사이의 열 교류를 차단하는 리플렉터를 더 포함하는 증착 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐과 상기 도가니 사이에 배치되는 기체 저장부를 더 포함하는 증착 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기체 저장부는,
    상기 제1 노즐홀과 상기 제1 도가니 사이에 배치된 제1 기체 저장부; 및
    상기 제2 노즐홀과 상기 제2 도가니 사이에 배치된 제2 기체 저장부를 포함하는 증착 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 기체 저장부와 상기 제1 도가니 사이에 배치된 제1 제어 밸브; 및
    상기 제2 기체 저장부와 상기 제2 도가니 사이에 배치된 제2 제어 밸브를 더 포함하는 증착 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 노즐홀에 인접한 상기 제1 튜브의 부분 및 상기 제2 튜브의 부분 사이의 거리는, 상기 제1 및 제2 증착원에 인접한 상기 제1 튜브의 부분 및 상기 제2 튜브의 부분 사이의 거리보다 작은 증착 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 튜브는 상기 제2 튜브를 향하여 기울어진 경사 부분을 포함하고,
    상기 제2 튜브는 상기 제1 튜브를 향하여 기울어진 경사 부분을 포함하는 증착 장치.
  16. 제1 방향으로 연장하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동하는 하우징;
    상기 하우징 상에 배치되고, 상기 제1 방향으로 교번하게 배치된 복수 개의 제1 노즐들 및 복수 개의 제2 노즐들;
    제1 증착 물질을 수용하는 제1 도가니 및 제2 증착 물질을 수용하는 제2 도가니를 구비하는 도가니; 및
    상기 제1 도가니와 상기 제1 노즐들 사이에 배치된 복수 개의 제1 튜브들 및 상기 제2 도가니와 상기 제2 노즐들 사이에 배치된 복수 개의 제2 튜브들을 구비하는 연결부를 포함하는 증착 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 기준으로, N 번째 제1 노즐과 N 번째 제2 노즐 사이의 간격은, 상기 N 번째 제2 노즐과 N+1 번째 제1 노즐 사이의 거리보다 작고, N은 자연수인 증착 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 기준으로, 상기 N 번째 제1 노즐과 상기 N 번째 제2 노즐은 서로 접촉하는 증착 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 도가니 및 상기 제2 도가니는 상기 하우징의 외부에 배치되는 증착 장치.
  20. 하우징;
    상기 하우징 상에 배치되고, 노즐홀이 정의된 노즐;
    상기 하우징 내부에 배치되고, 제1 증착 물질을 수용하는 제1 도가니 및 제2 증착 물질을 수용하는 제2 도가니를 구비하는 도가니; 및
    상기 노즐홀과 상기 제1 도가니 사이에 배치된 제1 튜브 및 상기 노즐홀과 상기 제2 도가니 사이에 배치된 제2 튜브를 구비하는 연결부를 포함하는 증착 장치.
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