KR101363395B1 - 가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치와유기 박막 증착 방법 - Google Patents

가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치와유기 박막 증착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단일의 챔버에서 여러 종류의 파우더를 사용하여 다종의 유기 박막을 순차적으로 증착할 수 있도록 하는 가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치와 유기 박막 증착 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유기 박막 증착 장치는 챔버와, 상기 챔버 내에 마련된 가스 분사 유닛과, 상기 가스 분사 유닛에 대향되도록 마련되어 기판이 안착되는 기판 지지대를 포함하고, 상기 가스 분사 유닛은, 서로 다른 파우더가 공급되는 다수의 공급통로가 형성된 공급관부와; 상기 공급관부에 연결되고, 상기 다수의 공급통로와 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 가스 분사공이 형성된 인젝터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
유기 박막, 유기 재료, 인젝터, 유기 발광 소자, OLED

Description

가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치와 유기 박막 증착 방법{Gas injection appartus and Apparatus for depositing the organic thin film using the same and Organic thin filmdeposition method}
본 발명은 가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치와 유기 박막 증착방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일의 챔버에서 여러 종류의 파우더를 사용하여 다종의 유기 박막을 순차적으로 증착할 수 있도록 하는 가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치와 유기 박막 증착 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device, OLED)는 전압을 가하면 스스로 발광하는 유기 발광 물질의 특성을 이용하여 원하는 화상을 표시하는 표시 장치이다. 이러한 유기 발광 소자의 기본 구조는 유리 기판 상부에 한 쌍의 투명 전극과 대향 전극을 적층하고 그 전극들 사이에 유기 박막이 삽입된 구조로 이루어진다. 여기서, 유기 박막은 전자와 정공을 운반하고 빛이 발광하도록 정공 주입막, 정공 수송막, 발광막, 전자 수송막 등을 적층한 구조로 제조할 수 있다.
유기 발광 소자를 제조하기 위한 유기 박막 증착 공정에서 사용되는 유기 재 료는 무기 재료와 달리 높은 증기압이 필요치 않고, 고온에서 분해 및 변성이 용이하다. 이러한 소재의 특성으로 인해 종래의 유기 박막은 텅스텐 재질의 도가니에 유기 재료를 장입하고, 도가니를 가열하여 유기 재료를 기화시켜서 기판 상에 증착시켰다. 하지만, 근래에는 도가니 내에 저장할 수 있는 증착 원료의 양이 한정되는 등 공정 진행에 제한이 많은 관계로 히터가 구비된 인젝터에 유기 재료를 공급하여 히터에 의해 유기 재료를 기화시키고, 기화된 재료를 기판으로 분사시켜 증착시키는 방법이 제안되어 사용되고 있다.
하지만, 다양한 박막이 적층된 구조로 이루어지는 유기 발광 소자 각각의 박막은 서로 다른 유기 재료의 파우더가 기화되어 증착되는 것으로서, 통상 유기 발광 소자를 제조하는 방법은 하나의 유기 재료를 공급관을 통하여 인젝터에 공급하고, 이를 기화시켜 분사시킴에 따라, 유리 기판 상에 하나의 박막을 증착시킨 다음, 인젝터에 다른 유기 재료를 공급하고 이를 기화시켜, 선행된 박막 상에 다른 박막을 증착시키는 방식을 반복하게 된다.
그런데, 박막 증착 공정 중 전 단계에서 사용된 유기 재료가 공급관에 잔존하게 되고, 다음 단계의 유기 재료 공급시 잔존하는 유기 재료와 혼합되어 공급됨에 따라 원하는 박막을 증착시킬 수 없는 문제점이 발생되었다. 이러한 이유로 현재는 한 종류의 박막을 증착하기 위하여 하나의 챔버를 사용하고 다른 종류의 박막을 증착하기 위하여 기판을 다른 챔버로 이송시키는 공정을 반복하고 있으며, 이러한 공정으로 인하여 생산성 저하 및 장치의 수가 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 인적터 내부에서 유기 재료가 제대로 기화되지 않고 챔버에 공급되는 현상이나, 인젝터 내부의 유로가 좁기 때문에 유기 재료가 역류하는 등 균일한 박막의 안정적인 증착을 어렵게 하는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 단일의 챔버에서 여러 종류의 유기 재료를 사용하여 다양한 종류의 박막을 증착시킬 수 있도록 하는 가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치와 유기 박막 증착 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 인젝터의 기화율을 높일 수 있는 가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스 분사 유닛은 서로 다른 파우더가 공급되는 다수의 공급통로가 형성된 공급관부와; 상기 공급관부에 연결되고, 상기 다수의 공급통로와 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 가스 분사공이 형성된 인젝터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 인젝터부에는 상기 파우더를 기화시키는 가열수단이 구비되는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 가열수단은 코어히터 또는 램프히터인 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 유로의 단면적은 상기 다수의 공급통로 중 최소의 단면적을 갖는 공급통로의 단면적 대비 140% 이상인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 유로에는 열전달부재가 적어도 하나 이상 더 구비되는 것을 특 징으로 한다. 이때 상기 열전달부재는 메쉬타입의 망 또는 볼인 것이 바람직할 것이다.
그리고, 상기 인젝터부는 상면으로 승하강 및 회전을 위한 구동축이 구비되는 탑 플레이트와; 상기 공급관부의 공급통로와 연통되는 유로가 형성되는 미들 플레이트와; 하면으로 상기 유로와 연통되는 가스 분사공이 형성되는 바텀 플레이트를 포함하고, 상기 탑 플레이트, 미들 플레이트 및 바텀 플레이트가 순차적으로 적층되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기 박막 증착 장치는 챔버와, 상기 챔버 내에 마련된 가스 분사 유닛과, 상기 가스 분사 유닛에 대향되도록 마련되어 기판이 안착되는 기판 지지대를 포함하고, 상기 가스 분사 유닛은, 서로 다른 파우더가 공급되는 다수의 공급통로가 형성된 공급관부와; 상기 공급관부에 연결되고, 상기 다수의 공급통로와 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 가스 분사공이 형성된 인젝터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 인젝터부에는 상기 파우더를 기화시키는 가열수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 유로에는 열전달부재가 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하고, 상기 열전달부재는 메쉬타입의 망 또는 볼인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유기 박막 증착 방법은 챔버 내에 안착되어 있는 기판 상에 여러 층의 유기 박막을 증착하기 위한 방법으로써, 가스 분사 장치에 구비된 다수개의 연통홀 중 어느 하나로 원료 물질을 공급하여 가열수단에 의해 기화시킨 후 분사하는 단계와; 불활성 가스를 가스 분사 장치에 공급하여 원료 물질이 기화된 공간을 퍼지시키는 단계와; 가스 분사 장치에 구비된 다수개의 연통홀 중 다른 어느 하나로 다른 원료 물질을 공급하여 가열수단에 의해 기화시킨 후 분사하는 단계와; 불활성 가스를 가스 분사 장치에 공급하여 다른 원료 물질이 기화된 공간을 퍼지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 원료 물질을 공급하여 분사하는 단계에서, 원료 물질이 공급되는 연통홀을 제외한 다른 연통홀에서는 불활성 가스를 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원료 물질을 공급하여 분사하는 단계와 불활성 가스를 공급하여 원료 물질이 기화된 공간을 퍼지시키는 단계는 원료 물질의 수에 대응하여 반복 실시되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 단일의 가스 분사 유닛에서 다양한 종류의 유기 재료를 순차적으로 기화시켜 분사함에 따라 단일 챔버 내에서 서로 다른 종류의 유기 박막을 증착시킬 수 있어 유기 박막 증착 공정의 생산성 향상 및 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.
또한, 가스 분사 유닛의 유로 상에 열전달부재를 구비하여 유기 재료의 기화율을 향상시킴에 따라 유기 박막 증착 공정의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1는 본 발명에 따른 유기 박막 증착 장치를 나타내는 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유기 박막 증착 장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내에 마련된 가스 분사 유닛(200)과, 상기 가스 분사 유닛(200)에 대향되도록 마련되어 기판(G)이 안착되는 기판 지지대(300)를 포함한다.
챔버(100)는 원통형 형상으로 형성되고, 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판(이하에서는 "기판" 이라 칭함)의 형상에 따라 그 형상이 변경될 수 있다. 그리고, 상하부가 밀폐되고, 내부에 상기 가스 분사 유닛(200) 및 기판 지지대(300)가 배치되도록 소정의 공간이 형성된다. 이때, 도시되지는 않았지만 상기 챔버(100)의 측벽에는 기판(G)을 인입 및 인출하는 게이트(미도시)가 형성될 수 있으며, 상기 챔버(100)의 하부면에는 상기 챔버(100) 내에 가스를 배기하는 배기 장치(미도시)가 마련될 수 있다. 물론 챔버(100)는 상하부가 밀폐되는 형상으로 제시하였지만, 하부 챔버 및 챔버 리드로 분리되도록 구성될 수 있다.
상기 게이트(미도시)는 상기 챔버(100)의 일측에 형성될 수 있으며, 상기 기판(G)을 챔버(100) 내로 인입 및 인출하는 역할을 한다. 이때, 상기 게이트는 상기 챔버(100)의 일측과 대향하는 타측에도 형성될 수 있다. 또한, 상기 배기 장치(미 도시)는 상기 챔버(100)의 하부에 마련되며, 증착 시 발생되는 반응 부산물과 가스들을 챔버(100) 외부로 배기하는 역할을 한다. 이때, 상기 배기 장치는 챔버(100)의 하부 외에 챔버(100)의 측벽에도 형성될 수 있으며, 다수개로 형성될 수 있음은 물론이다.
가스 분사 유닛(200)은 챔버(100) 외부에서 공급되는 원료 물질인 유기 재료 파우더(이하에서는 "파우더" 라 칭함)를 기화시켜 기판(G)에 분사하는 수단으로서 본 발명에서는 인젝터 방식을 적용하였다. 이러한 가스 분사 유닛(200)은 서로 다른 파우더가 공급되는 다수의 공급통로가 형성되는 공급관부(210)와; 다수의 가스 분사공(251)이 형성되고, 상기 다수의 공급통로가 상기 가스 분사공(251)으로 연통되도록 유로(241)가 형성되는 인젝터부(220)로 구성된다. 이때 상기 공급관부(210)와 인젝터부(220)와의 연결부위에는 밀폐를 위한 실링부(280)가 마련된다. 상기 실링부(280)는 원통형상의 마그네틱 시일(Magnetic seal)로 구성될 수 있다.
상기 공급관부(210)는 하나의 메인 공급관(211)이 구비되고, 상기 메인 공급관(211)의 내부에 서로 다른 파우더가 각각 공급되는 다수개의 연통홀(213)이 구비되어 공급통로가 형성된다. 이때 각각의 연통홀(213)은 챔버(100)의 외부에 마련되는 서로 다른 파우더를 공급하는 파우더 공급원(217)에 연결되어 각각 서로 다른 파우더가 공급되는 통로가 된다. 그리고, 각각의 연통홀(213)에는 챔버(100)의 외부에 마련되는 불활성 가스 공급원(미도시)에 연결되는 가스 공급관(미도시)이 연결되어 각각의 연통홀(213)에 불활성 가스를 독립적으로 공급할 수 있도록 한다.
이때 상기 공급관부(210), 즉 메인 공급관(211)은 챔버(100)의 상부에 관통 되어 설치되고, 그 단부에 상기 인젝터부(220)가 연결되어 상기 인젝터부(220)에 형성되는 유로(241)와 상기 다수의 연통홀(213)이 연통된다.
상기 공급관부(210)는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않고, 다수의 파우더를 각각 별개로 인젝터부(220)의 유로(241)에 공급할 수 있다면 어떠하여도 무방하다. 예를 들어 서로 다른 파우더가 각각 공급되는 다수의 서브 공급관을 구비하고, 상기 다수의 서브 공급관을 상기 인젝터부(220)에 연결하여 유로(241)와 연통되도록 구비하여 다수의 공급통로를 형성할 수 있을 것이다.
상기 인젝터부(220)는 내부에 유로(241)가 형성되고, 하면에는 다수의 가스 분사공(251)이 형성되며, 상기 가스 분사공(251)은 상기 유로(241)와 연통된다. 그리고, 상기 인젝터부(220)에는 상기 파우더를 기화시키기 위한 가열수단(260)이 구비된다. 그래서, 상기 공급관부(210)를 통하여 순차적으로 공급되는 서로 다른 종류의 파우더는 가열수단(260)에 의해 기화되고, 가스 분사공(251)을 통하여 분사되어 기판(G)에 증착된다.
상기 가스 분사 유닛(200)에 대해서는 이후에 상세히 설명하기로 한다.
기판 지지대(300)는 기판(G)의 형상과 동일한 형상으로 형성되고, 상기 기판 지지대(300)의 하부에는 상기 기판 지지대(300)를 승하강 또는 회전시키기 위한 구동 부재(미도시)가 연결된다. 여기서, 상기 기판 지지대(300)에는 하나의 기판(G)이 안착될 수 있고, 다수개의 기판(G)이 동시에 안착될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 기판 지지대(300)를 승하강 및 회전시키기 위한 구동 부재는 하나의 구동 부재가 상기 기판 지지대(300)를 승하강 및 회전시키도록 되어 있지만, 승하강 또는 회전을 따로 구동시키기 위해 분리될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 기판 지지대(300)에는 상기 기판 지지대(300)를 소정의 온도로 가열할 수 있는 기판 가열수단(미도시)이 마련될 수 있다. 즉, 상기 기판 가열수단은 상기 기판 지지대(300)에 안착된 기판(G)에 열을 가하여, 증착에 필요한 소정의 온도를 제공한다. 여기서, 상기 기판 가열수단으로 코어 히터가 기판 지지대(300)의 내부에 마련될 수 있으며, 별도의 램프 히터를 기판 지지대(300)에 하부에 연결하여 상기 기판 지지대(300)를 가열할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 장치를 나나태는 분해 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 장치를 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 유닛(200)은 크게 서로 다른 파우더가 각각 별도로 공급되는 공급관부(210)와, 상기 공급관부(210)의 단부에 연결되어 파우더를 기화시켜 분사되도록 하는 인젝터부(220)로 구성된다.
공급관부(210)는 전술한 바와 같이 서로 다른 파우더를 별도로 공급할 수 있도록 하나의 공급관(211)이 구비되고, 그 내부에 단면적이 일정한 다수개의 연통홀(213)이 형성되어 각각 서로 다른 파우더 및 불활성 가스가 공급되도록 구비된다. 물론 이에 한정되지 않고, 하나의 공급관(211)이 구비되고 그 내부를 격벽으로 구획하여 다수개의 공급통로를 형성할 수 있을 것이다.
인젝터부(220)는 상기 공급관부(210)에서 공급되는 파우더를 기화시키고, 기 화된 유기 재료를 기판(G) 방향으로 분사되도록 하는 수단으로서, 인젝터부(220)의 몸체는 탑 플레이트(230), 미들 플레이트(240) 및 바텀 플레이트(250)로 구분되고, 서로 순차적으로 적층되어 조립된다.
상기 탑 플레이트(230)의 상면에는 승하강 및 회전을 위한 구동축(231)이 구비된다. 상기 구동축(231)은 챔버(100)의 상면에 관통되어 설치되고, 그 내부에는 상기 공급관부(210)가 내삽된다. 이때 상기 공급관부(210)는 고정된 상태에서 구동축(231)을 회전시켜서 인젝터부(220)를 회전시키기 위하여 상기 구동축(231)과 공급관부(210) 사이에 실링부(280) 즉, 마그네틱 시일이 구비된다.
그리고, 상기 구동축(231)에는 상기 인젝터부(220)를 승하강 또는 회전시키기 위한 구동 부재(미도시)가 연결된다. 상기 인젝터부(220)를 승하강 및 회전시키기 위한 구동 부재는 하나의 구동 부재가 상기 인젝터부(220)를 승하강 및 회전시키도록 되어 있지만, 승하강 또는 회전을 따로 구동시키기 위해 분리될 수 있음은 물론이다.
상기 미들 플레이트(240)에는 상기 공급관부(210)의 공급통로(연통홀 또는 서브 공급관) 단부와 연통되는 유로(241)가 형성되어 공급된 파우더가 유동된다. 이때 상기 공급통로(연통홀 또는 서브 공급관) 단부는 유로(241)까지 연장되어 상기 유로(241)와 직접 연통됨에 따라 파우더가 실링부(280)와 같은 별개의 구성요소에 증착되는 것을 방지한다.
그리고, 상기 유로(241)와 인접하게 유로 내에서 유동되는 파우더를 기화(vaporization)시키기 위한 가열수단(260)이 구비된다. 상기 가열수단(260)은 파 우더를 기화시킬 수 있는 온도까지 상승시킬 수 있다면 어떠한 수단이어도 무방하며, 예를 들어 코어히터 또는 램프히터 등이 적용될 수 있다. 또는 그 위치도 어떠한 위치에 배치되어도 무방하지만 상기 유로(241)의 하부에 배치되는 것이 바람직할 것이다.
상기 유로(241)는 그 내부에서 유동되는 파우더가 충분히 기화될 수 있도록 충분히 길게 형성되는 것이 바람직하다. 또한 파우더가 유로(241) 내에 정체되어 공급관부(210)로 역류되는 것을 방지하기 위하여 유로(241)의 단면적은 공급관부(210)에 구비되는 각각의 공급통로(연통홀 또는 서브 공급관) 단면적보다 넓게 형성되어야 할 것이다. 바람직하게는 유로(241)의 단면적이 각각의 공급라인(연통홀 또는 서브 공급관) 단면적 대비 140% 이상을 유지하는 것이 좋을 것이다.
그리고, 상기 유로(241)에는 파우더가 최대한 많은 에너지(열)을 받을 수 있도록 열전달부재(271,273)가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 유닛을 나타내는 요부 사시도로서, 도면에 도시된 바와 같이 상기 열전달부재는 망(271) 또는 볼(273)이 사용될 수 있다.
인젝터부(220) 내부에서 유동되는 파우더는 가열수단(260)에서 제공되는 열에 의해 가열된 유로(241) 내부를 통과하면서 기화된다. 이때 파우더는 유로(241)의 내벽과 접촉되면서 열을 전달받게 되는데, 만약 유로(241) 상에 열전달부재인 메쉬타입의 망(271)이나 볼(273)이 구비된다면 유로(241) 내에서 유동되는 파우더가 가열된 망(271)이나 볼(273)과 접촉되면서 열을 전달받을 수 있는 접촉면적이 증가되어 기화율이 높아지는 것이다. 이러한 열전달부재(271,273)를 통하여 유로 내에서 유동되는 파우더를 안정적으로 기화(vaporization) 시킬 수 있다. 상기 볼(273)은 금속제 볼 또는 세라믹 볼이 사용될 수 있지만, 볼(273) 서로 간의 접촉에 의한 미세한 불순물이 발생되지 않도록 세라믹 볼이 사용되는 것이 바람직하다.
상기 망(271)은 메쉬 타입으로 메쉬의 형상은 한정되지 않고, 일정하거나 불규칙한 무늬 또는 격자의 구조를 가질 수 있다. 또한 상기 볼(273)도 구형에 한정되는 것이 아니라 불규칙한 형상을 포함하여 다양한 다면체 형상을 가질 수 있을 것이다.
상기 망(271) 또는 볼(273)은 각각 별개 또는 동시에 사용될 수 있으며, 망(271) 및 볼(273)의 설치 위치 및 개수는 특정 위치 및 개수에 한정되지 않고, 파우더의 종류 및 공정조건 등에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다.
상기 바텀 플레이트(250)에는 상기 미들 플레이트(240)의 유로(241)가 연장되고, 유로(241)의 후단에는 기화된 재료가 분사되는 가스 분사공(251)이 형성된다.
물론 상기 인젝터부(220)는 구동축(231), 유로(241) 및 가스 분사공(251)의 형성을 용이하게 하기 위하여 그 몸체를 탑 플레이트(230), 미들 플레이트(240) 및 바텀 플레이트(250)와 같이 세 개의 구성요소로 구분하였지만, 이에 한정되지 않고, 구동축(231), 유로(241) 및 가스 분사공(251)이 형성될 수 있다면 일체형을 포함하여 두 개 이상의 구성요소로도 제작할 수 있을 것이다.
또한, 상기 인젝터부(220)는 바(bar) 타입으로 제시하였지만, 구동축(231), 유로(241) 및 가스 분사공(251)이 형성될 수 있다면, 어떠한 타입으로라도 구성될 수 있다. 예를 들어 챔버(100) 내부의 형상 및 기판 지지대(300)의 형상에 대응하여 상기 인젝터부(220)를 원판 타입으로 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 분사 유닛이 구비된 유기 박막 증착 장치를 이용한 유기 박막 증착 방법을 참조하여 설명한다.
먼저, 챔버(100) 내의 기판 지지대(300)에 하나 또는 다수개의 기판(G)이 안착되면, 여러 개가 구비되는 파우더 공급원(217) 중 어느 하나로부터 유기 재료 파우더가 연통홀(213) 중 어느 하나로 공급된다. 이때 선택되지 않은 연통홀(213)에는 불활성 가스를 공급하여 공급되고 있는 유기 재료 파우더가 역류되는 것을 방지한다. 공급된 파우더는 인젝터부(220)의 유로(241) 내를 통과하게 된다. 이때 유로(241)와 인접하게 배치되어 작동되는 가열수단(260)에서 발생되는 열에 의해 유로(241) 내부의 파우더가 기화된다. 기화된 유기 재료는 유로(241)를 거쳐 가스 분사공(251)을 통하여 기판(G)으로 분사됨에 따라 기판(G) 상에 유기 박막을 형성하게 된다.
이렇게 기판(G) 상에 원하는 유기 박막의 형성이 완료되면, 선행된 파우더의 공급을 중단하고, 불활성 가스(퍼지 가스)를 연통홀(213)로 공급하여 유기 재료가 기화되는 공간에 잔류하는 선행된 유기 재료를 배출시키는 퍼지(purge)를 진행한다. 퍼지가 완료되면 파우더 공급원(217) 중 다른 어느 하나로부터 다른 유기 재료 파우더가 연통홀(213) 중 다른 어느 하나로 공급된다. 이때도 마찬가지로 유기 재 료 파우더가 공급되지 않는 연통홀(213)에는 불활성 가스를 공급하여 공급되고 있는 유기 재료 파우더가 역류되는 것을 방지한다. 공급된 파우더는 최초에 공급된 파우더와 마찬가지로 유로(241)를 통과하는 도중에 기화되고, 가스 분사공(251)을 통하여 기판(G)으로 분사되어 기판(G)에 형성된 유기 박막 상에 다른 유기 박막을 형성한다. 물론 각각 서로 다른 유기 박막을 형성하기 위하여 선행되어 공급되던 파우더의 공급을 중단한 다음에, 전술한 바와 같이 인젝터부(210) 내부를 퍼지시키는 공정을 진행하고, 더불어 챔버(100) 내에 잔존하는 가스를 배기시키는 공정도 진행될 것이다.
이렇게 원료 물질을 공급하는 분사하는 단계와 불활성 가스를 공급하여 원료 물질이 기화된 공간을 퍼지시키는 단계를 원료 물질의 수에 대응하여 반복 실시함에 따라 단일 챔버(100) 내에서 서로 다른 유기 박막을 형성할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1는 본 발명에 따른 유기 박막 증착 장치를 나타내는 개념도이고,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 장치를 나타내는 분해 사시도이고,
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 장치를 나타내는 부분 절개 사시도이며,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 장치를 나타내는 요부 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 챔버 200: 가스 분사 유닛
210: 공급관부 210: 인젝터부
231: 구동축 241: 유로
251: 가스 분사공 260: 가열수단
280: 실링부 300: 기판 지지대
G: 기판

Claims (13)

  1. 서로 다른 원료 물질이 공급되는 다수의 공급통로가 형성된 공급관부와, 상기 공급관부에 연결되고, 상기 다수의 공급통로와 연통되는 유로에 적어도 하나 이상의 열전달 부재가 마련되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 가스 분사공이 형성된 인젝터부를 포함하는 가스 분사 장치를 이용하여 챔버 내에 안착되어 있는 기판 상에 여러 층의 유기 박막을 증착하는 방법이고,
    상기 다수의 공급통로 중 어느 하나로 원료 물질을 공급하여 가열 수단에 의해 기화시킨 후 분사하는 단계와;
    불활성 가스를 상기 가스 분사 장치에 공급하여 원료 물질이 기화된 공간을 퍼지시키는 단계와;
    상기 가스 분사 장치에 구비된 다수의 공급통로 중 다른 어느 하나로 다른 원료 물질을 공급하여 가열수단에 의해 기화시킨 후 분사하는 단계와;
    불활성 가스를 상기 가스 분사 장치에 공급하여 다른 원료 물질이 기화된 공간을 퍼지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열 수단은 상기 인젝터부에 구비되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유로의 단면적은 상기 다수의 공급통로 중 최소의 단면적을 갖는 공급통로의 단면적 대비 140% 이상인 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열전달부재는 망 또는 볼인 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 원료 물질을 공급하여 분사하는 단계에서,
    원료 물질이 공급되는 공급통로를 제외한 다른 공급통로에서는 불활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 원료 물질을 공급하여 분사하는 단계와 불활성 가스를 공급하여 원료 물질이 기화된 공간을 퍼지시키는 단계는 원료 물질의 수에 대응하여 반복 실시되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100280519B1 (ko) * 1998-11-17 2001-03-02 김영환 반도체 유기금속 화학기상증착장비의 가스 분사장치
KR20030093439A (ko) * 2002-06-03 2003-12-11 주성엔지니어링(주) 화학기상증착공정용 기체 가열장치 및 이를 이용한반도체소자 제조방법
JP2005057193A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Shimadzu Corp 気化器
KR20060037513A (ko) * 2004-10-28 2006-05-03 주성엔지니어링(주) 표시소자의 제조장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100280519B1 (ko) * 1998-11-17 2001-03-02 김영환 반도체 유기금속 화학기상증착장비의 가스 분사장치
KR20030093439A (ko) * 2002-06-03 2003-12-11 주성엔지니어링(주) 화학기상증착공정용 기체 가열장치 및 이를 이용한반도체소자 제조방법
JP2005057193A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Shimadzu Corp 気化器
KR20060037513A (ko) * 2004-10-28 2006-05-03 주성엔지니어링(주) 표시소자의 제조장치

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