有機物蒸着装置
【課題】 本発明は、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができる有機物蒸着装置を提供するためのものである。
【解決手段】本発明の有機物蒸着装置は胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、基板上に蒸着する有機物を受け入れる少なくとも一つの有機物格納所からなる有機物格納部と、基板上に蒸着する有機物を噴射する有機物噴射ノズル部と、有機物噴射ノズル部と有機物格納部とを連結させる連結ラインと、有機物格納部、有機物噴射ノズル部及び連結ライン中の少なくとも有機物噴射ノズルを垂直方向に移動させることができる移送装置を備えてなる。
【解決手段】本発明の有機物蒸着装置は胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、基板上に蒸着する有機物を受け入れる少なくとも一つの有機物格納所からなる有機物格納部と、基板上に蒸着する有機物を噴射する有機物噴射ノズル部と、有機物噴射ノズル部と有機物格納部とを連結させる連結ラインと、有機物格納部、有機物噴射ノズル部及び連結ライン中の少なくとも有機物噴射ノズルを垂直方向に移動させることができる移送装置を備えてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体素子などの有機薄膜形成のための有機物蒸着装置に関し、より詳しくは、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着し、有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、均一な厚さの有機薄膜を形成することができる有機物蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）などを含む有機半導体素子の有機薄膜は、低分子有機物質を真空中から蒸発させて有機薄膜を形成する方法と、高分子有機物質を溶剤に溶解した後、スピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、 ディップコーティング（ｄｉｐ ｃｏａｔｉｎｇ）、ダクターブレーティング、インクジェットプリンティングなどを用いて有機薄膜を形成する方法とに大別される。
【０００３】
前記の方法中から、真空で低分子有機物質からなる薄膜を製作する場合には、形成しようとする形状の開口部を有するシャドーマスクパターン（ｓｈａｄｏｗ ｍａｓｋ ｐａｔｔｅｒｎ）を基板の前に整列し、前記基板に有機物質を蒸着することにより、前記基板上に有機薄膜を製作することになる。
【０００４】
前記のような低分子有機物質からなる有機薄膜の製造方法としては、点型有機物蒸着源を用いる方法と、線型有機物蒸着源を用いる方法などがある。
【０００５】
しかし、前記のような点型または線型の有機源物蒸着源を用いて大型基板上に 有機薄膜を形成する場合には、前記基板と蒸発源との間の距離が共に増加することになり、前記基板と蒸発源との間の距離の増加は前記基板上に形成される有機薄膜の均一性が低下する原因となる。
【０００６】
また、前記基板と蒸発源との間の距離が増加することになると、前記蒸発源から蒸発した有機物が前記基板以外の真空チャンバに蒸着して、有機物の損失が増加することになり、前記有機物が高価であることを勘案すると、製造コストが増加する問題がある。
【０００７】
また、有機薄膜の均一性の確保のために、前記シャドーマスクパターンと蒸発源とが所定の角度を成すようにして、有機薄膜を形成することができる。その際、前記シャドーマスクパターンと蒸発源とが所定の角度を成す場合、前記シャドーマスクパターンによる影効果が発生して希望する形状の有機薄膜を得ることが困難であるという問題がある。
【０００８】
また、蒸発源と噴射ノズルとが一体化されていて、熱による基板及びマスクパターンの熱による変形が発生する問題がある。
【０００９】
また、大型基板の場合、基板の垂れ現象により、基板の中央部とエッジ部との薄膜の均一性が相違するという問題がある。
【００１０】
また、従来の有機物蒸着装置は有機物の均一な蒸着のために基板が移動する方式を採択するが、このような基板が移動する場合、チャンバの大きさが非常に大きくなる問題がある。
【００１１】
また、従来の有機物蒸着装置の場合、前記有機物蒸着装置の使用時、各構成要素の隙間に有機物粒子が入り込んで、有機物の漏れが発生することになる。このような有機物の漏れにより前記加熱ヒータの汚染が発生することになれば、前記加熱ヒータのショートが発生する問題がある。
【００１２】
前記加熱ヒータのショートが発生して前記加熱ヒータを交換する場合、前記加熱ヒータが前記有機物蒸着源と一体型からなっているので、交換の困難性があり、また、交換作業が時間が長いという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、前記の従来技術の問題を解決するためのものであって、本発明は、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができる有機物蒸着装置を提供することをその目的とする。
【００１４】
また、本発明は、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができ、有機物格納部と有機物噴射ノズルとを分離して基板及びマスクパターンの変形を最小化した有機物蒸着装置を提供することをその目的とする。
【００１５】
また、本発明は、独立分離可能な加熱ヒータと、跳ね防止板と一体化したノズル部とを備える有機物蒸着装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的の達成するための本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、有機物格納部、有機物誘導路、加熱ヒータ、内部熱反射板、外部冷却板及び有機物噴射ノズルからなり、前記基板上に有機物を蒸着して有機薄膜を形成するための有機物蒸着源と、前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを備えてなる。
【００１７】
前記有機物格納部は多数のセルに区分されることが好ましい。
【００１８】
前記有機物誘導路は前記有機物格納部から蒸発した有機物粒子の移動経路であることが好ましい。
【００１９】
前記有機物誘導路は、有機物粒子の最終移動方向を地面に対し、-２０゜ないし＋２０゜の角度を維持するようにすることが好ましい。
【００２０】
前記加熱ヒータは、有機物格納部及び有機物誘導路の外部に設けられて前記有機物格納部及び有機物誘導路を加熱することが好ましい。
【００２１】
前記内部熱反射板は前記加熱ヒータより外部に設けられることが好ましい。
【００２２】
前記外部冷却板は、前記内部熱反射板の外部に位置して、前記有機物蒸発部の内部の熱が外部に伝導されることを防止することが好ましくて、前記外部冷却板は冷媒を用いて外部熱反射板を冷却させることが好ましい。
【００２３】
前記有機物蒸着源は、前記有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に位置して、前記基板上に蒸着する有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定する測定 センサーを更に備えることが好ましい。
【００２４】
前記有機物に不純物をドーピングするための手段を更に備えることもできる。
【００２５】
また、本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、前記基板上に物質を蒸着して薄膜を形成し、蒸着物質格納部、蒸着物質誘導路、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路を加熱する加熱ヒータ、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路の外部に形成されて熱を反射させるための内部熱反射板、前記内部熱反射板の外部に設けられて前記内部熱反射板を冷却させる外部冷却板、 蒸着物質噴射ノズル部からなる複数の有機物蒸着源と、前記蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを備えてなる。
【００２６】
前記複数の蒸着源は互いに同じ有機物を内包して、基板、特に、大型基板上に均一な有機薄膜を形成することができる。
【００２７】
また、前記複数の蒸着源は、第１蒸着源及び第２蒸着源からなることが好ましくて、より好ましくは、前記第１蒸着源は基板上の薄膜の原材料蒸着源であり、 前記第２蒸着源は前記薄膜の特性改善のための不純物を前記薄膜に含めるための不純物蒸着源であることが好ましい。
【００２８】
前記複数の相違する有機物蒸着源は、噴射角度が調節可能なので好ましい。
【００２９】
また、本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を支持するチャンバと、有機物を格納し、一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部を備える少なくとも一つの有機物蒸着源とを含む構造からなる。
【００３０】
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置を更に備えることができる。
【００３１】
前記有機物格納部及び前記ノズル部中の少なくともいずれかの一つは、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）からなることが好ましい。
【００３２】
前記ノズル部は、有機物粒子を前記基板上に噴射する有機物噴射ノズルと、前記有機物格納部の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜とを備えてなることができる。
【００３３】
前記加熱ヒータ部は、熱源の熱線と、前記熱線の垂れを防止する熱線支持体とを備えることが好ましい。
【００３４】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの内壁に取り付けられる内部熱反射板を 更に備えることができる。
【００３５】
前記有機物蒸着源は、前記ノズル部の基板方向の外部面に取り付けられる熱遮断手段を更に備えることができる。
【００３６】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの外壁に設けられる冷却装置を更に備えることができる。
【００３７】
また、本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を支持するチャンバと、有機物を格納して一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結して有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部とを備える有機物蒸着源と、前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを含む構造からなる。
【００３８】
前記加熱ヒータ部は、熱源の熱線と、前記熱線の垂れを防止する熱線支持体を 備え、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００３９】
前記のように、本発明によると、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができ、有機物格納部と有機物噴射ノズルとを分離して基板及びマスクパターンの変形を最小化した有機物蒸着装置を提供することができる。
【００４０】
また、本発明は、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができ、有機物格納部と有機物噴射ノズルとを分離して基板及びマスクパターンの変形を最小化した有機物蒸着装置を提供することができる。
【００４１】
また、本発明は、独立分離可能な加熱ヒータ部と、跳ね防止板と一体化したノズル部を備える有機物蒸着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００４３】
図面の同一参照符号は同一構成要素を表す。
【００４４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【００４５】
図１を参照すると、本実施の形態に係る有機物蒸着装置１００は、胴体を成すチャンバ１１０と、有機物が蒸着する基板Ｓ上に有機物粒子を噴射させるための有機物蒸着源１２０と、前記有機物蒸着源１２０を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置１３０とを備える。
【００４６】
チャンバ１１０は、有機物を蒸着しようとする基板Ｓをほぼ垂直、好ましくは、地面と７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにする。また、チャンバ１１０は真空チャンバであることが好ましい。
【００４７】
図２に示すように、有機物蒸着源１２０は、基板Ｓ上に蒸着する有機物を受け入れる有機物格納部１２１、有機物格納部１２１から蒸発した有機物を基板Ｓ上に噴射する有機物噴射ノズル部１２２、有機物格納部１２１及び有機物噴射ノズル部１２２を連結させて蒸発した有機物の移動経路となる連結ライン１２３と、基板Ｓ上に蒸着する有機物蒸着率及び有機物の厚さを測定する測定装置１２４とを備える。
【００４８】
有機物蒸着源移送装置１３０は、有機物蒸着源１２０中の少なくとも有機物噴射ノズル部１２２を垂直方向に移動させることができる移動手段を備える。その際、有機物蒸着源移送装置１３０は真空状態が維持されるチャンバ１１０内で使用が適した垂直移送装置であって、有機物蒸着源１２０中の少なくとも有機物噴射ノズル部１２２の移動速度が調節できるように移送速度調節機構（図示省略する）を更に具備することができる。
【００４９】
図１中、符号Ｍは、基板Ｓ上に蒸着する有機物の形状を決定するマスクパターンである。
【００５０】
図２及び図３は、本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図であって、有機物が蒸着する基板及び有機物蒸着源に限定して図示したものである。
【００５１】
図２及び図３を参照すると、本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置１００の有機物蒸着源１２０は、基板Ｓ上に蒸着する有機物を収納する少なくとも一つの有機物格納部所１２１ａからなる有機物格納部１２１（図３は有機物格納部１２１ａが２つの例）と、基板Ｓ上に蒸着する有機物を噴射する有機物噴射ノズル部１２２と、有機物噴射ノズル部１２２と有機物格納部１２１とを連結させる連結ライン１２３と、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の厚さを測定する測定装置１２４とからなる。
【００５２】
有機物格納部１２１は、基板Ｓ上に蒸着する有機物を格納する少なくとも一つの有機物格納所１２１ａからなる。有機物格納部１２１は、有機物格納所１２１ａを加熱して有機物粒子に蒸発させる部分であって、有機物格納部１２１は一般的にチャンバ１１０の内部に位置するが、有機物格納部１２１はチャンバ１１０の外部に配置してもよい。即ち、有機物格納部１２１の位置はチャンバ１１０の内部または外部に配置するように構成することができる。
【００５３】
有機物噴射ノズル部１２２は、有機物格納部１２１から蒸発した有機物粒子を基板Ｓ上に噴射する部分であって、図示してはいないが、 有機物粒子の凝縮を防止する加熱ヒータと、有機物粒子の噴射を均一にするためのノズルとを備える構造からなる。また、有機物噴射ノズル部１２２は有機物格納部１２１から蒸発する有機物中、完全に粒子状態で蒸発しなくて、多数の有機物粒子が固まったクラスタ形態を維持する有機物を更に有機物粒子状態に分散するようにして、基板Ｓ上に噴射される有機物粒子の大きさを均一にするための隔壁（ｂａｆｆｌｅ）を更に備えてもよい。
【００５４】
連結ライン１２３は、有機物格納部１２１と有機物噴射ノズル部１２２とを連結して、有機物格納部１２１から蒸発する有機物粒子を有機物噴射ノズル部１２２に移送させる部分である。連結ライン１２３は、有機物格納部１２１から蒸発した有機物粒子が凝縮することを防止するために温度が制御できるように構成される。また、有機物粒子が凝縮を最小化するために２つの領域以上の個別制御をすることもできる。また、有機物格納部１２１がチャンバ１１０の外部に位置する場合には、有機物格納部１２１と有機物噴射ノズル部１２２とを連結させる連結ライン１２３はチャンバ１１０の外部に連結される。また、連結ライン１２３は有機物噴射ノズル部１２２が垂直方向に移動可能にするために、蛇腹状の可撓性を有する管であることが好ましい。
【００５５】
測定装置１２４は、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の厚さを測定するものであって、有機物噴射ノズル部１２２の有機物噴射方向の先端部に位置し、有機物噴射ノズル部１２２と一体化している。測定装置１２４は基板Ｓ上に有機薄膜を形成するために有機物噴射ノズル部１２２の移動の際、有機物噴射ノズル部１２２と共に移動し、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率を測定して有機物格納部１２１内の有機物蒸発量を制御する。
【００５６】
前記のような有機物蒸着装置１００を用いる有機薄膜の形成方法は下記の通りである。
【００５７】
まず、図１に示すように、有機物蒸着装置１００のチャンバ１１０内に基板Ｓを地面にほぼ垂直、好ましくは、地面と７０゜ないし１１０゜の角度を維持するように装着する。
【００５８】
次に、チャンバ１１０の内部または外部に位置し、有機物を収納する少なくとも一つの有機物格納部１２１ａからなる有機物格納部１２１を加熱して有機物を有機物粒子状態で蒸発させる。
【００５９】
蒸発した有機物粒子は、有機物格納部１２１及び有機物噴射ノズル部１２２の連結ライン１２３を介して有機物噴射ノズル部１２２に移動し、有機物噴射ノズル部１２２を介して基板Ｓ上に噴射される。
【００６０】
その際、有機物格納部１２１から蒸発する有機物中、完全に粒子状態で蒸発せず、多数の有機物粒子が固まったクラスタ形態を維持する有機物が有機物噴射ノズル部１２２の隔壁と衝突して更に有機物粒子状態に潰れて分散するようにすることにより、基板Ｓ上に噴射される有機物粒子の大きさを均一にする。
【００６１】
また、有機物格納部１２１及び有機物噴射ノズル部１２２の連結ライン１２３と有機物噴射ノズル部１２２は補助加熱ヒータを介して加熱して蒸発した有機物粒子が凝縮しないようにする。
【００６２】
また、有機物蒸着源移送装置１３０を介して有機物蒸着源１２０中、 少なくとも有機物噴射ノズル部１２２を移動させ、基板Ｓ上に有機物粒子を均一に噴射して、基板Ｓ上に均一な有機薄膜を形成することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図であって、有機物が蒸着する基板及び有機物蒸着源に限定して図示したのである。
【００６４】
図４を参照すると、本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置は図１、図２及び図３に図示された有機物蒸着装置と類似する。但し、有機物蒸着装置の有機物蒸着源２００が多数の有機物格納部２１０と多数の有機物噴射ノズル部２２０とからなる構造のみが相違する。
【００６５】
即ち、本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源２００は基板Ｓ上に蒸着する有機物を収納する少なくとも一つの有機物格納部からなり、有機物蒸着装置のチャンバの内部、または、外部に位置する複数（本例は３つの場合を示す）の有機物格納部２１０と、有機物格納部２１０に各々対応する多数の有機物噴射ノズル部２２０と、各有機物噴射ノズル部２２０と有機物格納部２１０とを連結させる複数の（本例は３本の場合を示す）連結ライン２３０と、各有機物噴射ノズル部２２０の有機物噴射方向の先端に設けられて基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率を測定する測定装置２４０とを備える構造からなる。
【００６６】
前記のような有機物蒸着装置の有機物蒸着源２００は、多数の有機物格納部２１０及び複数の有機物噴射ノズル部２２０とを備えることにより、有機物噴射ノズル部２２０を移動させるための移動手段を具備しなくてもほぼ垂直で起立した大型基板上に有機物が蒸着でき、移動手段を備える場合にはより均一に有機物を蒸着することができる。
【００６７】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図であって、有機物が蒸着する基板及び有機物蒸着源に限定して図示したものである。
【００６８】
図５を参照すると、本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置は、図１、 図２及び図３に図示された有機物蒸着装置と類似する。但し、有機物蒸着装置の有機物蒸着源３００が少なくとも一つの有機物格納部３１０と、有機物格納部３１０中のいずれかの一つと対応する多数の有機物噴射ノズル部３２０とからなる構造のみが相違する。
【００６９】
即ち、本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源３００は、基板上に蒸着する有機物を受け入れる少なくとも一つの有機物格納所からなり、有機物蒸着装置の内部または外部に位置する有機物格納部と、基板上に有機物粒子を噴射する多数の有機物噴射ノズル部と、各有機物噴射ノズル部と有機物格納部とを連結させる多数の連結ラインと、各有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に設けられて基板上に蒸着する有機物の蒸着率を測定する測定装置を備える。
【００７０】
上述のような有機物蒸着装置は、一つの有機物格納所に２つ以上の有機物噴射ノズルが対応する。
【００７１】
即ち、一つの有機物格納所に多数の有機物噴射ノズルが対応して、ほぼ垂直で起立した基板上に有機物を蒸着して有機薄膜を形成するものである。
【００７２】
上述のように、図１ないし図５に示すような本発明の実施の形態に係る有機物蒸着装置は基板を垂直で起立した状態で有機物粒子を噴射して有機薄膜を形成することにより、大型基板の場合、基板の垂れ形状を防止するので、大型基板に適用が可能である。
【００７３】
また、有機物格納部と有機物噴射ノズル部とを分離して、基板及びマスクパターンの熱による変形を防止し、基板上に有機物の粒子分布が均一な有機薄膜を形成することができる。
【００７４】
また、多数の有機物格納部に格納される有機物を相違する物質を使用して有機薄膜の特性を改善するための不純物の注入が可能である。
【００７５】
また、有機薄膜の形成のためのマスクとして現在ファインメタルマスク（ｆｉｎｅ ｍｅｔａｌ ｍａｓｋ）を使用する現在の趨勢において、有機物が基板Ｓとほぼ垂直に噴射されるので、均一のステップカバリッジを確保することができる長所がある。
【００７６】
また、有機物蒸着源移送装置１３０を介して有機物蒸着源１２０、 ２００、３００が移動して基板Ｓ上に有機物を蒸着するので、従来の有機物蒸着源移送装置がなく、基板Ｓを移動させる有機物蒸着装置１００を用いて有機物を蒸着する場合に比べて、チャンバ１１０の大きさを約７５％ 以内に縮小することが可能である。
【００７７】
（第４の実施の形態）
図６及び図７は、本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための図面であって、図６は有機物蒸着装置の有機物蒸着源の縦断面図であり、図７は有機物蒸着装置の有機物蒸着源の横断面図である。
【００７８】
図６及び図７を参照すると、本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源４００は有機物格納部４１０、有機物誘導路４２０、加熱ヒータ４３０、内部熱反射板４４０、外部冷却板４５０、有機物噴射ノズル部４６０及び測定装置４７０からなる。
【００７９】
有機物格納部４１０は、基板Ｓ上に形成される有機薄膜の材料の有機物を格納する部分であって、少なくとも一つのセル４１０ａに区分されるつるぼからなることが好ましい。
【００８０】
有機物誘導路４２０は、有機物格納部４１０から蒸発した有機物粒子を有機物噴射ノズル部４６０に移送する役割を遂行し、有機物粒子の移動経路を決定する役割を遂行する。より詳細に説明すると、有機物格納部４１０から有機物粒子が上向きに蒸発し、ほぼ垂直で起立した基板Ｓ上に有機物を蒸着するためには有機物粒子の最終移動経路がほぼ水平方向でなければならないので、有機物誘導路４２０の末端は地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持しなければならない。即ち、有機物粒子の最終移動経路を地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持するように誘導する。また、有機物誘導路４２０の中間部分は所定の角度で傾斜するように形成して、有機物格納部４１０から蒸発する有機物中の一部のクラスター（ｃｌｕｓｔｅｒ）形態の有機物が誘導路の内壁と衝突して有機物粒子状態に潰れるようにすることにより、クラスター形態の有機物がスムーズに有機物誘導路４２０の内部で均等に混合され、基板Ｓ上に有機物が固まって蒸着することを防止する役割を遂行する。
【００８１】
加熱ヒータ４３０は有機物格納部４１０及び有機物誘導路４２０の外部に設けられて有機物格納部４１０及び有機物誘導路４２０を加熱する役割を遂行する。即ち、有機物格納部４１０を加熱して、有機物が有機物の粒子状態で蒸発させ、蒸発した有機物粒子を有機物誘導路４２０の内部で凝縮されないように加熱するものである。
【００８２】
内部熱反射板４４０は、加熱ヒータ４３０より外部に設けられて有機物蒸着源４００の熱効率を増加させるためのものであって、有機物蒸着源４００の内部の熱容量を吸収できるように多段で構成されている。
【００８３】
外部冷却板４５０は内部熱反射板４４０の外部に位置し、有機物蒸着源４００の内部の熱が外部に伝導されることを防止する。外部冷却板４５０は、冷媒を用いて内部熱反射板４４０を冷却させる。
【００８４】
有機物噴射ノズル部４６０は、有機物格納部４１０から蒸発して、有機物誘導路４２０を介して流入する有機物粒子をほぼ垂直で起立した基板Ｓに噴射し、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着、分布する形態を決定する役割を遂行する。また、有機物噴射ノズル部４６０は有機物粒子を噴射時に噴射角度が調節可能な形態からなることが好ましい。有機物噴射ノズル部４６０の開口された形態によって有機物粒子が噴射される形態が調節可能なので、有機物格納所４１０内の有機物が均一に蒸発可能に制御することができる。
【００８５】
測定装置４７０は、地面に７０゜ないし１１０゜の角で起立した基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び厚さを測定する役割を遂行する。また、測定装置４７０は有機物噴射ノズル部４６０の有機物噴射方向の先端部に位置し、有機物噴射ノズル部４６０と一体化している。
【００８６】
一方、図７に示すように、有機物格納部４１０は少なくとも一つのセル４１０ａに区分され、それぞれのセル４１０ａに有機物を格納することになる。また、加熱ヒータ４３０は有機物格納部４１０の周辺に均等に分布する。
【００８７】
これは、有機物格納部４１０の有機物を蒸発させる場合、有機物格納部４１０が一つのセルからなると、有機物格納部４１０の内部の温度分布差により位置による有機物蒸発率の差が発生することになる。このような位置による蒸発率の差は均一な不純物の注入及び有機薄膜の均一性を低下することになるが、有機物格納部４１０を多数のセル４１０ａに区分することにより、有機物格納部４１０内の有機物蒸発率を均一にすることができる。
【００８８】
このような本発明の又別の実施の形態に係る有機物蒸着源を備える有機物 蒸着装置を用いる有機薄膜の形成方法は下記の通りである。
【００８９】
まず、有機物蒸着装置１００のチャンバ内に基板Ｓを地面にほぼ垂直、好ましくは、地面と７０゜ないし１１０の角度を維持するように装着する。
【００９０】
次に、有機物蒸着源４００の有機物を受け入れている有機物格納部４１０を加熱ヒータ４３０を介して加熱する。
【００９１】
その際、加熱ヒータ４３０を介して有機物格納部４１０のつるぼの内の各セルに受容されている有機物が有機物粒子状態に蒸発することになる。
【００９２】
蒸発した有機物粒子は有機物誘導路４２０を介して有機物噴射ノズル部４６０に流入する。その際、有機物粒子の移動経路は有機物誘導路４２０の形状により決定される。有機物誘導路４２０の末端が地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持するので、有機物蒸着源４００ 内における有機物粒子の最終移動経路は地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持する。また、有機物誘導路４２０は有機物格納部４１０から蒸発する有機物中、完全に粒子状態に蒸発しなくて、多数の有機物粒子が固まったクラスター形態を維持する有機物が有機物誘導路４２０の内壁と衝突して有機物粒子状態に潰れるようにすることにより、基板Ｓ上に噴射される有機物粒子の大きさを均一にする。また、有機物誘導路４２０の外部の加熱ヒータ４３０は有機物誘導路４２０内で蒸発した有機物粒子が凝縮しないようにする。
【００９３】
有機物噴射ノズル部４６０に流入した有機物粒子は有機物噴射ノズル部４６０を介して基板Ｓ上に蒸着して有機薄膜を形成する。その際、有機物蒸着源移送装置１３０を介して有機物蒸着源４００が垂直方向に移動し、地面と７０゜ないし１１０の角度を維持する基板Ｓ上に有機物粒子が蒸着して有機薄膜を形成する。また、有機物粒子はその最終移動経路が地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持するので、有機物粒子が有機物噴射ノズル部４６０を介して基板Ｓに噴射される際、有機物粒子は地面と-２０゜ないし２０゜の角度で噴射される。また、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着際に有機物噴射ノズル部４６０の開口された形態により基板Ｓ上に蒸着する有機物粒子の形態が調節される。
【００９４】
一方、有機物噴射ノズル部４６０の有機物噴射方向に先端部に設けられている測定装置４７０は有機物を基板Ｓ上に蒸着する間、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の蒸着厚さを測定する。従って、測定装置４７０を用いて、有機薄膜を形成する間、有機物粒子の蒸着率及び有機物蒸着厚さを制御することにより、均一な有機薄膜の厚さの再現性を実現することができる。
【００９５】
（第５の実施の形態）
図６は、本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【００９６】
図８を参照すると、本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置は図１に示すような有機物蒸着源１２０を複数個備え、各有機物蒸着源を垂直に移動させるための有機物蒸着源移送装置を備える構造からなる。
【００９７】
一例に、相違する多数の蒸着源は第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂからなり、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂは同じ有機物を収納し、互いに所定の間隔が離隔されて移動し、均一な有機薄膜を基板上に蒸着することができる。特に、大型基板を適用して有機薄膜を蒸着する場合により有利である。
【００９８】
または、相違する多数の有機物蒸着源は第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂからなり、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂ中のいずれかの一つの有機物蒸着源、例えば、第１有機物蒸着源４００Ａは有機薄膜の原材料である有機物を基板Ｓ上に噴射する有機物蒸着源であり、第２有機物蒸着源４００Ｂは有機薄膜の特性の改善のための不純物を有機薄膜に含めるための有機物蒸着源である。
【００９９】
その際、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂは有機薄膜に有機物を含めるために、基板Ｓ上に物質を蒸着させる前に一定の領域内で混合されるように噴射角度が調節可能である。
【０１００】
また、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂの噴射ノズルの噴射方向先端に各々有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定することができる測定装置を設けることにより、基板Ｓ上に不純物を含む有機薄膜を形成する間、蒸着率及び有機物の厚さ制御を可能にし、有機薄膜に含まれる不純物含量の制御が可能である。
【０１０１】
前記のように、図６、図７及び図８に示すように、本発明の第４及び第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置は内部熱反射板４４０及び外部冷却板４５０を介して有機物噴射ノズル部４６０を除外した外部に熱が放出されることを防止することにより、基板Ｓ及びマスクパターンＭに及ぼす熱影響を最小化することができる。即ち、熱による基板Ｓ及びマスクパターンＭの変形を防止することができる。
【０１０２】
（第６の実施の形態）
図９ないし図１２は、本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源を説明するための図面であって、図９は有機物蒸着装置の有機物蒸着源の縦断面図であり、図１０は本発明の又別の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物格納部、ノズル部及び加熱ヒータ部に限定して図示したものであり、図１１は本発明の又別の実施の形態に係る有機物蒸着装置のハウジングに限定して図示したものであり、図１２有機物蒸着装置の冷却装置に限定して図示したものである。
【０１０３】
図９ないし図１２を参照すると、本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置１００の有機物蒸着源５００は有機物を格納して一部分が開口された有機物格納部５１０と、有機物格納部５１０の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部５２０と、有機物格納部５１０を覆いかぶせる形態のハウジング５３０と、有機物格納部５１０とハウジング５３０との間に介される加熱ヒータ部５４０とを備える。
【０１０４】
有機物格納部５１０は基板Ｓ上に蒸着しようとする有機薄膜の原材料の有機物を格納する部分であって、一般的につるぼからなる。また、有機物格納部５１０は熱伝導度が優れる黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、または、その等価物からなることができるが、本発明において、その材質に限るのではない。
【０１０５】
ノズル部５２０は、有機物格納部３１０から蒸発する有機物粒子をほぼ垂直で起立した基板Ｓ上に噴射し、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着、分布する形態を決定する役割を遂行する。その際、ノズル部５２０は有機物格納部５１０から蒸発する有機物粒子を基板Ｓ上に噴射する有機物噴射ノズル５２１と、有機物格納部５１０から有機物粒子に蒸発しなくて、クラスター（ｃｌｕｓｔｅｒ）形態の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜５２５が一体化した形態からなる。また、ノズル部５２０は熱伝導度が優れる黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）またはその等価物からなることができるが、本発明において、その材質に限るのではない。また、ズル部５２０は開口された形態により有機物粒子が噴射される形態が調節可能なので、有機物格納部５１０内の有機物が均一に蒸発可能に制御することができる。
【０１０６】
ハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）５３０は、有機物格納部５１０を覆いかぶせる形態からなり、有機物格納部５１０を外部環境と隔離する役割を遂行する。
【０１０７】
加熱ヒータ部５４０は、有機物格納部５１０とハウジング５３０との間に介されて有機物格納部５１０の有機物を蒸発可能に加熱する役割を遂行する。その際、加熱ヒータ部５４０は有機物が蒸発可能にする熱源の熱線５４１と、一種のリブ（Ｒｉｂ）のような形態からなり、熱線５４１の垂れを防止して受け入れる熱線支持体５４５からなる。言い換えると、加熱ヒータ部５４０は熱線５４１と熱線支持体５４５からなる一種のヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造からなり、ヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）が有機物格納部５１０を覆いかぶせる形態からなる。従って、加熱ヒータ部５４０は有機物蒸着源５００でその他の構成要素、特に有機物格納部５１０と一体化したりまたはその他の構成要素に取り付けられる形態からなるものでないので、独立的に分離及び交替が可能である。
【０１０８】
また、有機物蒸着源５００は、ハウジング５３０の内壁に取り付けられる内部熱反射板５５０を更に備えることもできる。内部熱反射板５５０は加熱ヒータ部５４０から発生される熱を反射して、加熱ヒータ部５４０の熱効率を増加させるためのものである。
【０１０９】
また、有機物蒸着源５００は、ノズル部５２０の基板Ｓ方向に外部面に取り付けられる熱遮断手段５６０を更に備えることができる。熱遮断手段５６０は、ノズル部５２０を介して熱が放出されて基板Ｓに影響を及ぼすことを防止する。
【０１１０】
また、有機物蒸着源５００はハウジング５３０の外壁に設けられる冷却装置５７０を更に備えることもできる。冷却装置５７０は加熱ヒータ部５４０から発生した熱がハウジング５３０を介して外部に放出されることを防止する。
【０１１１】
一方、有機物蒸着源５００は図面上に図示してはいないが、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の蒸着厚さを測定する役割を遂行する測定装置を更に備えることもできる。
【０１１２】
前記のように、図９ないし図１２に示すような、有機物蒸着装置の有機物蒸着源５００は有機物格納部５１０がヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造の加熱ヒータ部５４０に介され、有機物格納部５１０の開口された部分にノズル部５２０が挿入され、加熱ヒータ部５４０がハウジング５３０に挿入される構造からなり、有機物格納部５１０、ノズル部５２０及び加熱ヒータ部５４０の分解組立が容易な構造からなっている。
【０１１３】
一方、このような有機物蒸着源５００を備える有機物蒸着装置１００を用いる有機薄膜の形成方法は下記の通りである。
【０１１４】
まず、有機物蒸着装置１００のチャンバ１１０内に基板Ｓを地面にほぼ垂直、 好ましくは、地面と７０゜ないし１１０゜角度を維持するように装着する。
【０１１５】
次に、有機物蒸着源５００の基板Ｓ上に蒸着しようとする有機物を受け入れている有機物格納部５１０を加熱ヒータ部５４０を介して加熱する。その際、加熱ヒータ部５４０を介して有機物格納部５１０に格納されている有機物が加熱されて有機物粒子状態で蒸発する。
【０１１６】
蒸発した有機物粒子は、ノズル部５２０に流入して、ノズル部５２０を介して噴射されて基板Ｓ上に蒸着する。その際、基板Ｓ上に蒸着する有機物粒子はマスクパターンＭによりその蒸着形状が決定される。
【０１１７】
その際、移送装置１３０を介して有機物蒸着源５００を移送させ、基板Ｓ上に有機物を蒸着して、より均一な有機物の蒸着を遂行することができる。
【０１１８】
一方、ノズル部５２０は有機物噴射ノズル５２１と跳ね防止板５２５が一体化しているので、有機物格納部５１０から有機物粒子に蒸発しなくて、クラスター形態の有機物が跳ねることを防止することができる。
【０１１９】
また、ノズル部５２０が黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）のような熱伝導度が優れる物質からなっており、別途の加熱装置を設置しなくてもノズル部５２０を介して噴射される有機物粒子の凝縮を防止することができる。
【０１２０】
また、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着時に有機物噴射ノズル部５２０有機物噴射ノズル３２１の開口された形態により基板Ｓ上に蒸着する有機物粒子の形態が調節される。
【０１２１】
一方、有機物蒸着源は測定装置（図示してはいない）を更に備えることにより、有機物を基板Ｓ上に蒸着する間、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の蒸着厚さを測定することができる。従って、測定装置５８０を用いて、有機薄膜を形成する間、有機物粒子の蒸着率及び有機物蒸着厚さを制御することにより、均一な有機薄膜の厚さの再現性を実現することができる。
【０１２２】
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための図面である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための図面である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源の 縦断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物格納部、ノズル部及び加熱ヒータ部に限定して図示した図面である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置のハウジングに限定して図示した図面である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の冷却装置に限定して図示した図面である。
【符号の説明】
【０１２４】
１００ 有機物蒸着装置
１１０ チャンバ
１２０、２００、３００、４００、４００Ａ、４００Ｂ、５００ 有機物蒸着源
Ｓ 基板
Ｍ マスクパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体素子などの有機薄膜形成のための有機物蒸着装置に関し、より詳しくは、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着し、有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、均一な厚さの有機薄膜を形成することができる有機物蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）などを含む有機半導体素子の有機薄膜は、低分子有機物質を真空中から蒸発させて有機薄膜を形成する方法と、高分子有機物質を溶剤に溶解した後、スピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、 ディップコーティング（ｄｉｐ ｃｏａｔｉｎｇ）、ダクターブレーティング、インクジェットプリンティングなどを用いて有機薄膜を形成する方法とに大別される。
【０００３】
前記の方法中から、真空で低分子有機物質からなる薄膜を製作する場合には、形成しようとする形状の開口部を有するシャドーマスクパターン（ｓｈａｄｏｗ ｍａｓｋ ｐａｔｔｅｒｎ）を基板の前に整列し、前記基板に有機物質を蒸着することにより、前記基板上に有機薄膜を製作することになる。
【０００４】
前記のような低分子有機物質からなる有機薄膜の製造方法としては、点型有機物蒸着源を用いる方法と、線型有機物蒸着源を用いる方法などがある。
【０００５】
しかし、前記のような点型または線型の有機源物蒸着源を用いて大型基板上に 有機薄膜を形成する場合には、前記基板と蒸発源との間の距離が共に増加することになり、前記基板と蒸発源との間の距離の増加は前記基板上に形成される有機薄膜の均一性が低下する原因となる。
【０００６】
また、前記基板と蒸発源との間の距離が増加することになると、前記蒸発源から蒸発した有機物が前記基板以外の真空チャンバに蒸着して、有機物の損失が増加することになり、前記有機物が高価であることを勘案すると、製造コストが増加する問題がある。
【０００７】
また、有機薄膜の均一性の確保のために、前記シャドーマスクパターンと蒸発源とが所定の角度を成すようにして、有機薄膜を形成することができる。その際、前記シャドーマスクパターンと蒸発源とが所定の角度を成す場合、前記シャドーマスクパターンによる影効果が発生して希望する形状の有機薄膜を得ることが困難であるという問題がある。
【０００８】
また、蒸発源と噴射ノズルとが一体化されていて、熱による基板及びマスクパターンの熱による変形が発生する問題がある。
【０００９】
また、大型基板の場合、基板の垂れ現象により、基板の中央部とエッジ部との薄膜の均一性が相違するという問題がある。
【００１０】
また、従来の有機物蒸着装置は有機物の均一な蒸着のために基板が移動する方式を採択するが、このような基板が移動する場合、チャンバの大きさが非常に大きくなる問題がある。
【００１１】
また、従来の有機物蒸着装置の場合、前記有機物蒸着装置の使用時、各構成要素の隙間に有機物粒子が入り込んで、有機物の漏れが発生することになる。このような有機物の漏れにより前記加熱ヒータの汚染が発生することになれば、前記加熱ヒータのショートが発生する問題がある。
【００１２】
前記加熱ヒータのショートが発生して前記加熱ヒータを交換する場合、前記加熱ヒータが前記有機物蒸着源と一体型からなっているので、交換の困難性があり、また、交換作業が時間が長いという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、前記の従来技術の問題を解決するためのものであって、本発明は、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができる有機物蒸着装置を提供することをその目的とする。
【００１４】
また、本発明は、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができ、有機物格納部と有機物噴射ノズルとを分離して基板及びマスクパターンの変形を最小化した有機物蒸着装置を提供することをその目的とする。
【００１５】
また、本発明は、独立分離可能な加熱ヒータと、跳ね防止板と一体化したノズル部とを備える有機物蒸着装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的の達成するための本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、有機物格納部、有機物誘導路、加熱ヒータ、内部熱反射板、外部冷却板及び有機物噴射ノズルからなり、前記基板上に有機物を蒸着して有機薄膜を形成するための有機物蒸着源と、前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを備えてなる。
【００１７】
前記有機物格納部は多数のセルに区分されることが好ましい。
【００１８】
前記有機物誘導路は前記有機物格納部から蒸発した有機物粒子の移動経路であることが好ましい。
【００１９】
前記有機物誘導路は、有機物粒子の最終移動方向を地面に対し、-２０゜ないし＋２０゜の角度を維持するようにすることが好ましい。
【００２０】
前記加熱ヒータは、有機物格納部及び有機物誘導路の外部に設けられて前記有機物格納部及び有機物誘導路を加熱することが好ましい。
【００２１】
前記内部熱反射板は前記加熱ヒータより外部に設けられることが好ましい。
【００２２】
前記外部冷却板は、前記内部熱反射板の外部に位置して、前記有機物蒸発部の内部の熱が外部に伝導されることを防止することが好ましくて、前記外部冷却板は冷媒を用いて外部熱反射板を冷却させることが好ましい。
【００２３】
前記有機物蒸着源は、前記有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に位置して、前記基板上に蒸着する有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定する測定 センサーを更に備えることが好ましい。
【００２４】
前記有機物に不純物をドーピングするための手段を更に備えることもできる。
【００２５】
また、本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、前記基板上に物質を蒸着して薄膜を形成し、蒸着物質格納部、蒸着物質誘導路、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路を加熱する加熱ヒータ、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路の外部に形成されて熱を反射させるための内部熱反射板、前記内部熱反射板の外部に設けられて前記内部熱反射板を冷却させる外部冷却板、 蒸着物質噴射ノズル部からなる複数の有機物蒸着源と、前記蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを備えてなる。
【００２６】
前記複数の蒸着源は互いに同じ有機物を内包して、基板、特に、大型基板上に均一な有機薄膜を形成することができる。
【００２７】
また、前記複数の蒸着源は、第１蒸着源及び第２蒸着源からなることが好ましくて、より好ましくは、前記第１蒸着源は基板上の薄膜の原材料蒸着源であり、 前記第２蒸着源は前記薄膜の特性改善のための不純物を前記薄膜に含めるための不純物蒸着源であることが好ましい。
【００２８】
前記複数の相違する有機物蒸着源は、噴射角度が調節可能なので好ましい。
【００２９】
また、本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を支持するチャンバと、有機物を格納し、一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部を備える少なくとも一つの有機物蒸着源とを含む構造からなる。
【００３０】
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置を更に備えることができる。
【００３１】
前記有機物格納部及び前記ノズル部中の少なくともいずれかの一つは、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）からなることが好ましい。
【００３２】
前記ノズル部は、有機物粒子を前記基板上に噴射する有機物噴射ノズルと、前記有機物格納部の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜とを備えてなることができる。
【００３３】
前記加熱ヒータ部は、熱源の熱線と、前記熱線の垂れを防止する熱線支持体とを備えることが好ましい。
【００３４】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの内壁に取り付けられる内部熱反射板を 更に備えることができる。
【００３５】
前記有機物蒸着源は、前記ノズル部の基板方向の外部面に取り付けられる熱遮断手段を更に備えることができる。
【００３６】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの外壁に設けられる冷却装置を更に備えることができる。
【００３７】
また、本発明の有機物蒸着装置は、胴体を成し、基板を支持するチャンバと、有機物を格納して一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結して有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部とを備える有機物蒸着源と、前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを含む構造からなる。
【００３８】
前記加熱ヒータ部は、熱源の熱線と、前記熱線の垂れを防止する熱線支持体を 備え、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００３９】
前記のように、本発明によると、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができ、有機物格納部と有機物噴射ノズルとを分離して基板及びマスクパターンの変形を最小化した有機物蒸着装置を提供することができる。
【００４０】
また、本発明は、基板をほぼ垂直で起立した状態で有機物を蒸着して有機薄膜を形成して大型基板に適用可能で、かつ、均一な厚さの有機薄膜を形成することができ、有機物格納部と有機物噴射ノズルとを分離して基板及びマスクパターンの変形を最小化した有機物蒸着装置を提供することができる。
【００４１】
また、本発明は、独立分離可能な加熱ヒータ部と、跳ね防止板と一体化したノズル部を備える有機物蒸着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００４３】
図面の同一参照符号は同一構成要素を表す。
【００４４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【００４５】
図１を参照すると、本実施の形態に係る有機物蒸着装置１００は、胴体を成すチャンバ１１０と、有機物が蒸着する基板Ｓ上に有機物粒子を噴射させるための有機物蒸着源１２０と、前記有機物蒸着源１２０を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置１３０とを備える。
【００４６】
チャンバ１１０は、有機物を蒸着しようとする基板Ｓをほぼ垂直、好ましくは、地面と７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにする。また、チャンバ１１０は真空チャンバであることが好ましい。
【００４７】
図２に示すように、有機物蒸着源１２０は、基板Ｓ上に蒸着する有機物を受け入れる有機物格納部１２１、有機物格納部１２１から蒸発した有機物を基板Ｓ上に噴射する有機物噴射ノズル部１２２、有機物格納部１２１及び有機物噴射ノズル部１２２を連結させて蒸発した有機物の移動経路となる連結ライン１２３と、基板Ｓ上に蒸着する有機物蒸着率及び有機物の厚さを測定する測定装置１２４とを備える。
【００４８】
有機物蒸着源移送装置１３０は、有機物蒸着源１２０中の少なくとも有機物噴射ノズル部１２２を垂直方向に移動させることができる移動手段を備える。その際、有機物蒸着源移送装置１３０は真空状態が維持されるチャンバ１１０内で使用が適した垂直移送装置であって、有機物蒸着源１２０中の少なくとも有機物噴射ノズル部１２２の移動速度が調節できるように移送速度調節機構（図示省略する）を更に具備することができる。
【００４９】
図１中、符号Ｍは、基板Ｓ上に蒸着する有機物の形状を決定するマスクパターンである。
【００５０】
図２及び図３は、本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図であって、有機物が蒸着する基板及び有機物蒸着源に限定して図示したものである。
【００５１】
図２及び図３を参照すると、本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置１００の有機物蒸着源１２０は、基板Ｓ上に蒸着する有機物を収納する少なくとも一つの有機物格納部所１２１ａからなる有機物格納部１２１（図３は有機物格納部１２１ａが２つの例）と、基板Ｓ上に蒸着する有機物を噴射する有機物噴射ノズル部１２２と、有機物噴射ノズル部１２２と有機物格納部１２１とを連結させる連結ライン１２３と、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の厚さを測定する測定装置１２４とからなる。
【００５２】
有機物格納部１２１は、基板Ｓ上に蒸着する有機物を格納する少なくとも一つの有機物格納所１２１ａからなる。有機物格納部１２１は、有機物格納所１２１ａを加熱して有機物粒子に蒸発させる部分であって、有機物格納部１２１は一般的にチャンバ１１０の内部に位置するが、有機物格納部１２１はチャンバ１１０の外部に配置してもよい。即ち、有機物格納部１２１の位置はチャンバ１１０の内部または外部に配置するように構成することができる。
【００５３】
有機物噴射ノズル部１２２は、有機物格納部１２１から蒸発した有機物粒子を基板Ｓ上に噴射する部分であって、図示してはいないが、 有機物粒子の凝縮を防止する加熱ヒータと、有機物粒子の噴射を均一にするためのノズルとを備える構造からなる。また、有機物噴射ノズル部１２２は有機物格納部１２１から蒸発する有機物中、完全に粒子状態で蒸発しなくて、多数の有機物粒子が固まったクラスタ形態を維持する有機物を更に有機物粒子状態に分散するようにして、基板Ｓ上に噴射される有機物粒子の大きさを均一にするための隔壁（ｂａｆｆｌｅ）を更に備えてもよい。
【００５４】
連結ライン１２３は、有機物格納部１２１と有機物噴射ノズル部１２２とを連結して、有機物格納部１２１から蒸発する有機物粒子を有機物噴射ノズル部１２２に移送させる部分である。連結ライン１２３は、有機物格納部１２１から蒸発した有機物粒子が凝縮することを防止するために温度が制御できるように構成される。また、有機物粒子が凝縮を最小化するために２つの領域以上の個別制御をすることもできる。また、有機物格納部１２１がチャンバ１１０の外部に位置する場合には、有機物格納部１２１と有機物噴射ノズル部１２２とを連結させる連結ライン１２３はチャンバ１１０の外部に連結される。また、連結ライン１２３は有機物噴射ノズル部１２２が垂直方向に移動可能にするために、蛇腹状の可撓性を有する管であることが好ましい。
【００５５】
測定装置１２４は、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の厚さを測定するものであって、有機物噴射ノズル部１２２の有機物噴射方向の先端部に位置し、有機物噴射ノズル部１２２と一体化している。測定装置１２４は基板Ｓ上に有機薄膜を形成するために有機物噴射ノズル部１２２の移動の際、有機物噴射ノズル部１２２と共に移動し、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率を測定して有機物格納部１２１内の有機物蒸発量を制御する。
【００５６】
前記のような有機物蒸着装置１００を用いる有機薄膜の形成方法は下記の通りである。
【００５７】
まず、図１に示すように、有機物蒸着装置１００のチャンバ１１０内に基板Ｓを地面にほぼ垂直、好ましくは、地面と７０゜ないし１１０゜の角度を維持するように装着する。
【００５８】
次に、チャンバ１１０の内部または外部に位置し、有機物を収納する少なくとも一つの有機物格納部１２１ａからなる有機物格納部１２１を加熱して有機物を有機物粒子状態で蒸発させる。
【００５９】
蒸発した有機物粒子は、有機物格納部１２１及び有機物噴射ノズル部１２２の連結ライン１２３を介して有機物噴射ノズル部１２２に移動し、有機物噴射ノズル部１２２を介して基板Ｓ上に噴射される。
【００６０】
その際、有機物格納部１２１から蒸発する有機物中、完全に粒子状態で蒸発せず、多数の有機物粒子が固まったクラスタ形態を維持する有機物が有機物噴射ノズル部１２２の隔壁と衝突して更に有機物粒子状態に潰れて分散するようにすることにより、基板Ｓ上に噴射される有機物粒子の大きさを均一にする。
【００６１】
また、有機物格納部１２１及び有機物噴射ノズル部１２２の連結ライン１２３と有機物噴射ノズル部１２２は補助加熱ヒータを介して加熱して蒸発した有機物粒子が凝縮しないようにする。
【００６２】
また、有機物蒸着源移送装置１３０を介して有機物蒸着源１２０中、 少なくとも有機物噴射ノズル部１２２を移動させ、基板Ｓ上に有機物粒子を均一に噴射して、基板Ｓ上に均一な有機薄膜を形成することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図であって、有機物が蒸着する基板及び有機物蒸着源に限定して図示したのである。
【００６４】
図４を参照すると、本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置は図１、図２及び図３に図示された有機物蒸着装置と類似する。但し、有機物蒸着装置の有機物蒸着源２００が多数の有機物格納部２１０と多数の有機物噴射ノズル部２２０とからなる構造のみが相違する。
【００６５】
即ち、本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源２００は基板Ｓ上に蒸着する有機物を収納する少なくとも一つの有機物格納部からなり、有機物蒸着装置のチャンバの内部、または、外部に位置する複数（本例は３つの場合を示す）の有機物格納部２１０と、有機物格納部２１０に各々対応する多数の有機物噴射ノズル部２２０と、各有機物噴射ノズル部２２０と有機物格納部２１０とを連結させる複数の（本例は３本の場合を示す）連結ライン２３０と、各有機物噴射ノズル部２２０の有機物噴射方向の先端に設けられて基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率を測定する測定装置２４０とを備える構造からなる。
【００６６】
前記のような有機物蒸着装置の有機物蒸着源２００は、多数の有機物格納部２１０及び複数の有機物噴射ノズル部２２０とを備えることにより、有機物噴射ノズル部２２０を移動させるための移動手段を具備しなくてもほぼ垂直で起立した大型基板上に有機物が蒸着でき、移動手段を備える場合にはより均一に有機物を蒸着することができる。
【００６７】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図であって、有機物が蒸着する基板及び有機物蒸着源に限定して図示したものである。
【００６８】
図５を参照すると、本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置は、図１、 図２及び図３に図示された有機物蒸着装置と類似する。但し、有機物蒸着装置の有機物蒸着源３００が少なくとも一つの有機物格納部３１０と、有機物格納部３１０中のいずれかの一つと対応する多数の有機物噴射ノズル部３２０とからなる構造のみが相違する。
【００６９】
即ち、本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源３００は、基板上に蒸着する有機物を受け入れる少なくとも一つの有機物格納所からなり、有機物蒸着装置の内部または外部に位置する有機物格納部と、基板上に有機物粒子を噴射する多数の有機物噴射ノズル部と、各有機物噴射ノズル部と有機物格納部とを連結させる多数の連結ラインと、各有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に設けられて基板上に蒸着する有機物の蒸着率を測定する測定装置を備える。
【００７０】
上述のような有機物蒸着装置は、一つの有機物格納所に２つ以上の有機物噴射ノズルが対応する。
【００７１】
即ち、一つの有機物格納所に多数の有機物噴射ノズルが対応して、ほぼ垂直で起立した基板上に有機物を蒸着して有機薄膜を形成するものである。
【００７２】
上述のように、図１ないし図５に示すような本発明の実施の形態に係る有機物蒸着装置は基板を垂直で起立した状態で有機物粒子を噴射して有機薄膜を形成することにより、大型基板の場合、基板の垂れ形状を防止するので、大型基板に適用が可能である。
【００７３】
また、有機物格納部と有機物噴射ノズル部とを分離して、基板及びマスクパターンの熱による変形を防止し、基板上に有機物の粒子分布が均一な有機薄膜を形成することができる。
【００７４】
また、多数の有機物格納部に格納される有機物を相違する物質を使用して有機薄膜の特性を改善するための不純物の注入が可能である。
【００７５】
また、有機薄膜の形成のためのマスクとして現在ファインメタルマスク（ｆｉｎｅ ｍｅｔａｌ ｍａｓｋ）を使用する現在の趨勢において、有機物が基板Ｓとほぼ垂直に噴射されるので、均一のステップカバリッジを確保することができる長所がある。
【００７６】
また、有機物蒸着源移送装置１３０を介して有機物蒸着源１２０、 ２００、３００が移動して基板Ｓ上に有機物を蒸着するので、従来の有機物蒸着源移送装置がなく、基板Ｓを移動させる有機物蒸着装置１００を用いて有機物を蒸着する場合に比べて、チャンバ１１０の大きさを約７５％ 以内に縮小することが可能である。
【００７７】
（第４の実施の形態）
図６及び図７は、本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための図面であって、図６は有機物蒸着装置の有機物蒸着源の縦断面図であり、図７は有機物蒸着装置の有機物蒸着源の横断面図である。
【００７８】
図６及び図７を参照すると、本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源４００は有機物格納部４１０、有機物誘導路４２０、加熱ヒータ４３０、内部熱反射板４４０、外部冷却板４５０、有機物噴射ノズル部４６０及び測定装置４７０からなる。
【００７９】
有機物格納部４１０は、基板Ｓ上に形成される有機薄膜の材料の有機物を格納する部分であって、少なくとも一つのセル４１０ａに区分されるつるぼからなることが好ましい。
【００８０】
有機物誘導路４２０は、有機物格納部４１０から蒸発した有機物粒子を有機物噴射ノズル部４６０に移送する役割を遂行し、有機物粒子の移動経路を決定する役割を遂行する。より詳細に説明すると、有機物格納部４１０から有機物粒子が上向きに蒸発し、ほぼ垂直で起立した基板Ｓ上に有機物を蒸着するためには有機物粒子の最終移動経路がほぼ水平方向でなければならないので、有機物誘導路４２０の末端は地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持しなければならない。即ち、有機物粒子の最終移動経路を地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持するように誘導する。また、有機物誘導路４２０の中間部分は所定の角度で傾斜するように形成して、有機物格納部４１０から蒸発する有機物中の一部のクラスター（ｃｌｕｓｔｅｒ）形態の有機物が誘導路の内壁と衝突して有機物粒子状態に潰れるようにすることにより、クラスター形態の有機物がスムーズに有機物誘導路４２０の内部で均等に混合され、基板Ｓ上に有機物が固まって蒸着することを防止する役割を遂行する。
【００８１】
加熱ヒータ４３０は有機物格納部４１０及び有機物誘導路４２０の外部に設けられて有機物格納部４１０及び有機物誘導路４２０を加熱する役割を遂行する。即ち、有機物格納部４１０を加熱して、有機物が有機物の粒子状態で蒸発させ、蒸発した有機物粒子を有機物誘導路４２０の内部で凝縮されないように加熱するものである。
【００８２】
内部熱反射板４４０は、加熱ヒータ４３０より外部に設けられて有機物蒸着源４００の熱効率を増加させるためのものであって、有機物蒸着源４００の内部の熱容量を吸収できるように多段で構成されている。
【００８３】
外部冷却板４５０は内部熱反射板４４０の外部に位置し、有機物蒸着源４００の内部の熱が外部に伝導されることを防止する。外部冷却板４５０は、冷媒を用いて内部熱反射板４４０を冷却させる。
【００８４】
有機物噴射ノズル部４６０は、有機物格納部４１０から蒸発して、有機物誘導路４２０を介して流入する有機物粒子をほぼ垂直で起立した基板Ｓに噴射し、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着、分布する形態を決定する役割を遂行する。また、有機物噴射ノズル部４６０は有機物粒子を噴射時に噴射角度が調節可能な形態からなることが好ましい。有機物噴射ノズル部４６０の開口された形態によって有機物粒子が噴射される形態が調節可能なので、有機物格納所４１０内の有機物が均一に蒸発可能に制御することができる。
【００８５】
測定装置４７０は、地面に７０゜ないし１１０゜の角で起立した基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び厚さを測定する役割を遂行する。また、測定装置４７０は有機物噴射ノズル部４６０の有機物噴射方向の先端部に位置し、有機物噴射ノズル部４６０と一体化している。
【００８６】
一方、図７に示すように、有機物格納部４１０は少なくとも一つのセル４１０ａに区分され、それぞれのセル４１０ａに有機物を格納することになる。また、加熱ヒータ４３０は有機物格納部４１０の周辺に均等に分布する。
【００８７】
これは、有機物格納部４１０の有機物を蒸発させる場合、有機物格納部４１０が一つのセルからなると、有機物格納部４１０の内部の温度分布差により位置による有機物蒸発率の差が発生することになる。このような位置による蒸発率の差は均一な不純物の注入及び有機薄膜の均一性を低下することになるが、有機物格納部４１０を多数のセル４１０ａに区分することにより、有機物格納部４１０内の有機物蒸発率を均一にすることができる。
【００８８】
このような本発明の又別の実施の形態に係る有機物蒸着源を備える有機物 蒸着装置を用いる有機薄膜の形成方法は下記の通りである。
【００８９】
まず、有機物蒸着装置１００のチャンバ内に基板Ｓを地面にほぼ垂直、好ましくは、地面と７０゜ないし１１０の角度を維持するように装着する。
【００９０】
次に、有機物蒸着源４００の有機物を受け入れている有機物格納部４１０を加熱ヒータ４３０を介して加熱する。
【００９１】
その際、加熱ヒータ４３０を介して有機物格納部４１０のつるぼの内の各セルに受容されている有機物が有機物粒子状態に蒸発することになる。
【００９２】
蒸発した有機物粒子は有機物誘導路４２０を介して有機物噴射ノズル部４６０に流入する。その際、有機物粒子の移動経路は有機物誘導路４２０の形状により決定される。有機物誘導路４２０の末端が地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持するので、有機物蒸着源４００ 内における有機物粒子の最終移動経路は地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持する。また、有機物誘導路４２０は有機物格納部４１０から蒸発する有機物中、完全に粒子状態に蒸発しなくて、多数の有機物粒子が固まったクラスター形態を維持する有機物が有機物誘導路４２０の内壁と衝突して有機物粒子状態に潰れるようにすることにより、基板Ｓ上に噴射される有機物粒子の大きさを均一にする。また、有機物誘導路４２０の外部の加熱ヒータ４３０は有機物誘導路４２０内で蒸発した有機物粒子が凝縮しないようにする。
【００９３】
有機物噴射ノズル部４６０に流入した有機物粒子は有機物噴射ノズル部４６０を介して基板Ｓ上に蒸着して有機薄膜を形成する。その際、有機物蒸着源移送装置１３０を介して有機物蒸着源４００が垂直方向に移動し、地面と７０゜ないし１１０の角度を維持する基板Ｓ上に有機物粒子が蒸着して有機薄膜を形成する。また、有機物粒子はその最終移動経路が地面と-２０゜ないし２０゜の角度を維持するので、有機物粒子が有機物噴射ノズル部４６０を介して基板Ｓに噴射される際、有機物粒子は地面と-２０゜ないし２０゜の角度で噴射される。また、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着際に有機物噴射ノズル部４６０の開口された形態により基板Ｓ上に蒸着する有機物粒子の形態が調節される。
【００９４】
一方、有機物噴射ノズル部４６０の有機物噴射方向に先端部に設けられている測定装置４７０は有機物を基板Ｓ上に蒸着する間、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の蒸着厚さを測定する。従って、測定装置４７０を用いて、有機薄膜を形成する間、有機物粒子の蒸着率及び有機物蒸着厚さを制御することにより、均一な有機薄膜の厚さの再現性を実現することができる。
【００９５】
（第５の実施の形態）
図６は、本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【００９６】
図８を参照すると、本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置は図１に示すような有機物蒸着源１２０を複数個備え、各有機物蒸着源を垂直に移動させるための有機物蒸着源移送装置を備える構造からなる。
【００９７】
一例に、相違する多数の蒸着源は第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂからなり、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂは同じ有機物を収納し、互いに所定の間隔が離隔されて移動し、均一な有機薄膜を基板上に蒸着することができる。特に、大型基板を適用して有機薄膜を蒸着する場合により有利である。
【００９８】
または、相違する多数の有機物蒸着源は第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂからなり、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂ中のいずれかの一つの有機物蒸着源、例えば、第１有機物蒸着源４００Ａは有機薄膜の原材料である有機物を基板Ｓ上に噴射する有機物蒸着源であり、第２有機物蒸着源４００Ｂは有機薄膜の特性の改善のための不純物を有機薄膜に含めるための有機物蒸着源である。
【００９９】
その際、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂは有機薄膜に有機物を含めるために、基板Ｓ上に物質を蒸着させる前に一定の領域内で混合されるように噴射角度が調節可能である。
【０１００】
また、第１有機物蒸着源４００Ａ及び第２有機物蒸着源４００Ｂの噴射ノズルの噴射方向先端に各々有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定することができる測定装置を設けることにより、基板Ｓ上に不純物を含む有機薄膜を形成する間、蒸着率及び有機物の厚さ制御を可能にし、有機薄膜に含まれる不純物含量の制御が可能である。
【０１０１】
前記のように、図６、図７及び図８に示すように、本発明の第４及び第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置は内部熱反射板４４０及び外部冷却板４５０を介して有機物噴射ノズル部４６０を除外した外部に熱が放出されることを防止することにより、基板Ｓ及びマスクパターンＭに及ぼす熱影響を最小化することができる。即ち、熱による基板Ｓ及びマスクパターンＭの変形を防止することができる。
【０１０２】
（第６の実施の形態）
図９ないし図１２は、本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源を説明するための図面であって、図９は有機物蒸着装置の有機物蒸着源の縦断面図であり、図１０は本発明の又別の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物格納部、ノズル部及び加熱ヒータ部に限定して図示したものであり、図１１は本発明の又別の実施の形態に係る有機物蒸着装置のハウジングに限定して図示したものであり、図１２有機物蒸着装置の冷却装置に限定して図示したものである。
【０１０３】
図９ないし図１２を参照すると、本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置１００の有機物蒸着源５００は有機物を格納して一部分が開口された有機物格納部５１０と、有機物格納部５１０の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部５２０と、有機物格納部５１０を覆いかぶせる形態のハウジング５３０と、有機物格納部５１０とハウジング５３０との間に介される加熱ヒータ部５４０とを備える。
【０１０４】
有機物格納部５１０は基板Ｓ上に蒸着しようとする有機薄膜の原材料の有機物を格納する部分であって、一般的につるぼからなる。また、有機物格納部５１０は熱伝導度が優れる黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、または、その等価物からなることができるが、本発明において、その材質に限るのではない。
【０１０５】
ノズル部５２０は、有機物格納部３１０から蒸発する有機物粒子をほぼ垂直で起立した基板Ｓ上に噴射し、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着、分布する形態を決定する役割を遂行する。その際、ノズル部５２０は有機物格納部５１０から蒸発する有機物粒子を基板Ｓ上に噴射する有機物噴射ノズル５２１と、有機物格納部５１０から有機物粒子に蒸発しなくて、クラスター（ｃｌｕｓｔｅｒ）形態の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜５２５が一体化した形態からなる。また、ノズル部５２０は熱伝導度が優れる黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）またはその等価物からなることができるが、本発明において、その材質に限るのではない。また、ズル部５２０は開口された形態により有機物粒子が噴射される形態が調節可能なので、有機物格納部５１０内の有機物が均一に蒸発可能に制御することができる。
【０１０６】
ハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）５３０は、有機物格納部５１０を覆いかぶせる形態からなり、有機物格納部５１０を外部環境と隔離する役割を遂行する。
【０１０７】
加熱ヒータ部５４０は、有機物格納部５１０とハウジング５３０との間に介されて有機物格納部５１０の有機物を蒸発可能に加熱する役割を遂行する。その際、加熱ヒータ部５４０は有機物が蒸発可能にする熱源の熱線５４１と、一種のリブ（Ｒｉｂ）のような形態からなり、熱線５４１の垂れを防止して受け入れる熱線支持体５４５からなる。言い換えると、加熱ヒータ部５４０は熱線５４１と熱線支持体５４５からなる一種のヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造からなり、ヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）が有機物格納部５１０を覆いかぶせる形態からなる。従って、加熱ヒータ部５４０は有機物蒸着源５００でその他の構成要素、特に有機物格納部５１０と一体化したりまたはその他の構成要素に取り付けられる形態からなるものでないので、独立的に分離及び交替が可能である。
【０１０８】
また、有機物蒸着源５００は、ハウジング５３０の内壁に取り付けられる内部熱反射板５５０を更に備えることもできる。内部熱反射板５５０は加熱ヒータ部５４０から発生される熱を反射して、加熱ヒータ部５４０の熱効率を増加させるためのものである。
【０１０９】
また、有機物蒸着源５００は、ノズル部５２０の基板Ｓ方向に外部面に取り付けられる熱遮断手段５６０を更に備えることができる。熱遮断手段５６０は、ノズル部５２０を介して熱が放出されて基板Ｓに影響を及ぼすことを防止する。
【０１１０】
また、有機物蒸着源５００はハウジング５３０の外壁に設けられる冷却装置５７０を更に備えることもできる。冷却装置５７０は加熱ヒータ部５４０から発生した熱がハウジング５３０を介して外部に放出されることを防止する。
【０１１１】
一方、有機物蒸着源５００は図面上に図示してはいないが、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の蒸着厚さを測定する役割を遂行する測定装置を更に備えることもできる。
【０１１２】
前記のように、図９ないし図１２に示すような、有機物蒸着装置の有機物蒸着源５００は有機物格納部５１０がヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造の加熱ヒータ部５４０に介され、有機物格納部５１０の開口された部分にノズル部５２０が挿入され、加熱ヒータ部５４０がハウジング５３０に挿入される構造からなり、有機物格納部５１０、ノズル部５２０及び加熱ヒータ部５４０の分解組立が容易な構造からなっている。
【０１１３】
一方、このような有機物蒸着源５００を備える有機物蒸着装置１００を用いる有機薄膜の形成方法は下記の通りである。
【０１１４】
まず、有機物蒸着装置１００のチャンバ１１０内に基板Ｓを地面にほぼ垂直、 好ましくは、地面と７０゜ないし１１０゜角度を維持するように装着する。
【０１１５】
次に、有機物蒸着源５００の基板Ｓ上に蒸着しようとする有機物を受け入れている有機物格納部５１０を加熱ヒータ部５４０を介して加熱する。その際、加熱ヒータ部５４０を介して有機物格納部５１０に格納されている有機物が加熱されて有機物粒子状態で蒸発する。
【０１１６】
蒸発した有機物粒子は、ノズル部５２０に流入して、ノズル部５２０を介して噴射されて基板Ｓ上に蒸着する。その際、基板Ｓ上に蒸着する有機物粒子はマスクパターンＭによりその蒸着形状が決定される。
【０１１７】
その際、移送装置１３０を介して有機物蒸着源５００を移送させ、基板Ｓ上に有機物を蒸着して、より均一な有機物の蒸着を遂行することができる。
【０１１８】
一方、ノズル部５２０は有機物噴射ノズル５２１と跳ね防止板５２５が一体化しているので、有機物格納部５１０から有機物粒子に蒸発しなくて、クラスター形態の有機物が跳ねることを防止することができる。
【０１１９】
また、ノズル部５２０が黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）のような熱伝導度が優れる物質からなっており、別途の加熱装置を設置しなくてもノズル部５２０を介して噴射される有機物粒子の凝縮を防止することができる。
【０１２０】
また、有機物粒子が基板Ｓ上に蒸着時に有機物噴射ノズル部５２０有機物噴射ノズル３２１の開口された形態により基板Ｓ上に蒸着する有機物粒子の形態が調節される。
【０１２１】
一方、有機物蒸着源は測定装置（図示してはいない）を更に備えることにより、有機物を基板Ｓ上に蒸着する間、基板Ｓ上に蒸着する有機物の蒸着率及び有機物の蒸着厚さを測定することができる。従って、測定装置５８０を用いて、有機薄膜を形成する間、有機物粒子の蒸着率及び有機物蒸着厚さを制御することにより、均一な有機薄膜の厚さの再現性を実現することができる。
【０１２２】
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための図面である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための図面である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る有機物蒸着装置を説明するための概略図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物蒸着源の 縦断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の有機物格納部、ノズル部及び加熱ヒータ部に限定して図示した図面である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置のハウジングに限定して図示した図面である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態に係る有機物蒸着装置の冷却装置に限定して図示した図面である。
【符号の説明】
【０１２４】
１００ 有機物蒸着装置
１１０ チャンバ
１２０、２００、３００、４００、４００Ａ、４００Ｂ、５００ 有機物蒸着源
Ｓ 基板
Ｍ マスクパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにする胴体を成すチャンバと、
有機物格納部、有機物誘導路、加熱ヒータ、内部熱反射板、外部冷却板及び有機物噴射ノズルからなり、前記基板上に有機物を蒸着して有機薄膜を形成するための有機物蒸着源と、
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させる有機物蒸着源移送装置と、
を備えることを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項２】
前記有機物格納部は、複数のセルに区分されることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項３】
前記有機物誘導路は、前記有機物格納部から蒸発した有機物粒子の移動経路であることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項４】
前記有機物誘導路は、有機物粒子の最終移動方向を地面に対し、−２０゜ないし＋２０゜の角度を維持するようにすることを特徴とする請求項３記載の有機物蒸着装置。
【請求項５】
前記加熱ヒータは、有機物格納部及び有機物誘導路の外部に設けられて前記有機物格納部及び有機物誘導路を加熱することを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項６】
前記内部熱反射板は、前記加熱ヒータより外部に設けられることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項７】
前記外部冷却板は、前記内部熱反射板の外部に位置して、前記有機物蒸発部の内部の熱が外部に伝導されることを防止することを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項８】
前記外部冷却板は、冷媒を用いて外部熱反射板を冷却させることを特徴とする請求項７記載の有機物蒸着装置。
【請求項９】
前記有機物蒸着源は、
前記有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に位置して、前記基板上に蒸着する有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定する測定センサーを更に備えることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１０】
前記有機物に不純物をドーピングするための手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１１】
胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、
前記基板上に物質を蒸着して薄膜を形成し、蒸着物質格納部、蒸着物質誘導路、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路を加熱する加熱ヒータ、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路の外部に形成されて熱を反射させるための内部熱反射板、前記内部熱反射板の外部に設けられて前記内部熱反射板を冷却させる外部冷却板及び蒸着物質噴射ノズル部からなる複数の有機物蒸着源と、
前記蒸着源を垂直方向に移動させる有機物蒸着源移送装置と、
を備えることを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項１２】
前記複数の蒸着源は互いに同じ有機物を蒸着することを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１３】
前記複数の有機物蒸着源は、第１有機物蒸着源及び第２有機物蒸着源からなることを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１４】
前記第１有機物蒸着源は、基板上の薄膜の原材料蒸着源であり、
前記第２有機物蒸着源は、前記薄膜の特性の改善のための不純物を前記薄膜に含めるための不純物蒸着源であることを特徴とする請求項１３記載の有機物蒸着装置。
【請求項１５】
前記多数の相違する有機物蒸着源は、噴射角度が調節可能なことを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１６】
前記有機物蒸着源は、
前記有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に位置して、前記基板上に蒸着する有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定する測定センサーを更に備えることを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１７】
胴体を成し、基板を支持するチャンバと、
有機物を格納し、一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部とを備える少なくとも一つの有機物蒸着源とを含むことを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項１８】
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項１９】
前記有機物格納部及び前記ノズル部中の少なくともいずれかの一つは、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）からなることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２０】
前記ノズル部は、
有機物粒子を前記基板上に噴射する有機物噴射ノズルと、
前記有機物格納部の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜を備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２１】
前記加熱ヒータ部は、
熱源の熱線と、
前記熱線の垂れを防止する熱線支持体とを備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２２】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの内壁に取り付けられる内部熱反射板を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２３】
前記有機物蒸着源は、前記ノズル部の基板方向の外部面に取り付けられる熱遮断手段を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２４】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの外壁に設けられる冷却装置を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２５】
胴体を成し、基板を支持するチャンバと、
有機物を格納し、一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部とを備える有機物蒸着源と、
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを備えることを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項２６】
前記ノズル部は、
有機物粒子を前記基板上に噴射する有機物噴射ノズルと、
前記有機物格納部の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜を備えることを特徴とする請求項２５記載の有機物蒸着装置。
【請求項２７】
前記加熱ヒータ部は、
熱源の熱線と、前記熱線の垂れを防止する熱線支持体とを備え、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造からなることを特徴とする請求項２５記載の有機物蒸着装置。
【請求項１】
基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにする胴体を成すチャンバと、
有機物格納部、有機物誘導路、加熱ヒータ、内部熱反射板、外部冷却板及び有機物噴射ノズルからなり、前記基板上に有機物を蒸着して有機薄膜を形成するための有機物蒸着源と、
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させる有機物蒸着源移送装置と、
を備えることを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項２】
前記有機物格納部は、複数のセルに区分されることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項３】
前記有機物誘導路は、前記有機物格納部から蒸発した有機物粒子の移動経路であることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項４】
前記有機物誘導路は、有機物粒子の最終移動方向を地面に対し、−２０゜ないし＋２０゜の角度を維持するようにすることを特徴とする請求項３記載の有機物蒸着装置。
【請求項５】
前記加熱ヒータは、有機物格納部及び有機物誘導路の外部に設けられて前記有機物格納部及び有機物誘導路を加熱することを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項６】
前記内部熱反射板は、前記加熱ヒータより外部に設けられることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項７】
前記外部冷却板は、前記内部熱反射板の外部に位置して、前記有機物蒸発部の内部の熱が外部に伝導されることを防止することを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項８】
前記外部冷却板は、冷媒を用いて外部熱反射板を冷却させることを特徴とする請求項７記載の有機物蒸着装置。
【請求項９】
前記有機物蒸着源は、
前記有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に位置して、前記基板上に蒸着する有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定する測定センサーを更に備えることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１０】
前記有機物に不純物をドーピングするための手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１１】
胴体を成し、基板を地面に対し、７０゜ないし１１０゜の角度を維持するようにするチャンバと、
前記基板上に物質を蒸着して薄膜を形成し、蒸着物質格納部、蒸着物質誘導路、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路を加熱する加熱ヒータ、前記蒸着物質格納部及び蒸着物質誘導路の外部に形成されて熱を反射させるための内部熱反射板、前記内部熱反射板の外部に設けられて前記内部熱反射板を冷却させる外部冷却板及び蒸着物質噴射ノズル部からなる複数の有機物蒸着源と、
前記蒸着源を垂直方向に移動させる有機物蒸着源移送装置と、
を備えることを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項１２】
前記複数の蒸着源は互いに同じ有機物を蒸着することを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１３】
前記複数の有機物蒸着源は、第１有機物蒸着源及び第２有機物蒸着源からなることを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１４】
前記第１有機物蒸着源は、基板上の薄膜の原材料蒸着源であり、
前記第２有機物蒸着源は、前記薄膜の特性の改善のための不純物を前記薄膜に含めるための不純物蒸着源であることを特徴とする請求項１３記載の有機物蒸着装置。
【請求項１５】
前記多数の相違する有機物蒸着源は、噴射角度が調節可能なことを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１６】
前記有機物蒸着源は、
前記有機物噴射ノズル部の有機物噴射方向の先端に位置して、前記基板上に蒸着する有機物の蒸着率及び蒸着厚さを測定する測定センサーを更に備えることを特徴とする請求項１１記載の有機物蒸着装置。
【請求項１７】
胴体を成し、基板を支持するチャンバと、
有機物を格納し、一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部とを備える少なくとも一つの有機物蒸着源とを含むことを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項１８】
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項１９】
前記有機物格納部及び前記ノズル部中の少なくともいずれかの一つは、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）からなることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２０】
前記ノズル部は、
有機物粒子を前記基板上に噴射する有機物噴射ノズルと、
前記有機物格納部の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜を備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２１】
前記加熱ヒータ部は、
熱源の熱線と、
前記熱線の垂れを防止する熱線支持体とを備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２２】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの内壁に取り付けられる内部熱反射板を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２３】
前記有機物蒸着源は、前記ノズル部の基板方向の外部面に取り付けられる熱遮断手段を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２４】
前記有機物蒸着源は、前記ハウジングの外壁に設けられる冷却装置を更に備えることを特徴とする請求項１７記載の有機物蒸着装置。
【請求項２５】
胴体を成し、基板を支持するチャンバと、
有機物を格納し、一部分が開口された有機物格納部と、前記有機物格納部の開口された部分と連結されて有機物を噴射するノズル部と、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のハウジングと、前記有機物格納部とハウジングとの間に介される加熱ヒータ部とを備える有機物蒸着源と、
前記有機物蒸着源を垂直方向に移動させることができる有機物蒸着源移送装置とを備えることを特徴とする有機物蒸着装置。
【請求項２６】
前記ノズル部は、
有機物粒子を前記基板上に噴射する有機物噴射ノズルと、
前記有機物格納部の有機物が跳ねることを防止する跳ね防止膜を備えることを特徴とする請求項２５記載の有機物蒸着装置。
【請求項２７】
前記加熱ヒータ部は、
熱源の熱線と、前記熱線の垂れを防止する熱線支持体とを備え、前記有機物格納部を覆いかぶせる形態のヒータトンネル（ｈｅａｔｅｒ ｔｕｎｎｅｌ）構造からなることを特徴とする請求項２５記載の有機物蒸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−６３４４７（Ｐ２００６−６３４４７Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３９８８１（Ｐ２００５−２３９８８１）
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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