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KR101019947B1 - 유기 반도체 제조장치 - Google Patents

유기 반도체 제조장치 Download PDF

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KR101019947B1
KR101019947B1 KR1020100055019A KR20100055019A KR101019947B1 KR 101019947 B1 KR101019947 B1 KR 101019947B1 KR 1020100055019 A KR1020100055019 A KR 1020100055019A KR 20100055019 A KR20100055019 A KR 20100055019A KR 101019947 B1 KR101019947 B1 KR 101019947B1
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KR
South Korea
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deposition material
organic semiconductor
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
deposition
Prior art date
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KR1020100055019A
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English (en)
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강창호
권현구
최호중
김정진
Original Assignee
에스엔유 프리시젼 주식회사
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Publication date
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Priority to CN201080067316.2A priority patent/CN102934253B/zh
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Priority to TW099119652A priority patent/TWI431831B/zh
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Abstract

투명기판과 분사장치 사이의 간격을 최소화하고, 인접한 센서로 증착물이 증착되지 않게 한 유기 반도체 제조장치가 개시된다. 이를 위한, 유기 반도체 제조장치는 이송부재를 따라 이송되는 증착물질 중 적어도 일부가 외부로 유출되도록 이송부재의 적어도 일부에 형성된 노출부와, 노출부에 인접하게 배치되어 노출부를 통하여 유출되는 증착물질의 유출량을 감지하는 감지유닛을 포함한다. 이에 따라, 인접한 분사부재로부터 분사되는 증착물질이 감지유닛에 증착되지 않을 뿐만 아니라, 각각의 이송부재로부터 분사되는 증착물질의 분사량을 정확하게 측정할 수 있다. 그러므로, 투명기판 상에 증착된 증착물질의 두께를 측정하는데 있어서, 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

유기 반도체 제조장치{Apparatus for manufacturing the organic semiconductor device}
본 발명은 유기 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 유기물을 증착시키는데 사용되는 유기 반도체 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 오엘이디 패널(OLED: Organic Light Emitting Diodes)은 LCD패널보다 낮은 전압에서 구동이 가능하고 박형화, 광시야각, 빠른 응답속도 등 LCD에서 문제로 지적되고 있는 결점을 해소할 수 있다. 이러한 오엘이디 패널은 투명 유리 기판 상에 양전극으로서 ITO 투명 전극 패턴이 형성되어 있는 형태를 가진 하판과 기판 상에 음전극으로서 금속 전극이 형성되어 있는 상판사이의 공간에 유기 발광성 소재가 형성되어, 상기 투명 전극과 상기 금속 전극 사이에 소정의 전압이 인가될 때 유기 발광성 소재에 전류가 흐르면서 빛을 발광하는 성질을 이용하는 디스플레이 장치이다.
유기 반도체 제조장치는 상기와 같은 오엘이디 패널을 제조하는데 사용되는 장비이다. 상기와 같은 구조로 이루어진 오엘이디 패널을 제조하는데 있어서, 투명기판에 식각, 증착 및 표면개질 등의 다양한 방법을 반복적으로 수행하게 된다. 투명기판에 증착물질을 증착하는 방법의 일예로, 분사장치로 증착물질을 투명기판 상에 균일하게 분사하는 방법이 사용된다. 이러한 증착방법에서 투명기판 상에 증착된 증착물질의 두께는 별도의 센서에 의해 측정된다. 센서는 분사장치를 통하여 분사되는 증착물질의 분사량을 측정하여 투명기판 상에 증착된 증착물질의 두께를 간접적으로 측정한다. 여기서, 센서는 분사장치와 투명기판 사이에 배치되는 것이 일반적이다. 그리고, 분사장치로부터 분사되는 증착물질이 센서에 의해 간섭되어 투명기판에 증착되지 않는 영역이 발생되는 것을 방지하고자, 투명기판과 분사장치가 일정한 거리를 이루도록 배치된다. 이에 따라, 분사장치에서 증착물질이 분사되는 과정에서 일부 증착물질이 투명기판에 증착되지 않고 유실되는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 유기 반도체 제조장치는 복수의 분사장치를 포함하는 것이 일반적이고, 각각의 분사장치에는 센서가 배치된다. 예를 들어, 유기 반도체 제조장치가 제1 및 제2분사장치를 포함하는 경우, 제1분사장치에는 제1센서가 배치되고, 제2분사장치에는 제2센서가 배치된다. 제1분사장치로부터 증착물질이 분사되는 과정에서 인접한 제2센서로 증착물질의 일부가 증착되어 제2센서가 제2분사장치로부터 분사되는 증착물질의 분사량을 정확하게 측정하기가 어렵다. 이에 따라, 투명기판 상에 증착된 증착물질의 두께를 측정하는데 있어서, 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 투명기판과 분사장치 사이의 간격을 최소화 한 유기 반도체 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 인접한 센서로 증착물질이 증착되지 않게 한 유기 반도체 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 반도체 제조장치는, 기판에 증착될 증착물질이 저장된 저장부재와, 상기 저장부재에 저장된 증착물질을 기화시키는 가열부재와, 기화된 증착물질이 분사되는 분사부재와, 일단은 저장부재에 연결되고, 타단은 분사부재에 연결되어 상기 저장부재로부터 상기 분사부재로 증착물질이 이송될 수 있게 하는 이송부재를 포함하며, 상기 이송부재를 따라 이송되는 증착물질 중 적어도 일부가 외부로 유출되도록 상기 이송부재의 적어도 일부에 형성된 노출부와, 상기 노출부에 인접하게 배치되어 상기 노출부를 통하여 유출되는 증착물질의 유출량을 감지하는 감지유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 유기 반도체 제조장치는 종래의 유기 반도체 제조장치와 다르게 감지유닛이 이송부재에 인접하게 배치되어 있으므로, 투명기판과 분사장치 사이의 거리를 최소화할 수 있다. 따라서, 분사장치에서 증착물질이 분사되는 과정에서 일부 증착물질이 투명기판에 증착되지 않고 유실되는 것을 최소화할 수 있으므로, 반도체 제조비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 반도체 제조장치에서는 인접한 분사부재로부터 분사되는 증착물질이 감지유닛에 증착되지 않을 뿐만 아니라, 각각의 이송부재로부터 분사되는 증착물질의 분사량을 정확하게 측정할 수 있다. 그러므로, 투명기판 상에 증착된 증착물질의 두께를 측정하는데 있어서, 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유기 반도체 제조장치를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유기 반도체 제조장치에서 감지유닛을 발췌하여 도시한 측면도.
도 3은 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유기 반도체 제조장치에서 감지유닛의 변형예를 도시한 측면도.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유기 반도체 제조장치(100)는, 저장부재(110)와, 가열부재(120)와, 분사부재(130)와, 이송부재(140)를 포함한다.
저장부재(110)에는 기판(10)에 증착될 증착물질이 저장된다. 이러한 저장부재(110)의 일예로 내부공간이 형성된 저장탱크일 수 있다. 그리고, 기판(10)이 수직으로 배치된 상태에서 증착물질이 기판(10)에 증착될 수 있다. 증착물질의 일예로 유기물질, 무기물질, 금속물질 등을 포함할 수 있다.
가열부재(120)는 저장부재(110)에 저장된 증착물질을 기화시킨다. 가열부재(120)의 일예로 발열코일일 수 있다. 발열코일은 저장탱크의 둘레면에 접촉되도록 배치된다. 발열코일에 전기가 인가되면, 발열코일로부터 열이 발생된다. 이러한 열에 의해 증착물질이 가열되어 기화된다.
분사부재(130)는 기화된 증착물질을 분사시킨다. 분사부재(130)의 일예로 파이프형상으로 이루어져서 길이방향을 따라 복수개의 분사홀들이 형성된 것일 수 있다. 이러한 분사부재(130)는 기판(10)과 평행하게 배치될 수 있다. 그리고, 분사부재(130)는 미도시된 구동장치에 의해 기판(10)과 평행한 상태를 유지함과 아울러 일방향으로 이동하면서 증착물질을 분사한다. 예를 들어, 파이프형상의 분사부재(130)가 상하방향으로 배치된 상태에서 오른쪽 방향으로 이동되면서 증착물질을 기판에 분사할 수 있다. 이와 다르게, 분사부재(130)는 정지된 상태에서 일방향으로 이동하는 기판(10)을 향하여 분사되는 것도 가능하다.
이송부재(140)는 일단은 저장부재(110)에 연결되고, 타단은 분사부재(130)에 연결된다. 이송부재(140)는 저장부재(110)로부터 분사부재(130)로 증착물질이 이송될 수 있게 한다. 이송부재(140)는 특정 온도로 가열될 수 있다. 이는 기화된 증착물질이 응축되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유기 반도체 제조장치(100)는 노출부(150)와, 감지유닛(160)을 포함한다.
노출부(150)는 이송부재(140)를 따라 이송되는 증착물질 중 적어도 일부가 외부로 유출되도록 이송부재(140)의 적어도 일부에 형성된다. 즉, 노출부(150)의 일예로 이송부재(140)의 외면에 형성된 홀일 수 있다. 또한, 노출부(150)의 다른 일예로 특정 직경을 가지며, 이송부재(140)와 연통된 파이프일 수 있다. 이러한 노출부(150)를 통하여 이송부재(140)를 따라 이송되는 증착물질 중에서 일부의 증착물질이 이송부재(140) 외부로 유출된다.
감지유닛(160)은 노출부(150)에 인접하게 배치된다. 감지유닛(160)은 노출부(150)를 통하여 유출되는 증착물질의 유출량을 감지한다. 감지유닛(160)에 의해 측정된 증착물질의 유출량을 통하여 기판(10)에 증착된 증착물질의 두께를 간접적으로 측정할 수 있다.
이러한 구조는 종래의 유기 반도체 제조장치와 다르게 감지유닛(160)이 분사부재(130)와 투명기판(10) 사이에 배치되어 있지 않으므로, 투명기판(10)과 분사장치 사이의 거리를 최소화할 수 있다. 따라서, 분사장치에서 증착물질이 분사되는 과정에서 일부 증착물질이 투명기판(10)에 증착되지 않고 유실되는 것을 최소화할 수 있으므로, 제조비용을 절감할 수 있다.
한편, 기판(10)에는 다양한 종류의 증착물질이 증착될 수 있다. 이를 위해 유기 반도체 제조장치(100)에서 분사부재(130)와, 이송부재(140)와, 저장부재(110)는 복수개로 이루어질 수 있다. 분사부재(130)들은 기판(10)에 대해 평행하게 배치될 수 있다. 전술한 감지유닛(160)은 종래의 유기 반도체 제조장치와 다르게 이송부재(140)에 인접하게 배치되어 있으므로, 인접한 분사부재(130)로부터 분사되는 증착물질이 감지유닛(160)에 증착되지 않을 뿐만 아니라, 각각의 이송부재(140)로부터 분사되는 증착물질의 분사량을 정확하게 측정할 수 있다. 그러므로, 투명기판(10) 상에 증착된 증착물질의 두께를 측정하는데 있어서, 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 유기 반도체 제조장치(100)는 미도시된 노즐을 더 포함할 수 있다.
미도시된 노즐은 노출부(150)에 형성되어 외부로 유출되는 증착물질의 양을 제어한다. 이러한 노즐의 직경은 1㎜ 내지 10㎜ 인 것이 바람직하다. 노즐의 직경이 1㎜ 보다 작은 경우 증착물질이 분사되기 어렵거나 너무 적은 양이 분사될 수 있다. 그리고, 노즐의 직경이 10㎜를 초과하는 경우, 과도한 양의 증착물질이 분사될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 감지유닛(160)의 구조의 일예로, 베이스부재(161)와, 슬라이딩부재(162)와, 센서(164)를 포함할 수 있다.
베이스부재(161)는 이송부재(140)에 고정결합된 것일 수 있다. 이와 다르게, 베이스부재(161)는 이송부재(140)에 고정결합되지 않고 이송부재(140)와 인접하게 배치된 것일 수 있다.
슬라이딩부재(162)는 베이스부재(161)에 결합되어 이송부재(140)로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동되도록 형성된다.
센서(164)는 슬라이딩부재(162)에 결합된다. 센서(164)의 일예로 증기센서(Vapor Sensor) 또는 QCM(Quartz Crystal Microbalance) 일 수 있다. 증기센서(164)는 노출부(150)로부터 유출되는 증착물질의 분사량을 측정한다. 이러한 센서(164)는 슬라이딩부재(162)에 탈착가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 노후된 센서(164)의 교체가 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 센서(164)와 노출부(150) 사이의 거리가 더욱 가까워지는 경우, 센서(164)가 노출부(150)로부터 유출되는 증착물질을 더욱 정확하게 측정할 수는 있으나, 센서(164)에 증착물질이 단위 시간당 더욱 많이 증착되어 센서(164)를 교체하는 주기가 짧아지게 된다. 이와 반대로, 센서(164)와 노출부(150) 사이의 거리가 더욱 멀어지는 경우, 센서(164)가 노출부(150)로부터 유출되는 증착물질을 더욱 정확하게 측정하기는 어려우나, 센서(164)에 증착물질이 단위 시간당 더욱 적게 증착되어 센서(164)를 교체하는 주기가 길어지게 된다.
상기와 같은 구조로 이루어진 감지유닛(160)은 슬라이딩부재(162)에 의해 센서(164)와 노출부(150) 사이의 거리를 변경시킬 수 있다. 그러므로, 센서(164)의 교체주기를 적절하게 유지함과 동시에 센서(164)가 노출부(150)로부터 유출되는 증착물질을 정확하게 측정할 수 있게 한다.
한편, 도 3을 참조하면, 감지유닛(160)의 변형예로 회전부재(163)를 더 포함할 수 있다.
회전부재(163)는 슬라이딩부재(162)에 회전가능하도록 결합된다. 회전부재(163)는 슬라이딩부재(162)에 힌지결합될 수 있다. 회전부재(163)와 슬라이딩부재(162)를 결합하는 힌지에는 일정한 마찰력이 발생될 수 있도록, 미도시된 마찰부재가 배치될 수 있다. 이러한 마찰부재의 일예로 회전부재(163)와 슬라이딩 부재가 접촉된 면들 사이에 배치된 금속 플레이트일 수 있다. 이러한 마찰부재에 의해 회전부재(163)가 슬라이딩부재(162)에 대해 특정 회전된 상태에서 그 회전된 각도가 고정될 수 있다. 이 경우, 센서(164)는 전술한 회전부재(163)에 결합된다.
상기와 같이 회전부재(163)가 회전되게 하여 센서(164)와 노출부(150) 사이의 거리를 변경시킴으로써, 센서(164)의 교체주기를 적절하게 유지함과 동시에 센서(164)가 노출부(150)로부터 유출되는 증착물질을 정확하게 측정할 수 있게 한다.
한편, 유기 반도체 제조장치(100)는 미도시된 증착방지부재를 더 포함할 수 있다. 증착방지부재는 감지유닛(160)이 복수개로 이루어지면서 서로 인접하게 배치되는 경우, 감지유닛(160)들 사이에 배치되어 인접한 감지유닛(160)으로 노출부(150)로부터 유출된 증착물질이 증착되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 증착방지부재의 형상의 일예로 판형상 일 수 있다.
또한, 감지유닛(160)은 별도의 밀폐된 챔버 내에 수용되는 것도 가능하다. 이러한 구조에 의해 노출부(150)로부터 유출된 증착물질이 감지유닛(160) 주변의 부재에 증착되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이송부재(140)는 적어도 일부가 특정 각도로 절곡되도록 형성되며, 노출부(150)는 상기 이송부재(140)의 절곡된 부분에 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의해 유기 반도체 제조장치의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 유기 반도체 제조장치의 유지/보수를 편리하게 하기 위함이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 기판 100: 유기 반도체 제조장치
110: 저장부재 120: 가열부재
130: 분사부재 140: 이송부재
150: 노출부 160: 감지유닛
161: 베이스부재 162: 슬라이딩부재
163: 회전부재 164: 센서

Claims (6)

  1. 기판에 증착될 증착물질이 저장된 저장부재와, 상기 저장부재에 저장된 증착물질을 기화시키는 가열부재와, 기화된 증착물질이 분사되는 분사부재와, 일단은 저장부재에 연결되고, 타단은 분사부재에 연결되어 상기 저장부재로부터 상기 분사부재로 증착물질이 이송될 수 있게 하는 이송부재를 포함하는 유기 반도체 제조장치에 있어서,
    상기 이송부재를 따라 이송되는 증착물질 중 적어도 일부가 외부로 유출되도록 상기 이송부재의 적어도 일부에 형성된 노출부; 및
    상기 노출부에 인접하게 배치되어 상기 노출부를 통하여 유출되는 증착물질의 유출량을 감지하여 기판 상에 증착된 증착물질의 두께를 간접적으로 측정하는 감지유닛;
    을 포함하는 유기 반도체 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    감지유닛은:
    베이스부재;
    상기 베이스부재에 결합되어 상기 이송부재로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동되는 슬라이딩부재; 및
    상기 슬라이딩부재에 결합된 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    감지유닛은:
    베이스부재;
    상기 베이스부재에 결합되어 상기 이송부재로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동되는 슬라이딩부재;
    상기 슬라이딩부재에 회전가능하도록 결합된 회전부재; 및
    상기 회전부재에 결합된 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지유닛은 복수개로 이루어지며,
    상기 감지유닛들 사이에 배치되어 인접한 감지유닛으로 증착물질이 증착되는 것을 방지하는 적어도 하나의 증착방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노출부에 형성되어 외부로 유출되는 증착물질의 양을 제어하는 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 제조장치
  6. 제5항에 있어서,
    상기 노즐의 직경은 1㎜ 내지 10㎜ 인 것을 특징으로 하는 유기 반도체 제조장치.

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