[发明专利]坩埚装置、坩埚装置控制方法、膜厚测量装置及包含它的薄膜沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种供应薄膜沉积时所需要的有机物质的坩埚装置、控制该坩埚装置的方法、测量所沉积薄膜厚度的装置及包含它的薄膜沉积设备。

背景技术

有机发光二极管(OLED：organic light emitting diode)是一种利用荧光性有机化合物上通电流后发光的电致发光现象来发光的自身发光型有机物质。基于该有机发光二极管的显示器(Display)可以在较低的电压驱动、可制成较薄形状、具有较宽的视角与较快的响应速度，因此与一般LCD(liquid crystal display)不同地，即使在旁边观看也不会出现画质变化，画面上也不会出现残像。而且，在小型屏幕方面，由于具有超过LCD的画质及单纯的制造工艺而拥有价格竞争力，因此被视为新一代显示元件而备受瞩目。

利用有机发光二极管制造移动通信终端用显示器或电视等产品时需要使用薄膜沉积设备。薄膜沉积设备是一种制造有机发光二极管的重要设备之一，其在基板沉积有机物质而形成薄膜。

图1是一般薄膜沉积设备的结构概略图。如图1所示，薄膜沉积设备包括腔室(chamber)910，基板905(以下将省略图形标记)位于腔室910的上部空间，为了在基板905上沉积薄膜而供应有机物质的坩埚装置(请参考图形标记920、930)则配置在腔室910的下部空间。

坩埚装置包括内部装载有机物质的坩埚920及缠绕在坩埚920整体外周的电热线930。凭借电热线930加热坩埚920时装在坩埚920里的有机物质将蒸发。这样蒸发的有机物质通过坩埚920上的喷射手段被放出而上升，从而到达位于腔室910的上部空间的基板并沉积而在基板上形成薄膜。

电热线930对整体坩埚920加热，在薄膜沉积工序中没有蒸发而留在坩埚920的一部分有机物质从工序初期开始继续暴露于电热线930的高热，坩埚920因为有机物质蒸发而空出来的上部被电热线930的热量不必要地继续加热。

不必要地长时间暴露于高热的有机物质会因为热分解之类的原因而变性，可能无法作为有机薄膜材料使用。而且，在薄膜沉积工序中对整体坩埚920持续加热时在能量效率方面属于非常没有效率的方法。

另外，腔室910的内部可以具备膜厚测量装置，其能够测量从坩埚920的有机物质蒸发量而算出沉积在基板上的薄膜厚度(把所蒸发的有机物质量换算成所沉积的薄膜厚度)。

大韩民国注册实用新型第0218573号记载了膜厚测量装置，其包括：膜厚测量仪(film thickness monitor)，在监视头(monitor head)上安装有晶体传感器(crystal sensor)；格子(grid)，具有网状结构，在膜厚测量仪的前面遮蔽所蒸发的一部分有机物质而减少沉积到晶体传感器上的有机物质；格子支撑架，支持格子。

前述大韩民国注册实用新型第0218573号所记载的膜厚测量装置在测量初期虽然可以凭借格子(grid)遮蔽一部分有机物质并测量膜厚度，之后却随着时间的经过而在格子上积累有机物质而可能堵塞网状结构的格子，从而让膜厚测量不准确或者无法测量。

发明内容

本发明提供一种可以把坩埚所装载的有机物质有效地加热、蒸发的坩埚装置及其控制方法、以及包含它的薄膜沉积设备。

而且，本发明还提供一种可以提高膜厚测量的可靠性的膜厚测量装置及包含它的薄膜沉积设备。

本发明需要解决的课题不限于上述课题，一般技术人员(在本发明所属技术领域中具有通常知识者)可以从下列记载内容中明确地理解所没有提及的其它课题。

本发明实施例的坩埚装置包括：坩埚，内部装载有机物质；升降式加热单元，能够沿着上下方向移动地配置在上述坩埚上并且一边移动一边供热让有机物质蒸发；驱动单元，驱使上述升降式加热单元移动。

本发明实施例的坩埚装置还包括控制单元，其控制上述驱动单元以便让上述升降式加热单元随着上述坩埚所装载有机物质的量而移动。

本发明实施例的坩埚装置还包括冷却上述坩埚内部有机物质的冷却单元。而且，上述冷却单元能够与上述升降式加热单元一起移动地配置在上述升降式加热单元的下部。

上述控制单元包括：检测传感器，检测上述坩埚内部的有机物质量；控制部，根据来自上述检测传感器的检测信号而控制上述驱动单元的运转。或者，上述控制单元包括：检测传感器，检测来自上述坩埚的有机物质蒸发量；控制部，根据来自上述检测传感器的检测信号而控制上述驱动单元的运转。

上述升降式加热单元由上下方向配置的多个单位加热单元构成，上述单位加热单元能够各自调节加热温度。