(57)【要約】【課題】薄膜蒸着装置を提供する。【解決手段】大型基板量産工程に容易に適用でき、製造収率が向上した薄膜蒸着装置に係り、これを具現するために、基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、蒸着源；蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数個の第１スリットが形成される第１ノズル；蒸着源と対向するように配され、第１方向に沿って複数個の第２スリットが形成される第２ノズル；第１ノズルと第２ノズルとの間の空間を区画するように、第１方向に沿って配された複数個の遮断壁を具備する遮断壁アセンブリ；第２ノズルと基板との間隔を制御する間隔制御部材と、第２ノズルと基板との間のアラインを調節するアライン制御部材とのうち、少なくとも一つ；を含む薄膜蒸着装置である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、
蒸着源と、
前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数個の第１スリットが形成される第１ノズルと、
前記蒸着源と対向するように配され、前記第１方向に沿って複数個の第２スリットが形成される第２ノズルと、
前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画するように、前記第１方向に沿って配された複数個の遮断壁を具備する遮断壁アセンブリと、
前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御する間隔制御部材と、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節するアライン制御部材とのうち、少なくとも一つと、を含む薄膜蒸着装置。
【請求項２】
前記間隔制御部材は、前記第２ノズルと前記基板との間隔が一定に維持されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３】
前記間隔制御部材は、
前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、
前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４】
前記基板上には、ポジショニング・マークが形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定することを特徴とする請求項３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５】
前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されることを特徴とする請求項４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項６】
前記薄膜蒸着装置は、
ベースフレームと、
前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイとをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項７】
前記アクチュエータは、前記トレイに対して前記第２ノズルを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御することを特徴とする請求項６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項８】
前記間隔制御部材は、
前記第２ノズルの一端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの一端部を前記トレイに対して移動させる第１アクチュエータと、
前記一端部と対向する前記第２ノズルの他端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの前記他端部を前記トレイに対して移動させる第２アクチュエータと、
前記第２ノズルを前記第１方向を軸にして回転させる第３アクチュエータとを含むことを特徴とする請求項６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、ピエゾモータであることを特徴とする請求項３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間隔をリアルタイムでフィードバック制御することを特徴とする請求項３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１１】
前記間隔制御部材は、前記第２ノズルの両端部に配され、前記基板と接するように配されるローラまたはボールであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１２】
前記アライン制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的な位置が一定に維持されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１３】
前記アライン制御部材は、
前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、
前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１４】
前記基板上には、ポジショニング・マークが形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的な位置を測定することを特徴とする請求項１３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１５】
前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されることを特徴とする請求項１４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１６】
前記薄膜蒸着装置は、
ベースフレームと、
前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイとをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１７】
前記アクチュエータは、前記ベースフレームに対して前記トレイを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節することを特徴とする請求項１６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１８】
前記アライン制御部材は、
前記トレイの一端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して直線移動させる第１アクチュエータと、
前記一端部と当接する前記トレイの他端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して回転移動させる第２アクチュエータとを含む請求項１６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項１９】
前記アクチュエータは、ピエゾモータであることを特徴とする請求項１３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２０】
前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを、リアルタイムでフィードバック制御することを特徴とする請求項１３に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２１】
前記複数個の遮断壁それぞれは、前記第１方向と実質的に垂直な方向に形成され、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画することを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２２】
前記複数個の遮断壁は、等間隔に配されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２３】
前記遮断壁と前記第２ノズルは、所定間隔をおいて離隔されるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２４】
前記遮断壁アセンブリは、前記薄膜蒸着装置から分離自在に形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２５】
前記遮断壁アセンブリは、複数個の第１遮断壁を具備する第１遮断壁アセンブリと、複数個の第２遮断壁を具備する第２遮断壁アセンブリとを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２６】
前記複数個の第１遮断壁及び前記複数個の第２遮断壁それぞれは、前記第１方向と実質的に垂直な第２方向に形成され、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画することを特徴とする請求項２５に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２７】
前記複数個の第１遮断壁及び前記複数個の第２遮断壁それぞれは、互いに対応するように配されることを特徴とする請求項２５に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２８】
前記互いに対応する第１遮断壁及び第２遮断壁は、実質的に同じ平面上に位置するように配されることを特徴とする請求項２７に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項２９】
前記蒸着源で気化された蒸着物質は、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを通過し、前記基板に蒸着されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３０】
前記第２ノズルは、前記基板から所定間隔をおいて離隔されるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３１】
前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記遮断壁アセンブリは、前記基板に対して相対的に移動自在に形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３２】
前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記遮断壁アセンブリは、前記基板に対して相対的に移動しつつ、前記基板に蒸着物質を蒸着することを特徴とする請求項３１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３３】
前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記遮断壁アセンブリは、前記基板と平行した面に沿って相対的に移動することを特徴とする請求項３１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３４】
基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、
蒸着物質を放射する蒸着源と、
前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数個の第１スリットが形成される第１ノズルと、
前記第１ノズルと対向するように配され、前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿って複数個の第２スリットが形成される第２ノズルと、
前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御する間隔制御部材と、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節するアライン制御部材とのうち、少なくとも一つとを含み、
前記基板が、前記薄膜蒸着装置に対して、前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着が行われ、
前記蒸着源、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、一体に形成されることを特徴とする薄膜蒸着装置。
【請求項３５】
前記間隔制御部材は、前記第２ノズルと前記基板との間隔が一定に維持されるように制御することを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３６】
前記間隔制御部材は、
前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、
前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３７】
前記基板上には、ポジショニング・マークが形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定することを特徴とする請求項３６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３８】
前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されることを特徴とする請求項３７に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３９】
前記薄膜蒸着装置は、
ベースフレームと、
前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイををさらに含むことを特徴とする請求項３６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４０】
前記アクチュエータは、前記トレイに対して前記第２ノズルを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御することを特徴とする請求項３９に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４１】
前記間隔制御部材は、
前記第２ノズルの一端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの一端部を前記トレイに対して移動させる第１アクチュエータと、
前記一端部と対向する前記第２ノズルの他端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの前記他端部を前記トレイに対して移動させる第２アクチュエータと、
前記第２ノズルを前記第１方向を軸にして回転させる第３アクチュエータとを含むことを特徴とする請求項３９に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４２】
前記アクチュエータは、ピエゾモータであることを特徴とする請求項３６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４３】
前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間隔をリアルタイムでフィードバック制御することを特徴とする請求項３６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４４】
前記間隔制御部材は、前記第２ノズルの両端部に配され、前記基板と接するように配されるローラまたはボールであることを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４５】
前記アライン制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的な位置が一定に維持されるように制御することを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４６】
前記アライン制御部材は、
前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、
前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４７】
前記基板上には、ポジショニング・マークが形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的な位置を測定することを特徴とする請求項４６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４８】
前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されることを特徴とする請求項４７に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４９】
前記薄膜蒸着装置は、
ベースフレームと、
前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイとをさらに含むことを特徴とする請求項４６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５０】
前記アクチュエータは、前記ベースフレームに対して前記トレイを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節することを特徴とする請求項４９に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５１】
前記アライン制御部材は、
前記トレイの一端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して直線移動させる第１アクチュエータと、
前記一端部と当接する前記トレイの他端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して回転移動させる第２アクチュエータとを含むことを特徴とする請求項４９に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５２】
前記アクチュエータは、ピエゾモータであることを特徴とする請求項４６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５３】
前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを、リアルタイムでフィードバック制御することを特徴とする請求項４６に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５４】
前記蒸着源、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、連結部材によって結合され、一体に形成されることを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５５】
前記連結部材は、前記蒸着物質の移動経路をガイドすることを特徴とする請求項５４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５６】
前記連結部材は、前記蒸着源、前記第１ノズル及び前記第２ノズルとの間の空間を外部から密閉するように形成されることを特徴とする請求項５４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５７】
前記薄膜蒸着装置は、前記基板と所定程度離隔されるように形成されることを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５８】
前記基板が、前記薄膜蒸着装置に対して、前記第１方向に沿って移動しつつ、前記基板上に前記蒸着物質が連続的に蒸着されることを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５９】
前記薄膜蒸着装置の前記第２ノズルは、前記基板より小さく形成されることを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項６０】
前記複数個の第１スリットは、所定角度チルトされるように形成されることを特徴とする請求項３４に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項６１】
前記複数個の第１スリットは、前記第１方向に沿って形成された２列の第１スリットを含み、前記２列の第１スリットは、互いに対向する方向にチルトされていることを特徴とする請求項６０に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項６２】
前記複数個の第１スリットは、前記第１方向に沿って形成された２列の第１スリットを含み、
前記２列の第１スリットのうち、第１側に配された第１スリットは、第２ノズルの第２側端部を向くように配され、
前記２列の第１スリットのうち、第２側に配された第１スリットは、第２ノズルの第１側端部を向くように配されることを特徴とする請求項６０に記載の薄膜蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜蒸着装置に係り、詳細には、大型基板量産工程に容易に適用され、製造収率が向上した薄膜蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ装置のうち、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）装置は、視野角が広く、かつコントラストにすぐれるだけではなく応答速度が速いという長所を有しており、次世代ディスプレイ装置として注目を集めている。
【０００３】
一般的に、有機発光ディスプレイ装置は、アノードとカソードとからそれぞれ注入される正孔と電子とが発光層で結合されて発光する原理によって色相具現が可能な、アノードとカソードとの間に発光層を挿入した積層型の構造である。しかし、このような構造では高効率発光を得難いために、それぞれの電極と発光層との間に、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層のような中間層を選択的に追加挿入して使用している。
【０００４】
しかし、発光層や前記中間層のような有機薄膜の微細パターンを形成することが実質的に非常に困難であり、前記層によって、赤色、緑色及び青色の発光効率が異なるために、従来の薄膜蒸着装置では、大面積（５Ｇ以上のマザーガラス（mother-glass))に対するパターニングが不可能であり、満足すべきレベルの駆動電圧、電流密度、輝度、色純度、発光効率及び寿命などを有する大型有機発光ディスプレイ装置を製造できず、その改善が至急である。
【０００５】
一方、有機発光ディスプレイ装置は、互いに対向した第１電極及び第２電極間に発光層及びこれを含む中間層を具備する。このとき、前記電極及び中間層は、さまざまな方法で形成されうるが、そのうちの１つの方法が蒸着である。蒸着方法を利用して有機発光ディスプレイ装置を製作するためには、薄膜などが形成される基板面に、形成される薄膜などのパターンと同じパターンを有するファインメタル・マスク（ＦＭＭ：fine metal mask）を密着させ、薄膜などのための材料を蒸着して所定パターンの薄膜を形成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は製造が容易であり、かつ大型基板量産工程に容易に適用され、製造収率及び蒸着効率が向上し、ノズルと基板との間隔調節が容易な薄膜蒸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、蒸着源；前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数個の第１スリットが形成される第１ノズル；前記蒸着源と対向するように配され、前記第１方向に沿って複数個の第２スリットが形成される第２ノズル；前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画するように、前記第１方向に沿って配された複数個の遮断壁を具備する遮断壁アセンブリ；前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御する間隔制御部材と、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節するアライン制御部材とのうち、少なくとも一つ；を含む薄膜蒸着装置を提供する。
【０００８】
本発明において、前記間隔制御部材は、前記第２ノズルと前記基板との間隔が一定に維持されるように制御されうる。
本発明において、前記間隔制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことができる。
【０００９】
ここで、前記基板上には、ポジショニング・マーク（positioning mark）が形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定できる。
ここで、前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されうる。
ここで、前記薄膜蒸着装置は、ベースフレームと、前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイとをさらに含むことができる。
【００１０】
ここで、前記アクチュエータは、前記トレイに対して前記第２ノズルを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御できる。
ここで、前記間隔制御部材は、前記第２ノズルの一端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの一端部を前記トレイに対して移動させる第１アクチュエータと、前記一端部と対向する前記第２ノズルの他端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの前記他端部を前記トレイに対して移動させる第２アクチュエータと、前記第２ノズルを前記第１方向を軸にして回転させる第３アクチュエータとを含むことができる。
【００１１】
ここで、前記アクチュエータは、ピエゾモータ（piezoelectric motor）でありうる。
ここで、前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間隔をリアルタイムでフィードバック制御できる。
本発明において、前記間隔制御部材は、前記第２ノズルの両端部に配され、前記基板と接するように配されるローラまたはボールでありうる。
【００１２】
本発明において、前記アライン制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的の位置が一定に維持されるように制御されうる。
ここで、前記アライン制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことができる。
ここで、前記基板上には、ポジショニング・マークが形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的の位置を測定できる。
【００１３】
ここで、前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されうる。
ここで、前記薄膜蒸着装置は、ベースフレームと、前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイとをさらに含むことができる。
ここで、前記アクチュエータは、前記ベースフレームに対して前記トレイを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節できる。
【００１４】
ここで、前記アライン制御部材は、前記トレイの一端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して直線移動させる第１アクチュエータと、前記一端部と当接する前記トレイの他端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して回転移動させる第２アクチュエータとを含む。
【００１５】
ここで、前記アクチュエータは、ピエゾモータでありうる。
ここで、前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを、リアルタイムでフィードバック制御できる。
【００１６】
本発明において、前記複数個の遮断壁それぞれは、前記第１方向と実質的に垂直な方向に形成され、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画できる。
本発明において、前記複数個の遮断壁は、等間隔に配されうる。
本発明において、前記遮断壁と前記第２ノズルは、所定間隔をおいて離隔されるように形成されうる。
【００１７】
本発明において、前記遮断壁アセンブリは、前記薄膜蒸着装置から分離自在に形成されうる。
本発明において、前記遮断壁アセンブリは、複数個の第１遮断壁を具備する第１遮断壁アセンブリと、複数個の第２遮断壁を具備する第２遮断壁アセンブリとを含むことができる。
ここで、前記複数個の第１遮断壁及び前記複数個の第２遮断壁それぞれは、前記第１方向と実質的に垂直な第２方向に形成され、前記第１ノズルと前記第２ノズルとの間の空間を区画できる。
【００１８】
ここで、前記複数個の第１遮断壁及び前記複数個の第２遮断壁それぞれは、互いに対応するように配されうる。
ここで、前記互いに対応する第１遮断壁及び第２遮断壁は、実質的に同じ平面上に位置するように配されうる。
本発明において、前記蒸着源で気化された蒸着物質は、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを通過して前記基板に蒸着されうる。
本発明において、前記第２ノズルは、前記基板から所定間隔をおいて離隔されるように形成されうる。
【００１９】
本発明において、前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記遮断壁アセンブリは、前記基板に対して相対的に移動自在に形成されうる。
ここで、前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記遮断壁アセンブリは、前記基板に対して相対的に移動しつつ、前記基板に蒸着物質を蒸着させることができる。
ここで、前記蒸着源、前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記遮断壁アセンブリは、前記基板と平行した面に沿って相対的に移動できる。
【００２０】
他の側面による本発明は、基板上に薄膜を形成するための薄膜蒸着装置において、蒸着物質を放射する蒸着源；前記蒸着源の一側に配され、第１方向に沿って複数個の第１スリットが形成される第１ノズル；前記第１ノズルと対向するように配され、前記第１方向に対して垂直な第２方向に沿って複数個の第２スリットが形成される第２ノズル；前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御する間隔制御部材と、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節するアライン制御部材とのうち、少なくとも一つ；を含み、前記基板が前記薄膜蒸着装置に対して、前記第１方向に沿って移動しつつ蒸着が行われ、前記蒸着源、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、一体に形成されることを特徴とする薄膜蒸着装置を提供する。
【００２１】
本発明において、前記間隔制御部材は、前記第２ノズルと前記基板との間隔が一定に維持されるように制御できる。
本発明において、前記間隔制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことができる。
【００２２】
ここで、前記基板上には、ポジショニング・マークが形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定できる。
ここで、前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されうる。
ここで、前記薄膜蒸着装置は、ベースフレームと、前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイとをさらに含むことができる。
ここで、前記アクチュエータは、前記トレイに対して前記第２ノズルを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間隔を制御できる。
【００２３】
ここで、前記間隔制御部材は、前記第２ノズルの一端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの一端部を前記トレイに対して移動させる第１アクチュエータと、前記一端部と対向する前記第２ノズルの他端部と前記トレイとの間に配され、前記第２ノズルの前記他端部を前記トレイに対して移動させる第２アクチュエータと、前記第２ノズルを前記第１方向を軸にして回転させる第３アクチュエータとを含むことができる。
ここで、前記アクチュエータは、ピエゾモータでありうる。
【００２４】
ここで、前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間隔をリアルタイムでフィードバック制御できる。
本発明において、前記間隔制御部材は、前記第２ノズルの両端部に配され、前記基板と接するように配されるローラまたはボールでありうる。
本発明において、前記アライン制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的の位置が一定に維持されるように制御できる。
ここで、前記アライン制御部材は、前記基板に対する前記第２ノズルの位置を測定するセンサと、前記基板に対して前記第２ノズルを移動させるための駆動力を提供するアクチュエータとを含むことができる。
【００２５】
ここで、前記基板上には、ポジショニング・マークが形成され、前記センサは、前記ポジショニング・マークを基準に、前記基板に対する前記第２ノズルの相対的の位置を測定できる。
ここで、前記基板上には、オープンマスクが配され、前記オープンマスクは、前記ポジショニング・マークと重畳されないように配されうる。
【００２６】
ここで、前記薄膜蒸着装置は、ベースフレームと、前記ベースフレーム上に配され、内部に前記第２ノズルが収容されるトレイとをさらに含むことができる。
ここで、前記アクチュエータは、前記ベースフレームに対して前記トレイを移動させることによって、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを調節できる。
【００２７】
ここで、前記アライン制御部材は、前記トレイの一端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して直線移動させる第１アクチュエータと、前記一端部と当接する前記トレイの他端部と前記ベースフレームとの間に配され、前記トレイを前記ベースフレームに対して回転移動させる第２アクチュエータとを含む。
【００２８】
ここで、前記アクチュエータは、ピエゾモータでありうる。
ここで、前記アクチュエータと前記センサは、前記第２ノズルと前記基板との間のアラインを、リアルタイムでフィードバック制御できる。
本発明において、前記蒸着源、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、連結部材によって結合され、一体に形成されうる。
【００２９】
ここで、前記連結部材は、前記蒸着物質の移動経路をガイドできる。
ここで、前記連結部材は、前記蒸着源、前記第１ノズル及び前記第２ノズル間の空間を外部から密閉するように形成されうる。
【００３０】
本発明において、前記薄膜蒸着装置は、前記基板と所定程度離隔されるように形成されうる。
本発明において、前記基板が、前記薄膜蒸着装置に対して、前記第１方向に沿って移動しつつ、前記基板上に前記蒸着物質が連続的に蒸着されうる。
本発明において、前記薄膜蒸着装置の前記第２ノズルは、前記基板より小さく形成されうる。
【００３１】
本発明において、前記複数個の蒸着源ノズルは、所定角度チルトされるように形成されうる。
ここで、前記複数個の蒸着源ノズルは、前記第１方向に沿って形成された２列の蒸着源ノズルを含み、前記２列の蒸着源ノズルは、互いに対向する方向にチルトされうる。
ここで、前記複数個の蒸着源ノズルは、前記第１方向に沿って形成された２列の蒸着源ノズルを含み、前記２列の蒸着源ノズルのうち、第１側に配された蒸着源ノズルは、第２ノズルの第２側の端部を向くように配され、前記２列の蒸着源ノズルのうち、第２側に配された蒸着源ノズルは、第２ノズルの第１側の端部を向くように配されうる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の薄膜蒸着装置によれば、製造が容易であり、大型基板の量産工程に容易に適用でき、製造収率及び蒸着効率が向上し、ノズルと基板との間隔調節が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に図示した斜視図である。
【図２】図１の薄膜蒸着装置の概略的な側面図である。
【図３】図１の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係わる第２ノズルと第２ノズルフレームとの結合関係を概略的に示した図面である。
【図５Ａ】本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置で、蒸着物質が蒸着されている状態を概略的に示す図面である。
【図５Ｂ】図５Ａのように、第１遮断壁及び第２遮断壁によって蒸着空間が分離された状態で発生する陰影（shadow）を示す図面である。
【図５Ｃ】蒸着空間が分離されていない状態で発生する陰影を示す図面である。
【図６】本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置を示す側断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置の、間隔制御部材とアライン制御部材とを概略的に示す正面図である。
【図８】図７の薄膜蒸着装置で、間隔制御部材が第２ノズルと基板との間隔を一定に維持する方法を示す図面である。
【図９Ａ】図７の薄膜蒸着装置で、アライン制御部材が第２ノズルと基板とのアラインを制御する方法を示す図面である。
【図９Ｂ】図７の薄膜蒸着装置で、アライン制御部材が第２ノズルと基板とのアラインを制御する方法を示す図面である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置を示す側断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置の、間隔制御部材とアライン制御部材とを概略的に示す正面図である。
【図１２Ａ】本発明の間隙制御部材の一具体例を示す図面である。
【図１２Ｂ】本発明の間隙制御部材の他の具体例を示す図面である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係わる薄膜蒸着装置を示す側断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に図示した斜視図である。
【図１５】図１４の薄膜蒸着装置の概略的な側面図である。
【図１６】図１４の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態による薄膜蒸着装置を示す図面である。
【図１８】本発明による薄膜蒸着装置で、蒸着源ノズルをチルトさせていないとき、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。
【図１９】本発明による薄膜蒸着装置で、蒸着源ノズルをチルトさせたとき、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に図示した斜視図であり、図２は、図１の薄膜蒸着装置の概略的な側断面図であり、図３は、図１の薄膜蒸着装置の概略的な平断面図である。
【００３５】
図１、図２及び図３を参照すれば、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリ１３０、第２ノズル１５０、第２ノズルフレーム１５５及び基板１６０を含む。また、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、間隔制御部材（図７参照）とアライン制御部材（図７参照）とをさらに含む。かような間隔制御部材とアライン制御部材とについては、図６以下で詳細に説明する。
【００３６】
ここで、図１、図２及び図３には、説明の便宜のために、チャンバを図示していないが、図１ないし図３の全ての構成は、適切な真空度が維持されるチャンバ内に配されることが望ましい。これは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
【００３７】
詳細には、蒸着源１１０から放出された蒸着物質１１５を、第１ノズル１２０及び第２ノズル１５０を通過し、基板１６０に所望のパターンに蒸着させようとするならば、基本的に、チャンバ（図示せず）の内部は、ＦＭＭ（fine metal mask）蒸着方法のような高真空状態を維持しなければならない。また、遮断壁１３１及び第２ノズル１５０の温度が、蒸着源１１０の温度より十分に低くなってこそ（約１００゜以下）、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間を高真空状態に維持できる。このように、遮断壁アセンブリ１３０と第２ノズル１５０との温度が十分に低ければ、所望しない方向に放射される蒸着物質１１５は、いずれも遮断壁アセンブリ１３０面に吸着され、高真空を維持できるために、蒸着物質間の衝突が発生せず、蒸着物質の直進性を確保できるのである。このとき、遮断壁アセンブリ１３０は、高温の蒸着源１１０を向いており、蒸着源１１０と近いところは、最大１６７℃゜ほどに温度が上昇するために、必要な場合、部分冷却装置がさらに備わりうる。このために、遮断壁アセンブリ１３０には、冷却部材が形成されうる。
【００３８】
このようなチャンバ（図示せず）内には、被蒸着体である基板１６０が配される。前記基板１６０は、平板表示装置用基板になりうるが、多数の平板表示装置を形成できるマザーガラス（mother glass）のような大面積基板が適用されうる。
チャンバ内で、前記基板１６０と対向する側には、蒸着物質１１５が収容及び加熱される蒸着源１１０が配される。前記蒸着源１１０内に収容されている蒸着物質１１５が気化されることによって、基板１６０に蒸着がなされる。詳細には、蒸着源１１０は、その内部に蒸着物質１１５が充填されるルツボ１１１と、ルツボ１１１を加熱させ、ルツボ１１１内部に充填された蒸着物質１１５をルツボ１１１の一側、詳細には、第１ノズル１２０側に蒸発させるためのヒータ１１２とを含む。
【００３９】
蒸着源１１０の一側、詳細には、蒸着源１１０で基板１６０に向かう側には、第１ノズル１２０が配される。そして、第１ノズル１２０には、Ｙ軸方向に沿って複数個の第１スリット１２１が形成される。ここで、前記複数個の第１スリット１２１は、等間隔に形成されうる。蒸着源１１０内で気化された蒸着物質１１５は、かような第１ノズル１２０を通過し、被蒸着体である基板１６０側に向かうのである。
【００４０】
第１ノズル１２０の一側には、遮断壁アセンブリ１３０が備わる。前記遮断壁アセンブリ１３０は、複数個の遮断壁１３１と、遮断壁１３１外側に備わる遮断壁フレーム１３２とを含む。ここで、前記複数個の遮断壁１３１は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に備わりうる。そして、前記複数個の遮断壁１３１は、等間隔に形成されうる。また、それぞれの遮断壁１３１は、図面で見たとき、ＸＺ平面と平行に、換言すれば、Ｙ軸方向に垂直になるように形成される。このように配された複数個の遮断壁１３１は、第１ノズル１２０と、後述する第２ノズル１５０との間の空間を区画する役割を行う。ここで、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、前記遮断壁１３１によって、蒸着物質が噴射されるそれぞれの第１スリット１２１別に、蒸着空間が分離されることを一特徴とする。
【００４１】
ここで、それぞれの遮断壁１３１は、互いに隣接している第１スリット１２１間に配されうる。これは言い換えれば、互いに隣接している遮断壁１３１間に、１つの第１スリット１２１が配されると見ることもできる。望ましくは、第１スリット１２１は、互いに隣接している遮断壁１３１間の真ん中に位置しうる。このように、遮断壁１３１が第１ノズル１２０と、後述する第２ノズル１５０との間の空間を区画することによって、１つの第１スリット１２１から排出される蒸着物質は、他の第１スリット１２１から排出された蒸着物質と混合されず、第２スリット１５１を通過して基板１６０に蒸着されるのである。換言すれば、遮断壁１３１は、第１スリット１２１を介して排出される蒸着物質を分散させないように、蒸着物質のＹ軸方向の移動経路をガイドする役割を行う。
【００４２】
一方、前記複数個の遮断壁１３１の外側には、遮断壁フレーム１３２がさらに備わりうる。遮断壁フレーム１３２は、複数個の遮断壁１３１の上下面にそれぞれ備わり、複数個の遮断壁１３１の位置を支持するとともに、第１スリット１２１を介して排出される蒸着物質を分散させないように、蒸着物質のＺ軸方向の移動経路をガイドする役割を行う。
一方、前記遮断壁アセンブリ１３０は、薄膜蒸着装置１００から分離自在に形成されうる。詳細には、従来のＦＭＭ蒸着方法は、蒸着効率が低いちう問題点が存在した。ここで、蒸着効率というのは、蒸着源で気化された材料のうち、実際に基板に蒸着された材料の比率を意味するものであり、従来のＦＭＭ蒸着方法での蒸着効率は、３２％ほどである。しかも、従来のＦＭＭ蒸着方法では、蒸着に使われなかった６８％ほどの有機物が、蒸着器内部の各所に蒸着されるために、そのリサイクルが容易ではないという問題点が存在した。
【００４３】
かような問題点を解決するために、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００では、遮断壁アセンブリ１３０を利用して蒸着空間を外部空間と分離したので、基板１６０に蒸着されなかった蒸着物質は、ほとんど遮断壁アセンブリ１３０内に蒸着される。従って、長時間の蒸着後、遮断壁アセンブリ１３０に蒸着物質が多く溜まれば、遮断壁アセンブリ１３０を薄膜蒸着装置１００から分離した後、別途の蒸着物質リサイクル装置に入れて蒸着物質を回収できる。かような構成を介し、蒸着物質リサイクル率を上げることによって、蒸着効率が向上し、製造コストが節減されるという効果を得ることができる。
【００４４】
蒸着源１１０と基板１６０との間には、第２ノズル１５０及び第２ノズルフレーム１５５がさらに備わる。第２ノズルフレーム１５５は、ほぼ窓枠のような格子状に形成され、その内側に、第２ノズル１５０が結合される。ただし図面には、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とが別途の部材でもって形成され、互いに結合されうると図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではなく、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５は、一体に形成されもする。その場合、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とを合わせて、第２ノズルと呼ぶこともできる。
【００４５】
そして、第２ノズル１５０には、Ｙ軸方向に沿って複数個の第２スリット１５１が形成される。ここで、前記複数個の第２スリット１５１は、等間隔に形成されうる。蒸着源１１０内で気化された蒸着物質１１５は、第１ノズル１２０及び第２ノズル１５０を通過し、被蒸着体である基板１６０側に向かうのである。
【００４６】
ここで、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、第１スリット１２１の総個数より、第２スリット１５１の総個数がさらに多いことを一特徴とする。また、互いに隣接している２つの遮断壁１３１間に配された第１スリット１２１の個数より、第２スリット１５１の個数がさらに多いことを一特徴とする。
【００４７】
すなわち、互いに隣接している２つの遮断壁１３１間には、一つまたはそれ以上の第１スリット１２１が配される。同時に、互いに隣接している２つの遮断壁１３１間には、複数個の第２スリット１５１が配される。そして、互いに隣接している２つの遮断壁１３１によって、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間が区画され、それぞれの第１スリット１２１別に、蒸着空間が分離される。従って、１つの第１スリット１２１から放射された蒸着物質は、ほぼ同じ蒸着空間にある第２スリット１５１を通過し、基板１６０に蒸着されるのである。
【００４８】
一方、前記第２ノズル１５０は、従来のＦＭＭ、特にストライプタイプ（stripe type）のマスクの製造方法と同じ方法であるエッチングを介して製作されうる。この場合、既存ＦＭＭ蒸着方法では、ＦＭＭサイズが基板サイズと同一に形成されなければならない。従って、基板サイズが増大するほど、ＦＭＭも大型化されなければならず、従ってＦＭＭ製作が容易ではなく、ＦＭＭを引き伸ばして精密なパターンにアラインするのも容易ではないという問題点が存在した。しかし、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００の場合、薄膜蒸着装置１００が、チャンバ（図示せず）内でＺ軸方向に移動しつつ蒸着がなされる。換言すれば、薄膜蒸着装置１００が、現在位置で蒸着を完了した場合、薄膜蒸着装置１００または基板１６０を、Ｚ軸方向に相対的に移動させ、連続的に蒸着を行う。従って、本発明の薄膜蒸着装置１００では、従来のＦＭＭに比べて、はるかに小さく第２ノズル１５０を設けることができる。すなわち、本発明の薄膜蒸着装置１００の場合、第２ノズル１５０のＹ軸方向への幅、及び基板１６０のＹ軸方向への幅のみを同一に形成すれば、第２ノズル１５０のＺ軸方向の長さは、基板１６０の長さより短く形成できるのである。このように、従来のＦＭＭに比べて、はるかに小さく第２ノズル１５０を設けることができるために、本発明の第２ノズル１５０は、その製造が容易である。すなわち、第２ノズル１５０のエッチング作業や、その後の精密な引張（extension）及び溶接作業、移動及び洗浄の作業など、全ての工程で、小型の第２ノズル１５０が、ＦＭＭ蒸着方法に比べて有利である。また、これは、ディスプレイ装置が大型化されるほど、さらに有利になる。
【００４９】
一方、前述の遮断壁アセンブリ１３０と第２ノズル１５０は、互いに一定程度離隔されるように形成されうる。このように、遮断壁アセンブリ１３０と第２ノズル１５０とを互いに離隔させる理由は、次の通りである。
【００５０】
まず、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５は、基板１６０上で、精密な位置とギャップ（gap）とでアラインされなければならないという、いわば高精密制御が必要な部分である。従って、高精度が要求される部分の重さを軽くして制御を容易にするために、精度制御が不要であって重量のある蒸着源１１０、第１ノズル１２０及び遮断壁アセンブリ１３０を、第２ノズル１５０及び第２ノズルフレーム１５５から分離するのである。次に、高温状態の蒸着源１１０によって、遮断壁アセンブリ１３０の温度は、最大１００℃以上に上昇するために、上昇した遮断壁アセンブリ１３０の温度が、第２ノズル１５０に伝導されないように、遮断壁アセンブリ１３０と第２ノズル１５０とを分離するのである。次に、本発明の薄膜蒸着装置１００では、遮断壁アセンブリ１３０に付着した蒸着物質を主にリサイクルし、第２ノズル１５０に付着した蒸着物質は、リサイクルを行わないのである。従って、遮断壁アセンブリ１３０が第２ノズル１５０と分離されれば、蒸着物質のリサイクル作業が容易になる効果も得ることができる。併せて、基板１６０全体の膜均一度を確保するために、補正板（図示せず）をさらに具備できるが、遮断壁１３１が第２ノズル１５０と分離されれば、補正板（図示せず）を設けるのが非常に容易になる。最後に、１枚の基板を蒸着し、次の基板を蒸着する前の状態で、蒸着物質が第２ノズル１５０に蒸着されることを防止し、ノズル交替周期を長くするためには、仕切り（図示せず）がさらに備わりうる。このとき、仕切り（図示せず）は、遮断壁１３１と第２ノズル１５０との間に設けることが容易である。
【００５１】
図４は、本発明の第１実施形態に係わる、第２ノズルと第２ノズルフレームとの結合関係を概略的に示した図面である。
図４を参照すれば、第２ノズルフレーム１５５は、ほぼ窓枠のような格子状に形成され、その内側に、複数個の第２スリット１５１が形成された第２ノズル１５０が結合される。ここで、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００では、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とが結合するとき、第２ノズルフレーム１５５が、第２ノズル１５０に所定の引張力（tensile force）を付与できるように、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とが結合されることを一特徴とする。
【００５２】
詳細には、第２ノズル１５０の精度は、第２ノズル１５０の製作誤差と、蒸着中の第２ノズル１５０の熱膨張による誤差とに分けて影響を受けうる。ここで、第２ノズル１５０の製作誤差を最小化するために、ＦＭＭをフレームに精密引張、溶接するときに使用するカウンタ・フォース（counter force）技術を適用できる。これについてさらに詳細に説明すれば、次の通りである。まず、図４に図示されているように、第２ノズル１５０に外側に向かう方向に張力を加え、第２ノズル１５０を引き伸ばす。次に、前記第２ノズル１５０に加えられる加圧力と対向する方向、すなわち反対方向に、第２ノズルフレーム１５５に圧縮力を加え、第２ノズル１５０に加えられる外力と平衡をなさせる。次に、第２ノズルフレーム１５５に、第２ノズル１５０のエッジを溶接するなどの方法で、第２ノズルフレーム１５５に第２ノズル１５０を結合する。最後に、第２ノズル１５０と第２ノズルフレーム１５５とに、平衡をなすように作用する外力を除去すれば、第２ノズルフレーム１５５によって、第２ノズル１５０に引張力が加えられることになる。かような精密引張、圧縮、溶接技術を利用すれば、エッチング散布があっても、第２ノズル１５０製作誤差は、２μｍ以下に製作が可能である。
【００５３】
一方、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００では、第２ノズルフレーム１５５の温度を一定に維持することを一特徴とする。詳細には、本発明で第２ノズル１５０は、高温の蒸着源１１０を続けて向いているので、常に放射熱を受けるので、温度がある程度（ほぼ５〜１５℃程度）上昇することになる。このように、第２ノズル１５０温度が上昇すれば、第２ノズル１５０が膨脹してパターン精度を下げてしまう。かような問題点を解決するために、本発明では、ストライプ・タイプ（stripe type）の第２ノズル１５０を使用するとともに、第２ノズル１５０の引張状態を左右する第２ノズルフレーム１５５の温度を均一にすることにより、第２ノズル１５０温度上昇によるパターン誤差を防止する。
【００５４】
このようにすれば、第２ノズル１５０の水平方向（Ｙ軸方向）の熱膨張（パターン誤差）は、第２ノズルフレーム１５５の温度によって決定されるために、第２ノズルフレーム１５５の温度さえ一定であるならば、第２ノズル１５０の温度が上がっても熱膨張によるパターン誤差問題は発生しない。一方、第２ノズル１５０の長さ方向（Ｚ軸方向）への熱膨張は存在するが、これは、スキャン方向であるから、パターン精度とは関係がない。
【００５５】
このとき、第２ノズルフレーム１５５は、真空状態で蒸着源１１０にからかなり離隔されているために放射熱を受けず、蒸着源１１０と連結されてもいないために、熱伝導度もく、第２ノズルフレーム１５５の温度が上昇する余地はほとんどない。もし、若干（１〜３℃）の温度上昇問題があったとしても、熱遮蔽板（thermal shield）または放熱フィンなどを使用すれば、容易に一定の温度を維持できる。これについては後述する。
【００５６】
このように、第２ノズルフレーム１５５が第２ノズル１５０に所定の引張力を付与するとともに、第２ノズルフレーム１５５の温度を一定に維持させることによって、第２ノズル１５０の熱膨張問題と第２ノズル１５０のパターン精度問題とが分離され、第２ノズル１５０のパターン精度が向上するという効果を得ることができる。すなわち、前述のように、精密引張、圧縮、溶接技術を利用すれば、エッチング散布があっても、第２ノズル１５０の製作誤差は、２μｍ以下でありうる。また、第２ノズル１５０の温度上昇による熱膨張による誤差は、ストライプタイプの第２ノズル１５０に引張力を決定し、第２ノズルフレーム１５５の温度を一定にすることによって発生しない。従って、第２ノズル１５０の精度は、｛第２ノズルの製作誤差（＜２μｍ）＋第２ノズル熱膨張誤差（〜０）＜２μｍ｝に製作可能であることが分かる。
【００５７】
図５Ａは、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置で、蒸着物質が蒸着されている状態を概略的に示す図面であり、図５Ｂは、図５Ａのように、遮断壁によって蒸着空間が分離された状態で発生する陰影（shadow）を示す図面であり、図５Ｃは、蒸着空間が分離されていない状態で発生する陰影を示す図面である。
図５Ａを参照すれば、蒸着源１１０で気化された蒸着物質は、第１ノズル１２０及び第２ノズル１５０を通過して基板１６０に蒸着される。このとき、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間は、遮断壁１３１によって区画されているので、第１ノズル１２０のそれぞれの第１スリット１２１から出てきた蒸着物質は、遮断壁１３１によって他の第１スリットから出てきた蒸着物質と混合されない。
【００５８】
第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間が、遮断壁アセンブリ１３０によって区画されている場合、図５Ｂに図示されているように、蒸着物質は、約５５゜〜９０゜の角度で第２ノズル１５０を通過して基板１６０に蒸着される。すなわち、遮断壁アセンブリ１３０のスリットのすぐ横を通過する蒸着物質の蒸着角度は、約５５゜になり、スリットの中央部分を通過する蒸着物質の蒸着角度は、約９０゜となる。このとき、基板１６０に生成される陰影領域の幅ＳＨ１は、次の数式１によって決定される。
【００５９】
［数１］
ＳＨ１＝ｓ＊ｄｓ／ｈ
ここで、ｓは、第２ノズルと基板との間の距離であり、ｄｓは、第１スリットの幅であり、ｈは、第１ノズルから第２ノズルまでの距離である。
【００６０】
一方、第１ノズル１２１と第２ノズル１５１との間の空間が遮断壁によって区画されていない場合、図５Ｃに図示されているように、蒸着物質は、図５Ｂでよりもさらに広い範囲の多様な角度で第２ノズル１５０を通過することになる。すなわち、この場合、第２スリット１５１のすぐ横にある第１スリット１２１から放射された蒸着物質だけではなく、他の第１スリット１２１から放射された蒸着物質までも第２スリット１５１を介して基板１６０に蒸着されるので、基板１６０に形成された陰影領域ＳＨ２の幅は、遮断板を具備した場合に比べてはるかに大きくなる。このとき、基板１６０に生成される陰影領域の幅ＳＨ２は、次の数式２によって決定される。
【００６１】
［数２］
ＳＨ２＝ｓ＊２ｄ／ｈ
【００６２】
前記数式１と数式２とを比較してみたとき、ｄｓ（第１スリットの幅）よりｄ（隣接する第１スリット間の間隔）が数〜数十倍以上はるかに大きく形成されるので、第１ノズル１２０と第２ノズル１５０との間の空間が遮断壁１３１によって区画されている場合、陰影がはるかに小さく形成されることが分かる。ここで、基板１６０に生成される陰影領域の幅ＳＨ２を狭めるためには、（１）第１スリット間の間隔を狭めたり（ｄ減少）、（３）第２ノズル１５０と基板１６０との間隔を狭めたり（ｓ減少）、（３）第１ノズルから第２ノズルまでの幅を大きくしなければならない（ｈ増大）。
【００６３】
従って、遮断壁１３１を具備することによって、基板１６０に生成される陰影が小さくなり、従って、第２ノズル１５０を基板１６０から離隔させられるのである。
詳細には、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００では、第２ノズル１５０は、基板１６０から一定程度離隔させて形成される。換言すれば、従来のＦＭＭ蒸着方法では、基板に陰影を生じさせないようにするために、基板にマスクを密着させて蒸着工程を進めた。しかし、このように基板にマスクを密着させる場合、基板とマスクとの接触による不良問題が発生するという問題点が存在した。かような問題点を解決するために、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００では、第２ノズル１５０が被蒸着体である基板１６０と所定間隔をおいて離隔されるように配する。これは、遮断壁１３１を具備することによって、基板１６０に生成される陰影を小さくすることによって実現可能になる。
【００６４】
かような本発明によって、基板とマスクとの接触による不良を防止する効果を得ることができる。また、工程で、基板とマスクとを密着させる時間が不要であるために、製造速度が速まるという効果を得ることができる。
以下、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００の、第２ノズル１５０と基板１６０とのアライン精度及び間隔精度を満足させるためのアライン制御部材及び間隔制御部材について詳細に説明する。
【００６５】
前述のように、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、第２ノズル１５０が基板１６０から一定程度離隔されるように形成され、第２ノズル１５０が基板１６０に対して、Ｚ軸方向に相対的に移動しつつ蒸着が行われることを特徴とする。ところで、このように、第２ノズル１５０が移動しつつ、精密な薄膜をパターニングするためには、第２ノズル１５０と基板１６０との位置精度が非常に重要である。また、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔（gap）が変動すれば、パターン位置がずれるために、最大限一定の間隔（例えば、１００μｍ）を維持しなければならない。このために、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、間隔制御部材とアライン制御部材とを具備し、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔を一定に維持するとともに、第２ノズル１５０と基板１６０とを精密にアラインさせることを一特徴とする。
【００６６】
図６は、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置を示す側断面図である。そして、図７は、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置の、間隔制御部材とアライン制御部材とを概略的に示す正面図である。説明の便宜のために、図７には、図６に図示された薄膜蒸着装置の構成要素のうち、第２ノズル、第２ノズルフレーム及び基板を除外した残り構成要素は省略した。
【００６７】
図６及び図７を参照すれば、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、ベースフレーム１７１と、トレイ１７３と、オープンマスク１７５と、レール１７７と、間隔制御部材と、アライン制御部材とをさらに具備する。
基板１６０上には、蒸着物質が蒸着される蒸着領域１６１と、蒸着物質が蒸着されない非蒸着領域１６２とが存在する。また、基板１６０上には、第２ノズル１５０と基板１６０との一定の間隔維持、及び第２ノズル１５０と基板１６０との精密アラインの基準になるポジショニング・マーク（positioning mark）１６３が形成されている。図面には、ポジショニング・マーク１６３が、基板１６０上の左端部、中央部、羽緞部の三ヵ所に形成されていると図示されているが、本発明の思想はこれに制限されるものではない。
【００６８】
一方、基板１６０上には、オープンマスク（open mask）１７５が配される。一般的に、大型基板１６０上には、いくつかの蒸着領域１６１が存在し、それぞれの蒸着領域１６０間には、蒸着物質が蒸着されてはならない非蒸着領域１６２が存在する。このとき、非蒸着領域１６２に蒸着物質を蒸着させないために、オープンマスク１７５を使用するが、一般的なオープンマスクを使用すれば、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔調節と位置測定とが困難になる。従って、本発明の第１実施形態に係わる薄膜蒸着装置では、オープンマスク１７５で基板１６０が隠れない領域が、第２ノズル１５０の移動方向と同じＺ軸方向に形成されるように配されることを一特徴とする。すなわち、基板１６０上でポジショニング・マーク１６３が形成されている部分は、オープンマスク１７５で隠れないようにオープンマスク１７５を配し、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔調節と位置測定とを可能にするのである。
【００６９】
蒸着対象である基板１６０の両側には、レール１７７が配される。
レール１７７には、ベースフレーム１７１が挟まれる。ベースフレーム１７１は、モータ（図示せず）が提供する駆動力によって、レール１７７に沿ってＺ軸方向に上下動するようになる。かようなベースフレーム１７１上に、第２ノズル１５０と基板１６０との一定間隔維持、及び第２ノズル１５０と基板１６０との精密アラインと関連した全ての構成要素、すなわち、第２ノズル１５０、第２ノズルフレーム１５５、トレイ１７３、間隔制御部材及びアライン制御部材が配される。換言すれば、ベースフレーム１７１上にトレイ１７３が設けられ、トレイ１７３内に第２ノズルフレーム１５５が設けられる。また、トレイ１７３と第２ノズルフレーム１５５との間には、間隔制御部材が配され、ベースフレーム１７１とトレイ１７３との間には、アライン制御部材が配される。
【００７０】
かようなベースフレーム１７１は、できる限り軽量に製造されなければならず、ベースフレーム１７１をＺ軸方向に移動させる左右モータ（図示せず）は、前記ベースフレーム１７１上に配される全ての構成要素を駆動できるほどの駆動力を提供しなければならない。また、モータ（図示せず）は、真空でも使用可能でなければならず、左右移動速度が同一でなければならず、振動が十分に小さくなければならない。また、Ｚ軸方向移動速度は、かなりの精度は要求されないが、できる限り一定速度で動かなければならず、移動中に揺れることは、最小化されなければならない。
【００７１】
トレイ１７３は、ベースフレーム１７１上に配される。そして、トレイ１７３上には、第２ノズルフレーム１５５が着脱自在に配される。
詳細には、トレイ１７３は、第２ノズルフレーム１５５が装着された場合、第２ノズルフレーム１５５がＹ軸方向及びＺ軸方向に動かないように固定する役割を行う。一方、トレイ１７３は、第２ノズルフレーム１５５が装着された場合、第２ノズルフレーム１５５が、トレイ１７３内でＸ軸方向には、一定程度移動自在に形成される。すなわち、Ｘ軸方向での、基板１６０と第２ノズル１５０との間隔制御は、トレイ１７３を基準に、第２ノズルフレーム１５５を移動させることによって行われるのである。
【００７２】
一方、トレイ１７３は、後述する第１アライン調節アクチュエータ１９１と第２アライン調節アクチュエータ１９２とを利用し、ベースフレーム１７１に対して、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動する。一方、トレイ１７３は、Ｘ軸方向には固定されていなければならない。すなわち、ＹＺ平面上での、第２ノズル１５０と基板１６０との精密アラインは、ベースフレーム１７１を基準に、トレイ１７３を移動させることによって行われるのである。
【００７３】
間隔制御部材は、第１間隔調節アクチュエータ１８１、第２間隔調節アクチュエータ１８２、第３間隔調節アクチュエータ１８３、及び間隔調節センサ１８５ａ，１８５ｂ，１８５ｃ，１８５ｄを含む。第１間隔調節アクチュエータ１８１、第２間隔調節アクチュエータ１８２、第３間隔調節アクチュエータ１８３は、トレイ１７３と第２ノズルフレーム１５５との間に設けられ、間隔調節センサ１８５ａ，１８５ｂ，１８５ｃ，１８５ｄは、第２ノズルフレーム１５５上に設けられうる。
【００７４】
詳細には、アクチュエータは、電気、油圧、圧縮空気などを利用する駆動装置の総称であり、メカトロニクス分野では、ある種の制御機構を有する電気モータ、あるいは油圧や空気圧に作動するピストンまたはシリンダ機構などを意味する。
本発明で、第１間隔調節アクチュエータ１８１は、トレイ１７３の一側端、図面で見たときは、トレイ１７３の左側端と第２ノズルフレーム１５５との間に配され、第２ノズルフレーム１５５及び第２ノズルフレーム１５５に配された第２ノズル１５０と、基板１６０との間隔を制御する役割を行う。第２間隔調節アクチュエータ１８２は、トレイ１７３の他側端、図面で見たときは、トレイ１７３の右側端と第２ノズルフレーム１５５との間に配され、第２ノズルフレーム１５５及び第２ノズルフレーム１５５に配された第２ノズル１５０と、基板１６０との間隔を制御する役割を行う。第３間隔調節アクチュエータ１８３は、トレイ１７３の一端部、図面で見たときは、トレイ１７３の下端中央に配され、第２ノズルフレーム１５５及び第２ノズルフレーム１５５に配された第２ノズル１５０と、基板１６０との間隔を制御する役割を行う。
【００７５】
ここで、前記第１間隔調節アクチュエータ１８１、第２間隔調節アクチュエータ１８２及び第３間隔調節アクチュエータ１８３としては、ピエゾモータ（piezoelectric motor）が使われている。ピエゾモータは。電場が加えられるときに発生するピエゾ材料の形状変化に基づく電気モータの一種であり、小型でありながらも、強い駆動力を出すことができるアクチュエータであって、多様に活用されている。
一方、間隔調節センサ１８５ａ，１８５ｂ，１８５ｃ，１８５ｄは、第２ノズルフレーム１５５の４つのコーナー部分に設けられうる。間隔調節センサ１８５ａ，１８５ｂ，１８５ｃ，１８５ｄは、第２ノズルフレーム１５５と基板１６０との間隔を測定する役割を行う。かような間隔調節センサ１８５ａ，１８５ｂ，１８５ｃ，１８５ｄは、レーザを利用し、第２ノズルフレーム１５５と基板１６０との間隔を測定できる。ここで、間隔調節センサ１８５ａ，１８５ｂ，１８５ｃ，１８５ｄは、基板１６０上のポジショニング・マーク１６３を利用し、第２ノズルフレーム１５５と基板１６０との間隔を測定できる。かような間隔制御部材が、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔を調節する方法については、図８で詳細に説明する。
【００７６】
アライン制御部材は、第１アライン調節アクチュエータ１９１、第２アライン調節アクチュエータ１９２、及びアライン調節センサ１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄを含む。第１アライン調節アクチュエータ１９１、第２アライン調節アクチュエータ１９２は、ベースフレーム１７１とトレイ１７３との間に設けられ、アライン調節センサ１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄは、第２ノズルフレーム１５５上に設けられうる。
【００７７】
本発明で、第１アライン調節アクチュエータ１９１は、図面で見たとき、ベースフレーム１７１の左側端とトレイ１７３の左側端との間に配され、トレイ１７３及びトレイ１７３に配された第２ノズル１５０と基板１６０とのＹ軸方向アラインを制御する役割を行う。
一方、第２アライン調節アクチュエータ１９２は、図面で見たとき、ベースフレーム１７１の下端とトレイ１７３の下端との間、詳細には、ベースフレーム１７１の右側下端とトレイ１７３の右側下端との間に配され、基板１６０に対するトレイ１７３（及びトレイ１７３に配された第２ノズル１５０）の回転角を調節することによって、第２ノズル１５０と基板１６０とのアラインを制御する役割を行う。
【００７８】
一方、アライン調節センサ１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄは、第２ノズルフレーム１５５の４つのコーナー部分に設けられうる。アライン調節センサ１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄは、第２ノズルフレーム１５５と基板１６０とが整列されているか否かを測定する役割を行う。かようなアライン調節センサ１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄは、レーザを利用し、第２ノズルフレーム１５５と基板１６０とのアラインいかんを測定できる。ここで、アライン調節センサ１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄは、基板１６０上のポジショニング・マーク１６３を利用し、第２ノズルフレーム１５５と基板１６０とのアラインいかんを測定できる。アライン制御部材が、第２ノズル１５０と基板１６０とをアラインする方法については、図９で詳細に説明する。
【００７９】
以下、間隔制御部材が第２ノズル１５０と基板１６０との間隔を一定に維持するための方法について詳細に説明する。
【００８０】
図８を参照すれば、前述のように、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔制御のためには、基本的に３個のアクチュエータが必要である。
まず、第１間隔調節アクチュエータ１８１を駆動し、第２ノズルフレーム１５５を、トレイ１７３に対してＸ軸方向に、一定程度移動させることによって、第１間隔調節センサ１８５ａと第３間隔調節センサ１８５ｃとで測定された第２ノズル１５０と基板１６０との間隔の平均値を、所望の値（例えば、１００μｍ）にする。例えば、第１間隔調節センサ１８５ａと第３間隔調節センサ１８５ｃとで測定した第２ノズル１５０と基板１６０との間隔の平均値が、所望の値より大きい場合、第１間隔調節アクチュエータ１８１は、第２ノズルフレーム１５５の第１間隔調節アクチュエータ１８１が設けられた部分が、基板１６０と近づくように、第２ノズルフレーム１５５を、トレイ１７３に対して移動させる。反対に、第１間隔調節センサ１８５ａと第３間隔調節センサ１８５ｃとで測定した第２ノズル１５０と基板１６０との間隔の平均値が、所望の値より小さい場合、第１間隔調節アクチュエータ１８１は、第２ノズルフレーム１５５の第１間隔調節アクチュエータ１８１が設けられた部分が、基板１６０から遠ざかるように、第２ノズルフレーム１５５をトレイ１７３に対して移動させる。
【００８１】
同じ方法で、第２間隔調節アクチュエータ１８２を駆動し、第２ノズルフレーム１５５を、トレイ１７３に対してＸ軸方向に、一定程度移動させることによって、第２間隔調節センサ１８５ｂと第４間隔調節センサ１８５ｄとで測定した第２ノズル１５０と基板１６０との間隔の平均値を、所望の値（例えば、１００μｍ）にする。例えば、第２間隔調節センサ１８５ｂと第４間隔調節センサ１８５ｄとで測定した第２ノズル１５０と基板１６０との間隔の平均値が、所望の値より大きい場合、第２間隔調節アクチュエータ１８２は、第２ノズルフレーム１５５の第２間隔調節アクチュエータ１８２が設けられた部分が、基板１６０と近づくように、第２ノズルフレーム１５５を、トレイ１７３に対して移動させる。反対に、第２間隔調節センサ１８５ｂと第４間隔調節センサ１８５ｄとで測定した第２ノズル１５０と基板１６０との間隔の平均値が、所望の値より小さい場合、第２間隔調節アクチュエータ１８２は、第２ノズルフレーム１５５の第２間隔調節アクチュエータ１８２が設けられた部分が、基板１６０から遠ざかるように、トレイ１７３に対して第２ノズルフレーム１５５を移動させる。
【００８２】
かような左右側の間隔制御は、第１間隔調節センサ１８５ａと第３間隔調節センサ１８５ｃとで測定した値の平均値と、第２間隔調節センサ１８５ｂと第４間隔調節センサ１８５ｄとで測定した値の平均値とをそれぞれ制御したものであるために、第１間隔調節センサ１８５ａで測定した値と第３間隔調節センサ１８５ｃで測定した値との差、及び第２間隔調節センサ１８５ｂで測定した値と、第４間隔調節センサ１８５ｄで測定した値との差を小さくするためには、第３間隔調節アクチュエータ１８３を駆動し、図８の矢印Ａを軸に、第２ノズルフレーム１５５をトレイ１７３に対して一定程度回転させる。
【００８３】
すなわち、第１間隔調節センサ１８５ａと第２間隔調節センサ１８５ｂでの間隔測定値が、第３間隔調節センサ１８５ｃと第４間隔調節センサ１８５ｄとでの間隔測定値より大きければ、第３間隔調節アクチュエータ１８３を駆動させ、第２ノズルフレーム１５５の第３間隔調節アクチュエータ１８３が設けられた部分が基板１６０と近づくように、第２ノズルフレーム１５５を移動させる。
【００８４】
反対に、第１間隔調節センサ１８５ａと第２間隔調節センサ１８５ｂでの間隔測定値が、第３間隔調節センサ１８５ｃと第４間隔調節センサ１８５ｄとでの間隔測定値より小さければ、第３間隔調節アクチュエータ１８３を駆動させ、第２ノズルフレーム１５５の第３間隔調節アクチュエータ１８３が設けられた部分が基板１６０から遠ざかるように、第２ノズルフレーム１５５を移動させる。
このように、３個の間隔調節アクチュエータと、４個の間隔調節センサとを使用し、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔を精密に制御することによって、パターン位置が一定に維持され、製品信頼性が向上する効果を得ることができる。
【００８５】
また、基板がさらに大型化される場合、間隔調節アクチュエータと間隔調節センサとをさらに具備し、第２ノズル１５０と基板１６０との間隔を精密に制御することも可能である。
以下、アライン制御部材が、第２ノズル１５０と基板１６０とをアラインするための方法について詳細に説明する。
図９Ａ及び図９Ｂを参照すれば、前述のように、第２ノズル１５０と基板１６０とを精密にアラインさせるためには、基本的に２個のアクチュエータが必要である。図９Ａ及び図９Ｂでは、説明の便宜のために、第２ノズル１５０（図７）とオープンマスク１７５（図７）とを省略している。
【００８６】
まず、図９Ａを参照すれば、第１アライン調節センサ１９５ａ、第２アライン調節センサ１９５ｂ、第３アライン調節センサ１９５ｃ及び第４アライン調節センサ１９５ｄを利用し、基板１６０上のポジショニング・マーク１６３と、第２ノズルフレーム１５５のアラインマーク（図示せず）との相対的なＹ軸方向位置を測定する。このとき、基板１６０と第２ノズルフレーム１５５とのアラインが合わない場合、第１アライン調節アクチュエータ１９１を駆動し、トレイ１７３をＹ軸方向に一定程度移動させることによって、基板１６０と第２ノズルフレーム１５５とのＹ軸方向アラインを調節する。ここで、トレイ１７３をＹ軸方向に移動させる移動量は、前記４個のアライン調節センサ１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄそれぞれで測定した基板１６０上のポジショニング・マーク１６３と、第２ノズルフレーム１５５のアラインマーク（図示せず）との距離差値の平均値とすることができる。
【００８７】
例えば、第２ノズルフレーム１５５が、基板１６０に対して右側に一定程度偏っている場合（図９Ａの点線参照）、第１アライン調節アクチュエータ１９１が駆動され、基板１６０に対して、矢印Ｂ方向に第２ノズルフレーム１５５を一定程度移動させることによって、基板１６０と第２ノズルフレーム１５５とのＹ軸方向アラインを調節する。
一方、第２ノズル１５０が基板１６０に対して一定程度回転されているために、第２ノズル１５０と基板１６０とのアラインが合わない場合も存在しうる。この場合、第２ノズル１５０と基板１６０とのアラインを合せるために、第２ノズル１５０を一定程度回転させることも可能である。
【００８８】
図９Ｂを参照すれば、第１アライン調節センサ１９５ａと、第３アライン調節センサ１９５ｃとでそれぞれ測定した基板１６０上のポジショニング・マーク１６３と、第２ノズルフレーム１５５のアラインマーク（図示せず）との誤差値の差と、第２アライン調節センサ１９５ｂと第４アライン調節センサ１９５ｄとでそれぞれ測定した基板１６０上のポジショニング・マーク１６３と、第２ノズルフレーム１５５のアラインマーク（図示せず）との誤差値の差とがそれぞれ０になるように、第２アライン調節アクチュエータ１９２を駆動し、トレイ１７３を一定程度回転させることによって、基板１６０と第２ノズルフレーム１５５とのアラインを調節するのである。
【００８９】
ここで、第２ノズルフレーム１５５が、ポジショニング・マーク１６３に対して、逆時計回り方向に傾いている場合（図９Ｂの点線参照）、第２アライン調節アクチュエータ１９２は、矢印Ｃ方向に、基板１６０に対して第２ノズルフレーム１５５を時計回り方向に回転させる。一方、第２ノズルフレーム１５５が、ポジショニング・マーク１６３に対して、時計回り方向に傾いている場合、第２アライン調節アクチュエータ１９２は、第２ノズルフレーム１５５を、逆時計回り方向に回転させる。
このように、２つのアライン調節アクチュエータと、４個のアライン調節センサとを使用し、第２ノズル１５０と基板１６０とのアラインを精密に制御することによって、第２ノズル１５０が移動しつつも、基板１６０上に精密な薄膜をパターニングできるようになるという効果を得ることができる。
【００９０】
以下、本発明に係わる薄膜蒸着装置の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態は、他の部分は第１実施形態と同一であり、間隔制御部材の構成が特徴的に異なる。従って、本実施形態では、第１実施形態と同じ引用符号を使用する構成要素については、その詳細な説明を省略する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置を示す側断面図である。そして、図１１は、本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置の、間隔制御部材とアライン制御部材とを概略的に示す正面図である。説明の便宜のために、図１１には、図１０に図示された薄膜蒸着装置の構成要素のうち、第２ノズル、第２ノズルフレーム及び基板を除外した残りの構成要素は省略してある。
【００９１】
図１０及び図１１を参照すれば、本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、蒸着源１１０、第１ノズル１２０、遮断壁アセンブリ１３０、第２ノズル１５０、第２ノズルフレーム１５５、基板１６０及びアライン制御部材を含む。また、本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００は、間隔制御部材２８０をさらに含む。
【００９２】
図１２Ａ、図１２Ｂは、前記間隙制御部材２８０の具体的な形態を示す図面である。
図１２Ａに図示されているように、本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００の間隔制御部材２８０は、第２ノズルフレーム１５５の４つのコーナー部に付着されたローラ２８０ａの形態で備わりうる。または、図１２Ｂに図示されているように、本発明の第２実施形態に係わる薄膜蒸着装置１００の間隔制御部材２８０は、第２ノズルフレーム１５５の４つのコーナー部に付着されたボール２８０ｂの形態で備わりもする。この場合、ローラ２８０ａ形態またはボール２８０ｂ形態の間隔制御部材２８０の半径、軸（図示せず）の半径などは、非常に精密に加工されなければならない。また、ボール２８０ｂ形態の間隔制御部材２８０を具備する場合、ボール２８０ｂと接触する部分もまた、非常に精密に加工されなければならない。
【００９３】
このように、ローラ２８０ａ形態またはボール２８０ｂの形態で備わった本発明の第２実施形態に係わる間隔制御部材２８０は、アクチュエータとセンサとからなる本発明の第１実施形態での間隔制御部材に比べて、精度は、若干低下しうるが、その構成が簡単であり、製造が容易でありあり、オープンマスク１７５との干渉問題が発生しないという長所がある。換言すれば、本発明の第２実施形態では、間隔制御部材２８０が基板１６０を加圧する構造であるゆえに、オープンマスク１７５を間隔制御部材２８０の下方に設けることも可能である。従って、オープンマスク１７５の設置条件が非常に自由であるという長所を有する。
【００９４】
以下、本発明に係わる薄膜蒸着装置の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態は、他の部分は、第１実施形態と同一であり、遮断壁アセンブリの構成が特徴的に異なる。
図１３は、本発明の第３実施形態による蒸着装置を概略的に図示した斜視図である。
図１３を参照すれば、本発明の第３実施形態に係わる薄膜蒸着装置３００は、蒸着源３１０、第１ノズル３２０、第１遮断壁アセンブリ３３０、第２遮断壁アセンブリ３４０、第２ノズル３５０、第２ノズルフレーム３５５及び基板３６０を含む。
【００９５】
ここで、図１３には、説明の便宜のためにチャンバを図示していないが、図１３の全ての構成は、適切な真空度が維持されるチャンバ内に配されることが望ましい。これは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
このようなチャンバ（図示せず）内には、被蒸着体である基板３６０が配される。そして、チャンバ（図示せず）内で、基板３６０と対向する側には、蒸着物質３１５が収容及び加熱される蒸着源３１０が配される。蒸着源３１０は、ルツボ３１１とヒータ３１２とを含む。
【００９６】
蒸着源３１０の一側、詳細には蒸着源３１０で基板３６０に向かう側には、第１ノズル３２０が配される。そして、第１ノズル３２０には、Ｙ軸方向に沿って複数個の第１スリット３２１が形成される。
第１ノズル３２０の一側には、第１遮断壁アセンブリ３３０が備わる。前記第１遮断壁アセンブリ３３０は、複数個の第１遮断壁３３１と、第１遮断壁３３１の外側に備わる第１遮断壁フレーム３３２とを含む。
【００９７】
第１遮断壁アセンブリ３３０の一側には、第２遮断壁アセンブリ３４０が備わる。前記第２遮断壁アセンブリ３４０は、複数個の第２遮断壁３４１と、第２遮断壁３４１の外側に備わる第２遮断壁フレーム３４２とを含む。
そして、蒸着源３１０と基板３６０との間には、第２ノズル３５０及び第２ノズルフレーム３５５がさらに備わる。第２ノズルフレーム３５５は、ほぼ窓枠と同じ格子状に形成され、その内側に、第２ノズル３５０が結合される。そして、第２ノズル３５０には、Ｙ軸方向に沿って複数個の第２スリット３５１が形成される。
【００９８】
ここで、本発明の第３実施形態に係わる薄膜蒸着装置３００は、遮断壁アセンブリが、第１遮断壁アセンブリ３３０と第２遮断壁アセンブリ３４０とに分離されていることを一特徴とする。
詳細には、前記複数個の第１遮断壁３３１は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に備わりうる。そして、前記複数個の第１遮断壁３３１は、等間隔に形成されうる。また、それぞれの第１遮断壁３３１は、図面で見たとき、ＸＺ平面と平行に、換言すれば、Ｙ軸方向に垂直になるように形成される。
【００９９】
また、前記複数個の第２遮断壁３４１は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に備わりうる。そして、前記複数個の第２遮断壁３４１は、等間隔に形成されうる。また、それぞれの第２遮断壁３４１は、図面で見たとき、ＸＺ平面と平行に、換言すれば、Ｙ軸方向に垂直になるように形成される。
このように配された複数個の第１遮断壁３３１及び第２遮断壁３４１は、第１ノズル３２０と第２ノズル３５０との間の空間を区画する役割を行う。ここで、本発明の第３実施形態に係わる薄膜蒸着装置３００は、前記第１遮断壁３３１及び第２遮断壁３４１によって、蒸着物質が噴射されるそれぞれの第１スリット３２１別に蒸着空間が分離されることを一特徴とする。
【０１００】
ここで、それぞれの第２遮断壁３４１は、それぞれの第１遮断壁３３１と一対一に対応するように配されうる。換言すれば、それぞれの第２遮断壁３４１は、それぞれの第１遮断壁３３１とアラインされ、互いに平行に配されうる。すなわち、互いに対応する第１遮断壁３３１と第２遮断壁３４１は、互いに同じ平面上に位置するのである。このように、互いに平行に配された第１遮断壁３３１と第２遮断壁３４１とによって、第１ノズル３２０と、後述する第２ノズル３５０との間の空間が区画されることによって、１つの第１スリット３２１から排出される蒸着物質は、他の第１スリット３２１から排出された蒸着物質と混合されずに、第２スリット３５１を通過し、基板３６０に蒸着されるのである。換言すれば、第１遮断壁３３１及び第２遮断壁３４１は、第１スリット３２１を介して排出される蒸着物質を分散させないように、蒸着物質のＹ軸方向の移動経路をガイドする役割を行う。
【０１０１】
図面には、第１遮断壁３３１の厚みと第２遮断壁３４１のＹ軸方向の幅とが同じであると図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではない。すなわち、第２ノズル３５０との精密なアラインが要求される第２遮断壁３４１は、相対的に薄く形成される一方、精密なアラインが要求されない第１遮断壁３３１は、相対的に厚く形成され、その製造を容易にすることも可能である。
【０１０２】
一方、図面には図示されていないが、本発明に第３実施形態に係わる薄膜蒸着装置３００は、間隔制御部材とアライン制御部材とをさらに具備できる。本実施形態での間隔制御部材は、第１実施形態と同一に、アクチュエータとセンサとから構成されもし、または第２実施形態と同一に、ローラまたはボールで構成されることも可能である。また、本実施形態でのアライン制御部材は、第１実施形態及び第２実施形態と同一に、アクチュエータとセンサとから構成されることも可能である。かような間隔制御部材とアライン制御部材については、第１実施形態及び第２実施形態で詳述したので、本実施形態では、その詳細な説明は省略する。
以下、本発明に係わる薄膜蒸着装置の第４実施形態について説明する。本発明の第４実施形態は、遮断壁アセンブリを具備しないという点で、第１実施形態と特徴的に区別される。
【０１０３】
図１４は、本発明の第４実施形態による薄膜蒸着装置を概略的に図示した斜視図であり、図１５は、図１４の薄膜蒸着装置の概略的な側面図であり、図１６は、図１４の薄膜蒸着装置の概略的な平面図である。
【０１０４】
図１４、図１５及び図１６を参照すれば、本発明の第４実施形態に係わる薄膜蒸着装置９００は、蒸着源９１０、第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０を含む。
ここで、図１４、図１５及び図１６には説明の便宜のためにチャンバを図示していないが、図１４ないし図１６の全ての構成は、適切な真空度が維持されるチャンバ内に配されることが望ましい。これは、蒸着物質の直進性を確保するためである。
【０１０５】
詳細には、蒸着源９１０から放出された蒸着物質９１５を、第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０を通過させ、基板４００に所望のパターンに蒸着させようとするならば、基本的にチャンバ（図示せず）内部は、ＦＭＭ蒸着方法と同じ高真空状態を維持しなければならない。また第２ノズル９５０の温度が、蒸着源９１０温度より十分に低く（約１００℃以下）なければならない。なぜならば、第２ノズル９５０の温度が十分に低くなってこそ、温度による第２ノズル９５０の熱膨張問題を最小化できるのである。
【０１０６】
このようなチャンバ（図示せず）内には、被蒸着体である基板４００が配される。前記基板４００は、平板表示装置用基板になりうるが、多数の平板表示装置を形成できるマザーガラスのような大面積基板が適用されうる。
ここで、本発明の第４実施形態では、基板４００が薄膜蒸着装置９００に対して、相対的に移動しつつ蒸着が進められることを一特徴とする。
詳細には、既存ＦＭＭ蒸着方法では、ＦＭＭサイズが基板サイズと同一に形成されなければならない。従って、基板サイズが増大するほど、ＦＭＭも大型化されなければならず、これによって、ＦＭＭ製作が容易ではなく、ＦＭＭを引き伸ばして精密なパターンにアラインするのも容易ではないという問題点が存在した。
【０１０７】
かような問題点を解決するために、本発明の第４実施形態に係わる薄膜蒸着装置９００は、薄膜蒸着装置９００と基板４００とが互いに相対的に移動しつつ、蒸着がなされることを一特徴とする。換言すれば、薄膜蒸着装置９００と対向するように配された基板４００がＺ軸方向に沿って移動しつつ、連続的に蒸着を行うことになる。すなわち、基板４００が、図１４の矢印Ａ方向に移動しつつ、スキャニング方式で蒸着が行われるのである。ここで、図面には、基板４００がチャンバ（図示せず）内でＺ軸方向に移動しつつ蒸着がなされると図示されているが、本発明の思想は、これに制限されるものではなく、基板４００は固定されており、薄膜蒸着装置９００自体が、Ｚ軸方向に移動しつつ蒸着を行うことも可能である。
【０１０８】
従って、本発明の薄膜蒸着装置９００では、従来のＦＭＭに比べて、はるかに小さく第２ノズル９５０を設けることができる。すなわち、本発明の薄膜蒸着装置９００の場合、基板４００がＺ軸方向に沿って移動しつつ連続的に、すなわちスキャニング方式で蒸着を行うために、第２ノズル９５０のＺ軸方向及びＹ軸方向の長さは基板４００の長さよりはるかに小さく形成できるのである。このように、従来のＦＭＭに比べて、はるかに小さく第２ノズル９５０を設けることができるために、本発明の第２ノズル９５０は、その製造が容易である。すなわち、第２ノズル９５０のエッチング作業でも、その後の精密引張及び溶接作業、移動及び洗浄作業など全ての工程で、小型の第２ノズル９５０が、ＦＭＭ蒸着方法に比べて有利である。また、これはディスプレイ装置が大型化されるほど、さらに有利になる。
【０１０９】
このように、薄膜蒸着装置９００と基板４００とが、互いに相対的に移動しつつ蒸着がなされるためには、薄膜蒸着装置９００と基板４００とが一定程度離隔されているということが望ましい。これについては、後ほど技術する。
一方、チャンバ内で、前記基板４００と対向する側には、蒸着物質９１５が収容及び加熱される蒸着源９１０が配される。前記蒸着源９１０内に収容されている蒸着物質９１５が気化されることによって、基板４００に蒸着がなされる。
詳細には、蒸着源９１０は、その内部に蒸着物質９１５が充填されるルツボ９１１と、ルツボ９１１を加熱させ、ルツボ９１１内部に充填された蒸着物質９１５をルツボ９１１の一側、詳細には第１ノズル９２０側に蒸発させるためのヒータ９１２とを含む。
【０１１０】
蒸着源９１０の一側、詳細には、蒸着源９１０で基板４００に向かう側には、第１ノズル９２０が配される。そして、第１ノズル９２０には、Ｚ軸方向、すなわち基板４００のスキャン方向に沿って複数個の第１スリット９２１が形成される。ここで、前記複数個の第１スリット９２１は、等間隔に形成されうる。蒸着源９１０内で気化された蒸着物質９１５は、かような第１ノズル９２０を通過し、被蒸着体である基板４００側に向かうことになる。このように、第１ノズル９２０上に、Ｚ軸方向、すなわち基板４００のスキャン方向に沿って複数個の第１スリット９２１が形成される場合、第２ノズル９５０のそれぞれの第２スリット９５１を通過する蒸着物質によって形成されるパターンのサイズは、第１スリット９２１の１つのサイズにだけ影響を受けるので（すなわち、Ｙ軸方向には、第１スリット９２１が一つだけ存在するわけである）、陰影が発生しなくなる。また、多数個の第１スリット９２１がスキャン方向に存在するので、個別の第１ノズル間のフラックス（flux）差が発生しても、その差が相殺され、蒸着均一度が一定に維持される効果を得ることができる。
【０１１１】
一方、蒸着源９１０と基板４００との間には、第２ノズル９５０及び第２ノズルフレーム９５５がさらに備わる。第２ノズルフレーム９５５は、ほぼ窓枠と同じ形態で形成され、その内側に、第２ノズル９５０が結合される。そして、第２ノズル９５０には、Ｙ軸方向に沿って複数個の第２スリット９５１が形成される。蒸着源９１０内で気化された蒸着物質９１５は、第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０を通過し、被蒸着体である基板４００側に向かうことになる。このとき、前記第２ノズル９５０は、従来のＦＭＭ、特にストライプ・タイプのマスクの製造方法と同じ方法であるエッチングを介して製作されうる。このとき、第１スリット９２１の総個数より、第２スリット９５１の総個数の方がさらに多く形成されうる。
【０１１２】
一方、前述の蒸着源９１０、これと結合された第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０は、互いに一定程度離隔されるように形成され、蒸着源９１０、これと結合された第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０は、連結部材９３５によって互いに連結されうる。すなわち、蒸着源９１０、第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０が、連結部材９３５によって連結され、互いに一体に形成されうるのである。ここで、連結部材９３５は、第１スリット９２１を介して排出される蒸着物質を分散させないように、蒸着物質の移動経路をガイドできる。図面には、連結部材９３５が、蒸着源９１０、第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０の左右方向にだけ形成され、蒸着物質のＹ軸方向だけをガイドすると図示されているが、これは、図示の便宜のためのものであり、本発明の思想は、これに制限されるものではなく、連結部材９３５が、ボックス形態の密閉型で形成され、蒸着物質のＸ軸方向及びＺ軸方向の移動を同時にガイドすることもできる。
【０１１３】
前述のように、本発明の一実施形態に係わる薄膜蒸着装置９００は、基板４００に対して相対的に移動しつつ蒸着を行い、このように、薄膜蒸着装置９００が基板４００に対して相対的に移動するために、第２ノズル９５０は、基板４００から一定程度離隔されるように形成される。
詳細には、従来のＦＭＭ蒸着方法では、基板に陰影を生じさせないようにするために、基板にマスクを密着させて蒸着工程を進めた。しかし、このように、基板にマスクを密着させる場合、基板とマスクとの接触による不良問題が発生するという問題点が存在した。また、マスクを基板に対して移動させられないために、マスクが基板と同じサイズに形成されなければならない。従って、ディスプレイ装置が大型化されることによって、マスクのサイズも大きくならなければならないが、かような大型マスクを形成するのが容易ではないという問題点が存在した。
【０１１４】
かような問題点を解決するために、本発明の一実施形態に係わる薄膜蒸着装置９００では、第２ノズル９５０が被蒸着体である基板４００と所定間隔をおいて離隔して配される。
かような本発明によって、マスクを基板より小さく形成した後、マスクを基板に対して移動させつつ蒸着を行うようにすることにより、マスク製作が容易になるという効果を得ることができる。また、基板とマスクとの接触による不良を防止する効果を得ることができる。また、工程で、基板とマスクとを密着させる時間が不要であるために、製造速度が向上するという効果を得ることができる。
【０１１５】
ここで、本発明の第４実施形態による薄膜蒸着装置９００は、間隔制御部材とアライン制御部材とを具備し、第２ノズル９５０と基板４００との間隔を一定に維持するとともに、第２ノズル９５０と基板４００とが精密にアラインされることを一特徴とする。これについては、第１実施形態で詳細に説明したが、本実施形態では、その詳細な説明は省略する。
【０１１６】
以下、本発明に係わる薄膜蒸着装置の第５実施形態について説明する。本発明の第５実施形態は、第１ノズル９２０に形成された複数個の第１スリット９２１が所定角度チルトされて配されるという点で、前述の第４実施形態と区別される。
【０１１７】
図１７は、本発明の第５実施形態による薄膜蒸着装置を示す図面である。図面を参照すれば、本発明の第５実施形態による薄膜蒸着装置は、蒸着源９１０、第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０を含む。ここで、蒸着源９１０は、その内部に蒸着物質９１５が充填されるルツボ９１１と、ルツボ９１１を加熱させ、ルツボ９１１内部に充填された蒸着物質９１５を第１ノズル９２０側に蒸発させるためのヒータ９１２とを含む。一方、蒸着源９１０の一側には、第１ノズル９２０が配され、第１ノズル９２０には、Ｚ軸方向に沿って、複数個の第１スリット９２１が形成される。一方、蒸着源９１０と基板４００との間には、第２ノズル９５０及び第２ノズルフレーム９５５がさらに備わり、第２ノズル９５０には、Ｙ軸方向に沿って、複数個の第２スリット９５１が形成される。そして、蒸着源９１０、第１ノズル９２０及び第２ノズル９５０は、連結部材９３５によって結合される。
本実施形態では、第１ノズル９２０に形成された複数個の第１スリット９２１が、所定角度チルトされて配されるという点で、前述の第４実施形態と区別される。詳細には、第１スリット９２１は、２列の第１スリット９２１ａ，９２１ｂからなり、前記２列の第１スリット９２１ａ，９２１ｂは、互いに交互に配される。このとき、第１スリット９２１ａ，９２１ｂは、ＸＺ平面上で所定角度傾くようにチルトされて形成されうる。
【０１１８】
すなわち、本実施形態では、第１スリット９２１ａ，９２１ｂが所定角度チルトされて配される。ここで、第１列の第１スリット９２１ａは、第２列の第１スリット９２１ｂを向くようにチルトされて、第２列の第１スリット９２１ｂは、第１列の第１スリット９２１ａを向くようにチルトされうる。換言すれば、左側列に配された第１スリット９２１ａは、第２ノズル９５０の右側の端部を向くように配され、右側列に配された第１スリット９２１ｂは、第２ノズル９５０の左側の端部を向くように配されうるのである。
【０１１９】
図１８は、本発明による薄膜蒸着装置で、第１ノズルをチルトさせていないとき、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面であり、図１９は、本発明による薄膜蒸着装置で、第１ノズルをチルトさせたとき、基板に蒸着された蒸着膜の分布形態を概略的に示す図面である。図１８と図１９とを比較すれば、第１スリットをチルトさせたとき、基板の両端部に成膜される蒸着膜の厚さが相対的に増大し、蒸着膜の均一度が上昇することが分かる。
【０１２０】
かような構成によって、基板の中央と終端部とでの成膜厚さ差が減少することになり、全体的な蒸着物質の厚さが均一になるように蒸着量を制御でき、さらには、材料利用効率が上昇するという効果を得ることができる。
ここで、本発明の第５実施形態による薄膜蒸着装置９００は、間隔制御部材とアライン制御部材とを具備し、第２ノズル９５０と基板４００との間隔を一定に維持するとともに、第２ノズル９５０と基板４００とが精密にアラインされるようにすることを一特徴とする。これについては、第１実施形態で詳細に説明したので、本実施形態では、その詳細な説明は省略する。
【０１２１】
本発明は、図面に図示された実施形態を参考にして説明したが、それらは、例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することが可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。
【符号の説明】
【０１２２】
１００    薄膜蒸着装置
１１０    蒸着源
１１１   ルツボ
１１２   ヒータ
１１５    蒸着物質
１２０    第１ノズル
１２１    第１スリット
１３０    遮断壁アセンブリ
１３１    遮断壁
１３２    遮断壁フレーム
１５０    第２ノズル
１５１    第２スリット
１５５    第２ノズルフレーム
１６０    基板
１６１    蒸着領域
１６２    非蒸着領域
１６３    ポジショニング・マーク
１７１    ベースフレーム
１７３    トレイ
１７５    オープンマスク
１７７    レール
１８１    第１間隙調節アクチュエータ
１８２    第２間隙調節アクチュエータ
１８３    第３間隙調節アクチュエータ
１８５ａ，１８５ｂ，１８５ｃ，１８５ｄ    間隙調節センサ
１９１    第１アライン調節アクチュエータ
１９２    第２アライン間隙調節アクチュエータ
１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ，１９５ｄ    アライン調節センサ
２８０    間隙制御部材
２８０ａ    ローラ
２８０ｂ    ボール
【図１】
2010270397.tif 000003
【図２】
2010270397.tif 000004
【図３】
2010270397.tif 000005
【図４】
2010270397.tif 000006
【図５Ａ】
2010270397.tif 000007
【図５Ｂ】
2010270397.tif 000008
【図５Ｃ】
2010270397.tif 000009
【図６】
2010270397.tif 000010
【図７】
2010270397.tif 000011
【図８】
2010270397.tif 000012
【図９Ａ】
2010270397.tif 000013
【図９Ｂ】
2010270397.tif 000014
【図１０】
2010270397.tif 000015
【図１１】
2010270397.tif 000016
【図１２Ａ】
2010270397.tif 000017
【図１２Ｂ】
2010270397.tif 000018
【図１３】
2010270397.tif 000019
【図１４】
2010270397.tif 000020
【図１５】
2010270397.tif 000021
【図１６】
2010270397.tif 000022
【図１７】
2010270397.tif 000023
【図１８】
2010270397.tif 000024
【図１９】
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