CN115725969A - 喷嘴型沉积装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷嘴型沉积装置，更详细地，涉及将用于沉积图案的原料按所需提供到图案沉积，并进行沉积可最小化原料的使用量，并且根据仅在需形成图案的部位供给原料，从而可进行精确的图案沉积，并且防止原料的扩散，可从根源上防止原料沉积到其他部位，利用加热气体可防止供给原料的排管及喷嘴的堵塞，并且根据以喷嘴方式供给原料，从而可简易并有效地构成沉积装置的喷嘴型沉积装置。
Description
技术领域
本发明涉及为了在基板形成图案，吐出用于形成图案的原料并且照射激光进行沉积的沉积装置。更详细地，在基板形成用于各种电路配线的图案，但是，以往这些电路图案是在如化学气相沉积装置(Chemical Vapor Deposition；CVD)的大规模设备中形成，但本发明涉及在普通的大气环境下，在基板形成微细的电路图案的沉积装置。
背景技术
薄膜图案形成在用于驱动含有半导体晶片并包括LCD、OLED的平板显示器的基板上，并且薄膜图案通常使用诸如CVD的大规模设备进行沉积。尤其，通常是通过利用掩膜的曝光、蚀刻、沉积固定来制造纳米级或微米级单位的微细的图案。
在包括LCD、OLED的平板显示器中，一般都是在基板沉积用于表示图像发光的构成和用于像素的开/关的配线电路，但是，形成电路图案的基板由于各种原因会出现如微细的电路的断线/短路等缺陷，并且用于修复这些缺陷的修复过程是必不可少的。对于修复工艺，需要切割或连接形成在基板上的图案。在连接图案的过程中，需要沉积微细的图案，但是，以往将形成图案的金属原料供应到包括具有缺陷的一定区域，并需沉积图案的部位照射激光从而进行沉积。
韩国授权专利第10-0739443号公开了一种以往的薄膜图案沉积装置，其公开了在薄膜沉积用腔内供应金属原料气体以形成局部金属原料气氛，并在需形成图案的位置照射激光进行沉积的装置。这种薄膜图案沉积装置不是在大规模的腔内形成，而是在大气中的某些区域形成金属原料气氛，从而具有有效地进行局部薄膜沉积的优点，但是将一定的区域内必须形成为金属原料气氛，因此，金属原料的使用量过多且为了形成金属原料气氛，需要额外的组件，如气幕，并且随着在一定区域内形成金属原料气氛，在不必要的部分沉积金属原料，从而存在薄膜图案形成过程中引起另一个缺陷的问题，并且在有效沉积微细的图案当中存在限制，还存在可能损坏如柔性基板的易受热的基板的问题。
发明内容
(技术问题)
为了解决上述的问题，本发明提供一种喷嘴型沉积装置，其将用于沉积图案的原料按所需提供到图案沉积，并进行沉积可最小化原料的使用量，并且根据仅在需形成图案的部位供给原料，从而可进行精确的图案沉积，并且防止原料的扩散，可从根源上防止原料沉积到其他部位，利用加热气体可防止供给原料的排管及喷嘴的堵塞，并且根据以喷嘴方式供给原料，从而可简易并有效地构成沉积装置。
(技术方案)
为了达到上述的目的，本发明的喷嘴型沉积装置，用于在基板沉积图案的沉积装置中，所述喷嘴型沉积装置包括：激光模块，照射激光用于在所述基板形成图案；第一喷嘴，吐出需沉积的原料用于在所述基板沉积图案；第二喷嘴，形成在所述第一喷嘴的外框部，喷射以预定的温度加热的气体；喷嘴外壳，在内部收纳所述第一喷嘴及第二喷嘴；以及加热部，收纳在所述喷嘴外壳内部用于加热所述第一喷嘴及第二喷嘴。
另外，所述第一喷嘴插入并安装在第二喷嘴的内部，从所述第二喷嘴喷出的气体沿着第一喷嘴的外框部被喷射。
另外，所述第一喷嘴从第二喷嘴的末端按预定的长度被突出地设置，所述第二喷嘴从所述喷嘴外壳的末端按预定的长度被突出地设置。
另外，通过所述第二喷嘴喷出的气体沿第一喷嘴的外框部被喷射，喷射至比沉积到所述基板的图案更广的预定的一定区域。
另外，从所述第一喷嘴喷射的原料是包含钨、钴的金属粉末，从所述第二喷嘴喷射的气体是包含氩的惰性气体。
另外，所述喷嘴外壳是由金属材料形成的块状，所述喷嘴型沉积装置还包括：收纳孔，用于收纳所述第一喷嘴、第二喷嘴及加热部的两个以上。
另外，在所述喷嘴外壳的外框部的部分或者全部配置热屏蔽部件，用于防止从喷嘴外壳产生的热传递到外部。
另外，所述喷嘴型沉积装置，还包括：吸入部，吸入从所述第一喷嘴及第二喷嘴吐出/喷出的原料及气体中，用于沉积图案后的剩余的原料及气体。
另外，所述吸入部以形成在基板的图案为中心，在与所述第一喷嘴及第二喷嘴相对的位置以曲线形态配置。
另外，所述第一喷嘴及第二喷嘴倾斜地安装在基板，在所述吸入部形成两个以上的吸入流路，所述吸入流路用于吸入从所述第一喷嘴及第二喷嘴吐出/喷出的原料及气体中，用于沉积图案后的剩余的原料及气体，并且所述吸入流路被配置成具有所述第一喷嘴及第二喷嘴的对称的倾斜度。
(发明效果)
如上所述构成的本发明根据以喷嘴形态供给沉积所需的原料，可最小化原料的使用量，并且具有可极小化浪费原料的效果。
另外，根据通过喷嘴喷嘴向图案沉积中所需的部位供给原料，可精确、准确地形成微细的图案。
另外，将加热气体不仅供给到供给原料的喷嘴的外框部，而且供给到形成沉积的一定区域，从而可从根源上防止喷嘴堵塞及在不必要的部位沉积原料。
另外，通过喷嘴形态的沉积装置可小型的制造沉积装置的构成，从而沉积装置的运营及安装方便，并且可有效地执行维护。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的喷嘴型沉积装置的立体图。
图2是示出根据本发明的一实施例的喷嘴型沉积装饰中的第一喷嘴和第二喷嘴的放大立体图。
图3是示出通过本发明的喷嘴型沉积装置形成图案的示图。
图4是示出根据本发明的一实施例的喷嘴型沉积装置的吸入部的立体图。
图5是示出根据本发明的一实施例的包括喷嘴型沉积装置的吸入部，形成图案沉积的示图。
(附图标记说明)
100：激光模块 200：第一喷嘴
300：第二喷嘴 400：喷嘴外壳
500：加热部 600：吸入部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的喷嘴型沉积装置进行详细地说明。
图1是示出根据本发明的一实施例的喷嘴型沉积装置的立体图，图2是示出根据本发明的一实施例的喷嘴型沉积装饰中的第一喷嘴和第二喷嘴的放大立体图，图3是示出通过本发明的喷嘴型沉积装置形成图案的示图，图4是示出根据本发明的一实施例的喷嘴型沉积装置的吸入部的立体图，图5是示出根据本发明的一实施例的包括喷嘴型沉积装置的吸入部，形成图案沉积的示图。
沉积图案，尤其是沉积微细的图案的工艺在如CVD的大规模设备形成，并且以往具有在大气中沉积薄膜的薄膜沉积腔装置，但是相比于现有的CVD设备虽然构成简单，但是需要形成局部的金属原料气氛，并且除了用于图案沉积的少量的金属原料之外，剩余的金属原料被扔掉，因此存在浪费金属原料的严重问题。另外，为了形成局部的金属原料气氛，需要用于阻断与大气的附加构成，因此，具有构成复杂的问题。
本发明的喷嘴型沉积装置包括：激光模块100，在需沉积形成图案的基板10的原料30照射用于加热并进行沉积的激光；第一喷嘴200，以喷嘴形态吐出作为在基板10用于沉积图案的原材料的原料30；第二喷嘴300，防止向第一喷嘴200移动的原料30的硬化而可发生的喷嘴堵塞并且为了将包括沉积图案的部位的一定区域与外部断绝，形成在第一喷嘴200的外框部并喷射以预定的温度加热的加热气体40；喷嘴外壳400，在内部收纳第一喷嘴200及第二喷嘴300；及加热部500，收纳在喷嘴外壳400内部用于加热第一喷嘴200及第二喷嘴300。
本发明的激光模块100是从第一喷嘴200向在基板10需沉积的位置吐出的原料30供给激光，所述激光用于将原料30进行加热并硬化从而进行沉积的构成。原料30根据在基板需形成的图案而不同，例如，使用钨(W)时，需照射对应于此的激光。因此，根据激光的波长、输出、脉冲宽度等原料30的材料，有必要选择可供给适合的激光的激光模块100。另外，根据原料30的材料为了供给适当的激光，选择激光模块100之后，为了向在基板10沉积图案的位置照射激光，也可通过光学模块(未示出)变更激光的路径。当然，可通过光学模块变更激光的路径，如果基板10的大小较小，则也可移动基板10。
本发明的第一喷嘴200是将原料30吐出至基板10的需沉积的位置的构成。通过第一喷嘴200需吐出的原料30来自如起泡器(未示出)气化固体金属或者变换为粉末形态的构成，通过第一喷嘴200后端的原料连接部210接收。由起泡器变换的气体或者粉末化的原料通过排管流路传递至第一喷嘴200，通过排管流路及第一喷嘴200吐出至基板的原料300根据材料而不同，但是，具有降到一定的温度以下时硬化的特性。即，为了防止排管流路及第一喷嘴200的堵塞，维持一定温度以上是非常重要的。第一喷嘴200的材料可根据吐出的原料30而不同，但是，为了有利于维持到一定的温度以上，优选使用热传导率高并且耐久性高的金属材料。当然，为了防止原料30的硬化，优选使用表面粗糙度小的材料。另外，喷嘴的直径根据沉积的图案的宽度而不同，但是制作成微细是有利的。但是，喷嘴的直径越小，微量的原料30硬化也会产生喷嘴堵塞，因此，优选考虑图案的宽度和需吐出的原料30的材料等进行确定。
本发明的第二喷嘴300是配置在第一喷嘴200的外框部并根据第一喷嘴200的外框部喷射按预定的温度加热的加热气体40的构成。如上所述，第一喷嘴200作为气化或者粉末形态的原料30通过的构成，降到一定温度以下时，原料30被硬化从而发生喷嘴堵塞的现象。第二喷嘴300是为了防止这些喷嘴的堵塞，向第一喷嘴200的外框部喷射按一定的温度加热的加热气体40，从而将第一喷嘴200维持到原料30不发生硬化的温度以上的构成。例如，如图1、2所示，在第二喷嘴300内部插入安装第一喷嘴200，则供给到第二喷嘴300的加热气体40整体上加热第一喷嘴200，因此，如上所述的第二喷嘴300可从根源上防止由原料30的硬化导致的喷嘴堵塞。当然，在第一喷嘴200的外框部配置多个第二喷嘴300，也可得到相同的效果，但是，相比于将第一喷嘴200插入到内部效果降低。另外，从第二喷嘴300喷射的加热气体40如图3所示，沿着第一喷嘴200的外框部到达至基板100进行喷射，则用于沉积图案并且剩余的原料30被硬化在图案之外的部位，从而可从根源上防止产生有一个不良。另外，沉积图案时形成局部的原料30的气氛是有力的，因此，也可具有与外部阻断的效果。通过第二喷嘴300喷射的加热气体40防止与原料30的反应，同时极大化与外部的阻断效果，优选使用惰性气体。另外，优选地，使用分子量大的惰性气体氩气(Ar)防止加热气体40的温度急剧降低，并且提高与外部的阻断效果。
本发明的喷嘴外壳400是形成本发明的喷嘴型沉积装置的本体，并且收纳第一喷嘴200和第二喷嘴300及后述的加热部500的构成。喷嘴外壳400在内部需收纳包括第一喷嘴200直至加热部500，因此，当然需要包括固定第一喷嘴200、第二喷嘴300及加热部500的工具。将喷嘴外壳400由一个块状制作之后，配置可收纳第一喷嘴200及第二喷嘴300和加热部500的收纳孔410，则具有将从加热部500产生的热可完全地传递至第一喷嘴200及第二喷嘴300的优点。另外，不需要另外的用于固定的工具，并且仅将一个喷嘴外壳400固定在设备即可，因此具有便于安装及维护的优点。只是，从加热部500产生的热传递至整个喷嘴外壳400的本体，因此，优选将热屏蔽部件420配置在喷嘴外壳400的外部，从而使热传递不到设备。
本发明的加热部500是将第一喷嘴200及第二喷嘴300加热至一定温度以上的构成。即使由第二喷嘴300供给加热至一定温度以上的加热气体40，第二喷嘴300具有自身的长度，并且到基板10时加热气体40需维持并达到一定温度以上，因此，为了维持加热气体40的温度需要加热部500。另外，优选地，加热部500不是仅安装在一侧，而是将以第二喷嘴300为中心对称地安装。只是，安装多个可极大化加热效果，但是制造费用变高，因此，根据精确的温度调整和制造费用，优选地根据安装本发明的喷嘴型沉积装置的环境进行选择。
本发明的吸入部600是吸收从第一喷嘴200吐出的原料30用于沉积图案剩余的原料30及喷射至第二喷嘴300的加热气体40，并且向外部排出的构成。如图4所示的一示例，优选地，吸入部600配置成围绕第二喷嘴300的外框部的形态。另外，为了有效地吸入被吸入的原料30及加热气体40，优选地，吸入流路610形成多个。另外，为了图案20的沉积需照射激光，因此，优选地，为了精确的沉积将第一喷嘴200倾斜地安装在基板之后，以垂直于基板照射激光。因此，吸入流路610对应于倾斜的第一喷嘴200被倾斜地形成，则具有不向外部散开并且可有效地吸入的效果。另外，如图5所示，将喷嘴外壳400倾斜地安装之后，将吸入部600安装在位于相对面，则具有可更有效地吸入原料30和加热气体40的效果。
Claims (10)
1.一种喷嘴型沉积装置，用于在基板沉积图案的沉积装置中，所述喷嘴型沉积装置包括：
激光模块，照射激光用于在所述基板形成图案；
第一喷嘴，吐出需沉积的原料用于在所述基板沉积图案；
第二喷嘴，形成在所述第一喷嘴的外框部，喷射以预定的温度加热的气体；
喷嘴外壳，在内部收纳所述第一喷嘴及第二喷嘴；以及
加热部，收纳在所述喷嘴外壳内部用于加热所述第一喷嘴及第二喷嘴。
2.根据权利要求1所述的喷嘴型沉积装置，其中，所述第一喷嘴插入并安装在第二喷嘴的内部，从所述第二喷嘴喷出的气体沿着第一喷嘴的外框部被喷射。
3.根据权利要求2所述的喷嘴型沉积装置，其中，所述第一喷嘴从第二喷嘴的末端按预定的长度被突出地设置，所述第二喷嘴从所述喷嘴外壳的末端按预定的长度被突出地设置。
4.根据权利要求2所述的喷嘴型沉积装置，其中，通过所述第二喷嘴喷出的气体沿第一喷嘴的外框部被喷射，喷射至比沉积到所述基板的图案更广的预定的一定区域。
5.根据权利要求1所述的喷嘴型沉积装置，其中，从所述第一喷嘴喷射的原料是包含钨、钴的金属粉末，从所述第二喷嘴喷射的气体是包含氩的惰性气体。
6.根据权利要求1所述的喷嘴型沉积装置，其中，所述喷嘴外壳是由金属材料形成的块状，
所述喷嘴型沉积装置还包括：
收纳孔，用于收纳所述第一喷嘴、第二喷嘴及加热部的两个以上。
7.根据权利要求6所述的喷嘴型沉积装置，其中，在所述喷嘴外壳的外框部的部分或者全部配置热屏蔽部件，用于防止从喷嘴外壳产生的热传递到外部。
8.根据权利要求1所述的喷嘴型沉积装置，还包括：
吸入部，吸入从所述第一喷嘴及第二喷嘴吐出/喷出的原料及气体中，用于沉积图案后的剩余的原料及气体。
9.根据权利要求8所述的喷嘴型沉积装置，其中，所述吸入部以形成在基板的图案为中心，在与所述第一喷嘴及第二喷嘴相对的位置以曲线形态配置。
10.根据权利要求7所述的喷嘴型沉积装置，其中，
所述第一喷嘴及第二喷嘴倾斜地安装在基板，
在所述吸入部形成两个以上的吸入流路，所述吸入流路用于吸入从所述第一喷嘴及第二喷嘴吐出/喷出的原料及气体中，用于沉积图案后的剩余的原料及气体，并且所述吸入流路被配置成具有所述第一喷嘴及第二喷嘴的对称的倾斜度。
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