KR100607048B1 - 증착장치용 자동 시편공급기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체의 박막 증착장치에 증착용 금속재료를 공급하는 공급기에 관한 것으로서, 특히 상기 금속재료를 시편의 형태로 연속적으로 자동 공급함으로써 박막두께를 정확하게 제어할 수 있는 자동 시편공급기에 관한 것이다.

이의 달성을 위해, 본 발명은, 증발히터를 구비한 증착장치에 증착용 금속 시편을 공급하는 자동 시편공급기에 있어서, 상기 금속 시편을 장입할 수 있는 주입공(130H)이 적어도 하나 이상 관통 형성되는 저장디스크(130); 상기 저장디스크(130)와 결합되며 배출구(125H)가 관통 형성되는 주입디스크(125); 상기 저장디스크를 회전시켜 상기 주입공(130H) 중 어느 하나와 상기 배출구(125H)를 동일수직선상으로 위치시키는 구동부(110); 및 상기 배출구(125H)에 의해 배출되는 금속 시편을 증발히터(10)로 공급하는 피더(140); 를 포함하여 구성한다.

증착, 진공, 박막, 알루미늄, 시료, 증발

Description

증착장치용 자동 시편공급기{Automatic Specimen Feeding Device for Evaporator}

도 1은 본 발명에 따른 증착장치용 자동 시편공급기의 일 실시예를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 회전축 및 저장디스크를 나타내는 측단면도,

도 3은 도 1의 저장디스크를 나타내는 평면도,

도 4는 도 1의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 구동부 111: 구동축

112: 종동축 120: 회전축

121: 외축 122: 내축

123: 플레이트 124: 회전자

125: 주입디스크 125H: 배출구

126: 스톱퍼 130: 저장디스크

130H: 주입공

본 발명은 반도체 증착장치에 증착용 시편을 공급하는 시편공급기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지속적이고 안정적으로 적정량의 시편을 증착장치에 공급할 수 있도록 하는 자동 시편공급기에 관한 것이다.

최근 제품의 소형화 추세에 따라 박막형 반도체 소자가 널리 사용되고 있다. 증착장치 중 특히 열증착법(Thermal Evaporation Method)을 사용하는 진공증착장치는, 이러한 박막형 반도체 소자의 제조에 사용되는 장치로서 박막의 재료가 되는 금속(ex. 알루미늄)을 가열 및 증발시켜 금속가스를 생성시키고 상기 금속가스를 진공실에 주입하여 대상 기판의 표면에 부착하도록 하는 장치를 말한다.

이와 같은 증착장치에 의해 형성되는 금속박막의 두께는 작게는 수㎛에서 크게는 수백㎛에 이르며, 원하는 두께의 금속박막을 형성하기 위해서는 진공실 내의 진공압, 증착온도와 함께 공급되는 금속가스의 양을 적절하게 조절해 주어야 한다. 특히, 이중에서도 금속박막의 두께는 금속가스의 양에 좌우되므로 일정한 박막두께를 얻기 위해서는 금속가스의 공급을 일정하게 유지해주어야 하며, 이를 위해서는 가열 및 증발되는 금속재료의 공급(feeding)량을 일정하게 유지하여야 한다.

이와 같은 증착용 금속재료의 공급방식으로서, 종래에는 선재(線材) 형태로 진공실에 밀어넣으면서 증발시키는 방법이나, 분말 즉 시료형태로 콘베이어 벨트에 담아 이송하는 방법, 시료가 담긴 용기를 진동시키면서 일정량으로 주입시키는 방법 등이 사용되어 왔다.

그러나, 이상과 같은 방법으로 금속재료를 공급하는 경우에는 일정 두께의 박막을 형성하고자 할 때 적정량의 금속재료를 지속적으로 공급하는데 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 증착용 금속재료를 소량의 블록화된 시편형태로 공급함으로써 정확한 박막두께를 제어할 수 있도록 하는 자동 시편공급기를 제공하는데 있다.

또한, 증착실의 진공을 유지한 상태에서 계속적으로 증착용 금속재료를 공급함으로써 증착과정을 중단시키지 않고 지속적으로 이루어지도록 하여 증착작업의 생산성을 높이도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 증발히터를 구비한 증착장치에 증착용 금속 시편을 공급하는 자동 시편공급기에 있어서, 상기 금속 시편을 장입할 수 있는 주입공(130H)이 적어도 하나 이상 관통 형성되는 저장디스크(130); 상기 저장디스크(130)와 결합되며 배출구(125H)가 관통 형성되는 주입디스크(125); 상기 저장디스크를 회전시켜 상기 주입공(130H) 중 어느 하나와 상기 배출구(125H)를 동일수직선상으로 위치시키는 구동부(110); 및 상기 배출구(125H)에 의해 배출되는 금속 시편을 증발히터(10)로 공급하는 피더(140); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 시편공급기를 제공한다.

삭제

여기서, 상기 피더(140)는, 배출되는 상기 금속 시편을 상기 증발히터(10)로 전달하는 공급패스(141) 및 상기 공급패스(141) 상에 설치되어 상기 금속 시편의 공급 개수를 카운트하는 센서(142)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 증착장치용 자동 시편공급기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 증착장치용 자동 시편공급기의 일실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전구동하는 구동부(110), 상기 구동부(110)의 회전구동력을 전달받아 회전하는 회전축(120), 상기 회전축(120) 상단에 구비되어 금속시편을 저장 및 후술할 피더(140)로 공급하는 시편 저장부인 저장디스크(130)와 주입디스크(125) 및 상기 시편 저장부로부터 공급된 금속재의 증착용 시편을 진공실로 이송하는 피더(140)를 포함하여 구성된다.

구동부(110)는 구동모터(도면 미도시)를 구비하고 있는 구동축(111)과 상기 구동축(111)으로부터 회전력을 전달받아 회전축(120)으로 동력을 전달하는 종동축(112)을 포함한다. 상기 종동축(112)는 후술하는 회전축(120) 하단부의 회전자(124)와 결합되어 있다.

회전축(120)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 외축(121)과 상기 외축(121)의 내부에 설치된 내축(122)이 각각 별도로 회전하는 구조를 취한다. 상기 외축(121)의 하단부에는 플레이트(123)가 고정되어 결합하고 있고, 외축(121)의 상단부에는 저장디스크(130)와 주입디스크(125)로 이루어진 시편 저장부 중 상기 저장디스크(130)와 대면하고 있는 주입디스크(125)가 결합되어 있다. 내축(122)의 하단부는 상기 플레이트(123)의 하부로 연장형성되어 있는 회전자(124)와 결합되어 있으며, 내축(122)의 상단부는 저장디스크(130)와 고정결합되어 있다. 한편, 플레이트의 중심부에는 스톱퍼(126)가 설치되어 이에 의해 상기 외축(121)의 회전을 제어할 수 있다.

저장디스크(130)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 중심축 부분이 상기 내축(122)과 고정결합되어 있으며, 외주연부 둘레로는 시편을 주입할 수 있도록 축방향으로 형성된 다수의 주입공(130H)이 형성되어 있다(도 3 참조). 상기 주입공(130H)의 개수는 증착장비 및 형성하는 박막의 종류에 따라 조절할 수 있으며, 본 실시예에서는 30개로 형성되는 것으로 한다. 또한, 각 주입공(130H)의 내부에는 원기둥 형상의 알루미늄 시편을 10개씩 주입되는 것으로 한다. 따라서, 상기 저장디스크(130)에는 총 300개의 알루미늄 시편이 저장될 수 있으나, 최초 세팅단계에서는 하나의 주입공(130H)을 비워놓아 상기 주입디스크(125)에 형성되는 배출구(125H)에 일치시키고 있으므로, 최초에는 총 290개의 알루미늄 시편이 저장되도록 하는 것이 바람직하다.

피더(140)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(123) 상에 설치되어 있으며, 주입디스크(125)의 배출구(125H)로부터 배출되는 알루미늄 시편을 받아 진공실 내의 증발히터(10)로 전달하는 공급패스(141)를 구비하고 있다. 또한, 상기 피더(140)에는 레이저 센서(142)가 구비되어 상기 공급패스(141)를 통과하는 알루미늄 시편의 개수를 카운트할 수 있으며, 상기 센서(142)와 전기적으로 연결되 어 있는 제어부(도면 미도시)에 의하여 구동부(110)를 제어하게 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 증착장치용 자동 시편공급기의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동부(110)를 구동하여 내축(122)을 통해 알루미늄 시편이 장전된 저장디스크(130)를 회전시킨다. 저장디스크(130)가 회전함에 따라 30개의 주입공(130H)이 차례로 주입디스크(125)의 배출구(125H)와 일치되어 저장된 알루미늄 시편이 차례로 배출된다. 상기 배출되는 알루미늄 시편은 피더(140)의 공급패스(141)를 통해 진공실 내의 증발히터(10)로 공급되며, 상기 공급되는 알루미늄 시편은 상기 공급패스(141) 상에 구비된 센서(142)에 의해 카운트되어 제어부로 피드백된다. 한편, 상기 제어부는 형성하고자 하는 박막의 두께와 알루미늄 시편의 공급 개수의 관계를 미리 설정하여 두고, 이에 따라 공급되는 알루미늄 시편의 양을 적절하게 조절한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 증착장치용 자동 시편공급기는 증착장치 및 형성하는 박막에 따라서 복수개로 구비하여 동시에 또는 순차적으로 운용할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 증착장치용 자동 시편공급기에 의하면, 증착용 금속재료를 소량의 블록화된 시편형태로 공급할 수 있어 정확한 박막두께를 제어할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 증착실의 진공을 유지한 상태에서 계속적으로 증착용 금속재료를 공급함으로써 증착과정을 중단시키지 않고 지속적으로 이루어지도록 하여 증착작업의 생산성을 높일 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 증발히터를 구비한 증착장치에 증착용 금속 시편을 공급하는 자동 시편공급기에 있어서,

   상기 금속 시편을 장입할 수 있는 주입공(130H)이 적어도 하나 이상 관통 형성되는 저장디스크(130);

   상기 저장디스크(130)와 결합되며 배출구(125H)가 관통 형성되는 주입디스크(125);

   상기 저장디스크를 회전시켜 상기 주입공(130H) 중 어느 하나와 상기 배출구(125H)를 동일수직선상으로 위치시키는 구동부(110); 및

   상기 배출구(125H)에 의해 배출되는 금속 시편을 증발히터(10)로 공급하는 피더(140); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 시편공급기.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 피더(140)는, 배출되는 상기 금속 시편을 상기 증발히터(10)로 전달하는 공급패스(141) 및 상기 공급패스(141) 상에 설치되어 상기 금속 시편의 공급 개수를 카운트하는 센서(142)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 시편공급기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 센서(142)로부터 수신된 신호에 따라 상기 구동부(110)를 제어하는 제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 시편공급기.

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