KR101173645B1 - 가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원료 물질이 공급되는 공급관이 마련된 공급관부와, 상기 공급관부에 연결되고, 상기 공급관과 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 분사공이 형성된 인젝터부를 포함하고, 상기 인젝터부는 상부 몸체 및 이에 결합되는 하부 몸체로 구성되고, 상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성되는 가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명은, 인젝터의 상부 및 하부가 열팽창 계수가 다른 이종 금속으로 형성되거나, 또는 인젝터의 분사면에 이종 금속의 변형 제어 플레이트가 부착되어 인젝터의 분사면의 변형을 제어함으로써, 인젝터의 가스 분사 구조를 용이하게 제어할 수 있다.
인젝터, 가스 분사, 열팽창 계수, 이종 금속, 변형

Description

가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치{GAS INJECTION UNIT AND APPARATUS FOR DEPOSITING THIN FILM HAVING THE SAME}
본 발명은 가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열팽창 계수가 다른 이종 금속의 접합 구조를 통해 인젝터의 가스 분사 구조를 제어할 수 있는 가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device, OLED)는 전압을 가하면 스스로 발광하는 유기 발광 물질의 특성을 이용하여 원하는 화상을 표시하는 표시 장치이다. 이러한 유기 발광 소자의 기본 구조는 유리 기판 상부에 한 쌍의 투명 전극과 대향 전극을 적층하고 그 전극들 사이에 유기 박막이 삽입된 구조로 이루어진다. 여기서, 유기 박막은 전자와 정공을 운반하고 빛이 발광하도록 정공 주입막, 정공 수송막, 발광막, 전자 수송막 등을 적층한 구조로 제조할 수 있다.
유기 발광 소자를 제조하기 위한 유기 박막 증착 공정에서 사용되는 유기 재료는 무기 재료와 달리 높은 증기압이 필요치 않고, 고온에서 분해 및 변성이 용이 하다. 이러한 소재의 특성으로 인해 종래의 유기 박막은 텅스텐 재질의 도가니에 유기 재료를 장입하고, 도가니를 가열하여 유기 재료를 기화시켜서 기판 상에 증착시켰다. 하지만, 근래에는 도가니 내에 저장할 수 있는 증착 원료의 양이 한정되는 등 공정 진행에 제한이 많은 관계로 히터가 구비된 인젝터에 유기 재료를 공급하여 히터에 의해 유기 재료를 기화시키고, 기화된 재료를 기판으로 분사시켜 증착시키는 방법이 제안되어 사용되고 있다.
한편, 챔버 내부에 마련되는 인젝터는 기판에 대향하는 하면이 대략 평평하게 형성되고, 평평한 하면에는 기판 방향으로 개구된 복수의 분사공이 형성되어 대략 기판의 수평면에 수직한 방향으로 기화된 재료를 분사하는 것이 일반적이다.
그런데, 경우에 따라서는 인젝터의 분사 구조를 제어할 필요가 있다. 예를 들어, 기판 크기 또는 박막 종류 등 공정 환경이 변경되는 경우에 있어서, 기존의 공정 장비를 그대로 활용하기 위해, 또는 최적 수율을 달성하기 위해 인젝터의 분사 구조를 다시 변경할 필요가 있다. 또한, 챔버 내부의 온도 변화에 따른 인젝터 자체의 변형을 원래대로 복구하기 위해 인젝터의 분사 구조를 제어할 필요가 있다. 그러나, 종래의 인젝터는 분사 구조가 제작 초기 상태로 고정되어, 이후 분사 구조의 변경 및 제어가 거의 불가능하기 때문에 공정 환경이 변경되면 전체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 열팽창 계수가 다른 이종 금속의 접합 구조를 이용하여 인젝터의 가스 분사 구조를 제어할 수 있도록 하는 가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 인젝터의 가스 분사 구조를 제어하여 변경된 공정 조건에 능동적으로 대응할 수 있도록 하는 가스 분사 유닛 및 이를 구비하는 박막 증착 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 가스 분사 유닛은, 원료 물질이 공급되는 공급관이 마련된 공급관부; 상기 공급관부에 연결되고, 상기 공급관과 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 분사공이 형성된 인젝터부; 를 포함하고, 상기 인젝터부는 상부 몸체 및 이에 결합되는 하부 몸체로 구성되고, 상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성된다.
상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 SUS 금속, 알루미늄 금속 및 구리 금속 중에서 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 나사 수단, 용접 수단 및 접착 수단 중 적어도 하나의 결합 수단으로 결합되는 것이 바람직하다.
상기 인젝터부에는 상기 원료 물질을 기화시키는 가열 수단이 마련되는 것이 바람직하다.
상기 상부 몸체에는 상면으로 승강 및 회전을 위한 구동축이 구비되고, 내부에는 상기 공급관부의 공급관과 연통되는 유로가 형성되고, 상기 하부 몸체에는 하면으로 상기 유로와 연통되는 분사공이 형성되는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 가스 분사 유닛은, 원료 물질이 공급되는 공급관이 마련된 공급관부; 상기 공급관부에 연결되고, 상기 공급관과 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 분사공이 형성된 인젝터부; 및 상기 분사공이 형성된 상기 인젝터부의 일면에 결합되고, 상기 인젝터부와 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성된 변형 제어 플레이트; 를 포함한다.
상기 인젝터부 및 상기 변형 제어 플레이트는 SUS 금속, 알루미늄 금속 및 구리 금속 중에서 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 인젝터부 및 상기 변형 제어 플레이트는 나사 수단, 용접 수단 및 접착 수단 중 적어도 하나의 결합 수단으로 결합되는 것이 바람직하다.
상기 변형 제어 플레이트는 상기 인젝터부의 일면 전체 또는 일부에만 형성되는 것이 바람직하다.
상기 변형 제어 플레이트에는 상기 분사공에 대응하여 상하로 관통되는 분사공이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 인젝터부에는 상기 원료 물질을 기화시키는 가열 수단이 마련되는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 박막 증착 장치는, 증착 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에 마련되어 기판이 안착되는 기판 지지대; 및 상기 기판 지지대에 대향하여 마련되는 가스 분사 유닛; 을 포함하고, 상기 가스 분사 유닛은, 원료 물질이 공급되는 공급관이 마련된 공급관부; 상기 공급관부에 연결되고, 상기 공급관과 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 분사공이 형성된 인젝터부; 를 포함하고, 상기 인젝터부는 상부 몸체 및 이에 결합되는 하부 몸체로 구성되고, 상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성된다.
상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 SUS 금속, 알루미늄 금속 및 구리 금속 중 적어도 하나로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 나사 수단, 용접 수단 및 접착 수단 중 적어도 하나의 결합 수단으로 결합되는 것이 바람직하다.
상기 인젝터부는 상기 원료 물질을 기화시키는 가열 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은 인젝터의 상부 및 하부가 열팽창 계수가 다른 이종 금속으로 형성되거나, 또는 인젝터의 분사면에 이종 금속의 변형 제어 플레이트가 부착되어 인젝터의 분사면의 변형을 제어함으로써, 인젝터의 가스 분사 구조를 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 인젝터의 가스 분사 구조를 용이하게 제어할 수 있기 때문에 챔버 내부의 공정 온도, 기판 크기 등 여러 공정 조건이 변경되더라도 인젝터 전체를 교체함이 없이 일부의 교체만으로도 변경된 공정 조건에 능동적으로 대응할 수 있다. 따라서, 제조 비용을 절감할 수 있다.
이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
<제 1 실시예>
도 1는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 분사 유닛을 구비하는 박막 증착 장치의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 상기 박막 증착 장치는, 증착 공간을 제공하는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내에 마련되어 기판(G)이 안착되는 기판 지지대(300) 및 상기 기판 지지대(300)에 대향하여 마련되는 가스 분사 유닛(200)을 포함한다. 여기서, 기판(G)이란 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판 등을 의미한다.
챔버(100)는 원통 형상 또는 사각 박스 형상으로 형성되며, 내부에는 기판(G)을 처리할 수 있도록 소정의 반응 공간이 마련된다. 상기에서는 챔버(100)를 원통형 또는 사각 박스 형상으로 형성하였으나, 이에 한정되지 않으며 기판(G)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 챔버(100)의 일측벽에는 기판(G)이 인입 및 인출되는 게이트(미도시)가 형성되며, 이러한 게이트는 챔버(100)의 타측벽에도 형성될 수 있다. 또한, 챔버(100)의 하부면에는 챔버(100)의 내부를 배기하기 배기부(미도시)가 마련되며, 이러한 배기부에는 진공 펌프와 같은 배기 수단(미도시)이 연결된다. 상기에서는 챔버(100)를 일체형으로 설명하였지만, 챔버(100)를 상부가 개방된 하부 챔버와, 하부 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드(lid)로 분리하여 구성할 수도 있다. 이를 통해, 챔버(100) 내부에 마련된 반응 공간의 세정 및 소모품의 교환과 같은 유지 보수를 용이하게 수행할 수 있다.
기판 지지대(300)는 기판(G)의 형상과 동일한 형상으로 형성되고, 상기 기판 지지대(300)의 하부에는 상기 기판 지지대(300)를 승강 또는 회전시키기 위한 구동 부재(미도시)가 연결된다. 여기서, 상기 기판 지지대(300)에는 하나의 기판(G)이 안착될 수 있고, 다수개의 기판(G)이 동시에 안착될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 기판 지지대(300)를 승강 및 회전시키기 위한 구동 부재는 하나의 구동 부재가 상기 기판 지지대(300)를 승강 및 회전시키도록 되어 있지만, 승강 또는 회전을 따로 구동시키기 위해 분리될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 기판 지지대(300)에는 몸체를 소정의 온도로 가열할 수 있는 기판 가열 수단(미도시)이 마련될 수 있다. 즉, 상기 기판 가열 수단은 상기 기판 지지대(300)에 안착된 기판(G)에 열을 가하여, 증착에 필요한 소정의 온도를 제공한다. 이러한 기판 가열수 단으로는 코어 히터(core heater)가 기판 지지대(300)의 내부에 마련될 수 있으며, 별도의 램프 히터(lamp heater)를 기판 지지대(300)에 하부에 연결하여 상기 기판 지지대(300)를 가열할 수 있다.
가스 분사 유닛(200)은 챔버(100) 외부의 원료 공급부(217)에서 공급되는 원료 물질을 기판에 분사하는 수단으로서, 본 실시예에서는 기판(G) 상에 유기 박막을 형성하기 위해 유기 원료가 분말 형태로 공급되고, 공급된 원료 물질을 기화시켜 회전하면서 분사하는 인젝터 방식을 적용하였다. 이러한 가스 분사 유닛(200)은 원료 물질이 공급되는 공급관(211)이 마련된 공급관부(210)와, 상기 공급관부(210)에 연결되어 원료 물질을 공급받고, 공급받은 원료 물질을 기화시켜 분사하는 인젝터부(220)를 포함한다. 이때, 상기 공급관부(210)와 인젝터부(220)와의 연결 부위에는 밀폐를 위한 실링부(280)가 마련된다. 상기 실링부(280)는 원통 형상의 마그네틱 시일(magnetic seal)로 구성될 수 있다.
상기 공급관부(210)의 내부에는 적어도 하나의 공급관(211)이 마련된다. 상기 공급관(211)의 일측은 챔버(100)의 외부에 마련되는 원료 공급부(217)에 연결되어 원료 물질을 공급받는다. 또한, 상기 공급관(211)에는 챔버(100)의 외부에 마련되는 비활성 가스 공급부(미도시)에 연결되어 비활성 가스를 공급받을 수도 있다. 상기 비활성 가스는 박막 공정이 끝나면 원료 물질의 기화 공간에 잔류하는 원료 물질을 배출시키기 위해 공급된다. 한편, 상기 공급관부(210)는 챔버(100)의 상부를 관통되어 설치되고, 일측 단부가 상기 인젝터부(220)에 연결되어 상기 인젝터부(220)에 형성되는 유로(241)와 상기 공급관부(210)에 마련되는 공급관(211)이 상호 연통된다.
상기 인젝터부(220)는 내부에 유로(241)가 형성되고, 하면에는 다수의 분사공(251)이 형성되며, 상기 분사공(251)은 상기 유로(241)와 상호 연통된다. 그리고, 상기 인젝터부(220)에는 상기 원료 물질을 기화시키기 위한 가열 수단(260)이 마련된다. 따라서, 상기 유로(241)에 공급되는 원료 물질은 상기 가열 수단(260)에 의해 기화되고, 상기 분사공(251)을 통하여 기판(G)에 분사되어 증착된다. 특히, 본 실시예의 인젝터부(220)의 상부와 하부는 열팽창 계수가 다른 이종 금속으로 형성되어, 이를 통해 온도 변화에 따른 인젝터의 분사면의 변형을 유도함으로써, 기화된 원료 물질의 분사 방향을 일정 범위 내에서 제어할 수 있다. 하기에서는, 상세 도면을 참조하여 상기 인젝터부(220)의 구성을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 변형 상태를 설명하기 위한 모식도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 변형예에 따른 가스 분사 유닛의 변형 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2를 참조하면, 인젝터부(220)의 몸체는 상부에서부터 상부 플레이트(230), 가열 플레이트(240) 및 하부 플레이트(250)로 구분되고, 서로 순차적으로 적층되어 각각의 외측 일부가 복수의 나사 수단(291)에 의해 결합된다. 물론, 용접 수단 또는 접착 수단 등 통상의 결합 수단에 의해 결합될 수도 있을 것이다.
상기 제 1 플레이트(230)의 상면에는 승강 및 회전을 위한 구동축(231)이 구비된다. 상기 구동축(231)은 챔버(100)의 상면을 관통하여 설치되고, 그 내부에는 상기 공급관부(210)가 내삽된다. 이때, 상기 공급관부(210)는 고정된 상태에서 구 동축(231)을 회전시켜서 인젝터부(220)를 회전시키기 위하여 상기 구동축(231)과 공급관부(210) 사이에 실링부(280) 즉, 마그네틱 시일이 구비된다. 또한, 상기 구동축(231)에는 상기 인젝터부(220)를 승강 또는 회전시키기 위한 구동 부재(미도시)가 연결될 수 있다. 상기 인젝터부(220)를 승강 및 회전시키기 위한 구동 부재는 하나의 구동 부재가 상기 인젝터부(220)를 승강 및 회전시키도록 되어 있지만, 승강 또는 회전을 따로 구동시키기 위해 분리될 수 있음은 물론이다.
상기 제 2 플레이트(240)에는 상기 공급관부(210)의 공급관(211)의 일측 단부와 연통되는 유로(241)가 형성되어 공급된 원료 물질이 유동된다. 이때, 상기 공급관(211)의 일측 단부는 유로(241)까지 연장되어 상기 유로(241)와 직접 연통됨에 따라 원료 물질이 실링부(280)와 같은 별개의 구성 요소에 증착되는 것을 방지한다. 또한, 상기 제 2 플레이트(240)에는 상기 유로(241) 내에서 유동되는 원료 물질을 기화(vaporization)시키기 위한 가열 수단(미도시)이 매설된다. 상기 가열 수단은 고체 상태의 원료 물질을 기화시킬 수 있는 온도까지 상승시킬 수 있다면 어떠한 수단이어도 무방하며, 예를 들어 코어 히터 또는 램프 히터 등이 상기 유료(241)에 인접하게 매설될 수 있다. 물론, 상기 가열 수단은 상기 제 2 플레이트(240)에 매설되지 않고, 상기 유로(241)에 인접하게 위치되어 배치될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 유로(241)는 그 내부에서 유동되는 원료 물질이 충분히 기화될 수 있도록 충분히 길게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 인젝터부(220) 내부에서 유동되는 원료 물질은 가열 수단(260)에서 제공되는 열에 의해 가열된 유로(241) 내부를 통과하면서 기화된다.
상기 제 3 플레이트(250)에는 상기 제 2 플레이트(240)의 유로(241)가 연장되고, 유로(241)의 후단에는 기화된 원료 물질이 분사되는 분사공(251)이 형성된다. 상기 분사공(251)은 기판 방향으로 개구되며, 복수로 형성되어 전체 면적에 걸쳐 균일하게 분포되는 것이 바람직하다.
한편, 상기의 제 1, 제 2, 제 3 플레이트(230,240,250) 중에서 상부에 위치되는 제 1, 제 2 플레이트(230,240) 즉, 상부 플레이트는 동일 금속으로 형성되고, 하부에 위치되는 제 3 플레이트(250) 즉, 하부 플레이트 상부 플레이트(230,240)와는 열팽창 계수가 다른 이종 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상부 플레이트(230,240)의 열팽창 계수가 하부 플레이트(250)의 열팽창 계수보다 클 수 있고, 반대로 작을 수도 있다. 또한, 상부 및 하부 플레이트(230,240/250)의 열팽창 계수의 차이를 크게 할 수도 있고, 반대로 작게 할 수도 있다. 이는, 구체적인 공정 환경에 따라 최적 상태를 제공하는 인젝터부(220)의 분사 구조가 달라질 수 있기 때문이다. 따라서, 기판 크기, 박막 종류, 공정 온도 등 여러 공정 환경을 감안하여 최적 상태를 제공하는 인젝터부(220)의 가스 분사 구조가 먼저 정해지면, 이에 따라 상부 및 하부 플레이트(230,240/250)의 열팽창 계수가 정해진다.
이처럼, 상부 플레이트(230,240)와 하부 플레이트(250)는 열팽창 계수가 다른 이종 금속을 결합시켜 제작한다. 예를 들어, SUS 금속과 알루미늄 금속의 결합, SUS 금속과 구리 금속의 결합, 구리 금속과 알루미늄 금속의 결합 등 열팽창 계수가 다른 이종 금속의 결합이라면 모두 가능하다. 본 실시예는 그 중 하나로 상부 플레이트(230,240)는 SUS 금속, 하부 플레이트(250)는 알루미늄 금속으로 제작된 다. 상기 SUS 금속의 상부 플레이트(230,240)는 대략 17×10-6㎜/℃의 열팽창 계수를 가지며, 상기 알루미늄 금속의 하부 플레이트(250)는 대략 23×10-6㎜/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 따라서, 초기 상부 및 하부 플레이트(230,240/250)의 길이가 1000㎜인 상태에서, 챔버 내부의 온도가 50℃로 상승하면, 이후 상부 플레이트(230,240)는 대략 8.5㎜가 증가되어 전체 길이가 1008.5㎜가 되고, 하부 플레이트(250)는 대략 11.5㎜가 증가되어 전체 길이가 1011.5㎜가 된다. 이때, 상부 및 하부 플레이트(230,240/250)는 나사 수단(291)에 의해 견고하게 결합되어 있으므로, 변형력이 강한 하부 플레이트(250)가 변형력이 약한 상부 플레이트(230,240)를 구속하여 강제로 변형시키므로, 도 3과 같이, 인젝터부(220)의 전체 몸체는 하방으로 볼록하게 변형된다. 이때, 하부 플레이트(250)의 하면도 하방으로 볼록하게 변형되어 이곳에 형성된 분사공의 개부 방향도 변화되면서 분사 각도가 변형 전에 비해 기판(G)의 중심에서 외측으로 향하도록 조절된다. 이를 통해, 변형 전보다 변형 후에 기판(G)의 중심 영역에 대한 분사 밀도가 더 낮아지게 제어된다. 물론, 본 실시예와 달리, 상부 및 하부 플레이트(230,240/250)의 형성 금속이 반대로 구성된다면, 도 4와 같이, 인젝터부(220)의 전체 몸체는 상방으로 볼록하게 변형된다. 이때, 하부 플레이트의 하면도 상방으로 볼록하게 변형되어 이곳에 형성된 분사공의 개부 방향도 변화되면서 분사 각도가 변형 전에 비해 기판(G)의 외측에서 중심으로 향하도록 조절된다. 이를 통해, 변형 전보다 변형 후에 기판(G)의 중심 영역에 대한 분사 밀도가 더 높아지게 제어된다. 이처럼, 본 실시예는 인젝터부(220)의 상부 및 하부가 이종 금속으로 형성되어 결합됨으로써, 이종 금속 간의 열팽창 계수의 차이로 인한 몸체 변형을 유도하여, 일정 범위 내에서 원하는 방향으로 인젝터부(220)의 가스 분사 구조 예를 들어, 원료 물질의 분사 방향을 제어할 수 있으므로, 챔버 내부의 공정 온도, 기판 크기 등 여러 공정 조건이 변경되더라도 인젝터부(220) 전체를 교체함이 없이 상부 플레이트(230,240) 또는 하부 플레이트(250)의 교체만으로도 변경된 공정 조건에 능동적으로 대응할 수 있게 된다.
<제 2 실시예>
한편, 본 발명에 따른 가스 분사 유닛은 전술한 구성에 한정되지 않고, 다양한 실시예가 가능하다. 하기에서는, 이러한 가능성의 일예로 본 발명의 제 2 실시예 따른 가스 분사 유닛에 관해 설명한다. 이때, 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 가스 분사 유닛은 제 1 플레이트(230), 제 2 플레이트(240) 및 제 3 플레이트(250)가 적층 조립된 인젝터부(220)를 포함하고, 상기 인젝터부(220)의 일면 즉, 하면에 결합된 변형 제어 플레이트(270)를 더 포함한다. 이때, 변형 제어 플레이트(270)에는 인젝터부(220)의 하면에 형성된 분사공(251)에 대응하는 제 2 분사공(291)이 상하로 관통 형성되어 상호 연통된다. 이때, 변형 제어 플레이트(270)의 열팽창 계수에 따라 제 2 분사공(291)의 크기는 분사공(281)과 동일하거나, 또는 작아지거나, 또는 커질 수 있다.
상기 인젝터부(220)의 몸체를 구성하는 제 1 플레이트(230), 제 2 플레이트(240) 및 제 3 플레이트(250)는 모두 동일 금속 예를 들어, 일반적인 SUS 금속으로 제작되고, 상기 변형 제어 플레이트(270)는 상기 인젝터(220)와는 열팽창 계수가 다른 이종 금속 예를 들어, 알루미늄 금속으로 제작된다.
한편, 전술한 제 1 실시예와는 달리, 상기 변형 제어 플레이트(270)는 인젝터부(220)와 독립적으로 구성될 수 있으므로 여러 가지 장점이 있다. 예를 들어, 반드시 인젝터부(220)의 크기와 동일할 필요는 없고, 인젝터부(220)의 전체 면적을 커버하도록 결합될 필요도 없으므로, 보다 자유롭게 인젝터부(220)의 가스 분사 구조를 제어할 수 있다. 특히, 상기 변형 제어 플레이트(270)는 나사 수단(292)에 의해 상기 인젝터부의 하면에 결합될 수 있는데, 나사 수단(292)을 사용하면 비교적 자유롭게 결합 및 분리 가능하므로, 교체가 용이하다.
한편, 전술한 제 1, 제 2 실시예에서 상기 인젝터부(220)는 구동축(231), 유로(241) 및 가스 분사공(251)의 형성을 용이하게 하기 위하여 그 몸체를 제 1, 제 2, 제 3 플레이트(230,240,250)로 구분하였지만, 이에 한정되지 않고, 구동축(231), 유로(241) 및 분사공(251)이 형성될 수 있다면 일체형을 포함하여 두 개 이상의 구성 요소로도 제작할 수 있을 것이다. 또한, 상기 인젝터부(220)는 바(bar) 타입으로 제시하였지만, 구동축(231), 유로(241) 및 가스 분사공(251)이 형성될 수 있다면, 어떠한 타입으로라도 구성될 수 있다. 예를 들어 챔버(100) 내부의 형상 및 기판 지지대(300)의 형상에 대응하여 상기 인젝터부(220)를 원판 타 입으로 구성될 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
도 1는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 분사 유닛을 구비하는 박막 증착 장치의 모식도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 변형 상태를 설명하기 위한 모식도.
도 4는 본 발명의 제 1 변형예에 따른 가스 분사 유닛의 변형 상태를 설명하기 위한 모식도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 분해 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 챔버 200: 가스 분사 유닛
210: 공급관부 210: 인젝터부
231: 구동축 241: 유로
251: 분사공 260: 가열수단
270: 변형 제어 플레이트 280: 실링부
300: 기판 지지대 G: 기판

Claims (15)

  1. 원료 물질이 공급되는 공급관이 마련된 공급관부; 및
    상기 공급관부에 연결되고, 상기 공급관과 연통되는 유로가 형성되며,
    상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 분사공이 형성된 인젝터부; 를 포함하고,
    상기 인젝터부는 상부 몸체 및 이에 결합되는 하부 몸체로 구성되어 상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 SUS 금속, 알루미늄 금속 및 구리 금속 중에서 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성되고,
    상기 인젝터부에는 상기 원료 물질을 기화시키는 가열 수단이 마련되는 가스 분사 유닛.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 나사 수단, 용접 수단 및 접착 수단 중 적어도 하나의 결합 수단으로 결합되는 가스 분사 유닛.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 몸체에는 상면으로 승강 및 회전을 위한 구동축이 구비되고, 내부에는 상기 공급관부의 공급관과 연통되는 유로가 형성되고,
    상기 하부 몸체에는 하면으로 상기 유로와 연통되는 분사공이 형성되는 가스 분사 유닛.
  6. 원료 물질이 공급되는 공급관이 마련된 공급관부;
    상기 공급관부에 연결되고, 상기 공급관과 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 분사공이 형성된 인젝터부; 및
    상기 분사공이 형성된 상기 인젝터부의 일면에 결합되고, 상기 인젝터부와 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성된 변형 제어 플레이트; 를 포함하고,
    상기 인젝터부 및 상기 변형 제어 플레이트는 SUS 금속, 알루미늄 금속 및 구리 금속 중에서 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성되는 가스 분사 유닛.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 인젝터부 및 상기 변형 제어 플레이트는 나사 수단, 용접 수단 및 접착 수단 중 적어도 하나의 결합 수단으로 결합되는 가스 분사 유닛.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 변형 제어 플레이트는 상기 인젝터부의 일면 전체 또는 일부에만 형성되는 가스 분사 유닛.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 변형 제어 플레이트에는 상기 분사공에 대응하여 상하로 관통되는 분사공이 형성되는 가스 분사 유닛.
  11. 청구항 6 또는 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인젝터부에는 상기 원료 물질을 기화시키는 가열 수단이 마련되는 가스 분사 유닛.
  12. 증착 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내에 마련되어 기판이 안착되는 기판 지지대; 및
    상기 기판 지지대에 대향하여 마련되는 가스 분사 유닛; 을 포함하고,
    상기 가스 분사 유닛은,
    원료 물질이 공급되는 공급관이 마련된 공급관부;
    상기 공급관부에 연결되고, 상기 공급관과 연통되는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통되어 가스가 분사되는 분사공이 형성된 인젝터부; 를 포함하고,
    상기 인젝터부는 상부 몸체 및 이에 결합되는 하부 몸체로 구성되어 상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 SUS 금속, 알루미늄 금속 및 구리 금속 중에서 열팽창 계수가 서로 다른 금속으로 형성되고, 상기 상부 몸체 및 상기 하부 몸체는 나사 수단, 용접 수단 및 접착 수단 중 적어도 하나의 결합 수단으로 결합되는 박막 증착 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 인젝터부에는 상기 원료 물질을 기화시키는 가열 수단이 마련되는 박막증착 장치.
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