KR101533589B1 - 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템 - Google Patents

마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템에 관한 것이며, 본 발명의 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템은 극성을 가지는 액체를 제공하는 유체 공급부와 상기 유체 공급부로부터 상기 액체를 내부로 공급받아 상기 액체가 기화되는 공간을 제공하는 몸체부와 상기 몸체부의 외면에 마련되며, 상기 몸체부 내부에 주입되는 상기 액상의 유체에 마이크로웨이브(microwave)를 인가하여 상기 액상의 유체를 가열하는 마이크로웨이브 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 몸체부 내부에 주입되는 액체 상태의 유체를 포함한 유체를 신속하게 기화시킬 수 있는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템을 제공한다.

Description

마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템{APPARATUS FOR VAPORIZATION USING MICROWAVE HEATING AND SYSTEM FOR VACCUM DEPOSITION INCLUDING THE SAME}
본 발명은 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로웨이브 가열을 통해 액체를 직접 가열하여 액체의 기화율을 향상시킬 수 있는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템에 관한 것이다.
액체에 대한 플래쉬 증착 방법은 초음파 스프레이 노즐을 이용하여 액체를 미세한 크기의 액적으로 분무화시키고 높은 온도로 유지되는 용기로 분산시킨다. 이러한 액적들은 용기의 벽과 접촉시 바로 기체 상태로 변화한다. 이 과정은 액체 상태의 모노머가 분리되거나 증류되는 것을 방지하고, 기체 상태(vapor phase)의 균일한 액체 조성물을 유지한다. 이러한 플래쉬 증착 과정은 미국 등록 특허 4,954,371호에 개시되어 있다.
미국 등록 특허 4,954,371호에서는 균일한 크기의 액적을 연속적으로 기화 온도 이상으로 유지되는 물질의 표면으로 분사하여 기화시키는 것을 주된 발명의 목적으로 한다.
여기서, 분사되는 액적으로 모노머를 사용하게 되면 기화 온도 이상의 일정한 온도로 유지되는 표면을 형성하는 것이 중요하며, 기화 온도보다 낮은 온도로 표면이 유지되면 액체 상태의 모노머는 서로 결합하여 폴리머가 된다. 결합된 폴리머의 기화 온도는 모노머의 기화 온도보다 더 높기 때문에 더욱 기화되기 어려우며 이는 결국 고체화되어 표면을 오염시키며, 오염된 표면은 열저항이 크기 때문에 고체화가 더 활발히 발생하여 표면의 오염이 가속화된다.
또한, 표면의 접촉에 의한 기화는, 열전도에 의한 표면에서 모노머로의 열에너지의 전달이 대부분이므로 접촉면적 및 표면과 모노머의 온도차이 등에 의해 열전달량이 제한되게 된다. 이때, 접촉면적과 표면 온도는 공정조건, 온도제어방법 및 기하학적 한계로 인해 제한이 있으므로 기화할 수 있는 유량 역시 제한된다.
더욱이, 액체 상태의 모노머가 기화될 때, 많은 기화열을 필요로 하기 때문에 표면에 충분한 열이 제공되지 않으면 표면 온도가 다시 감소하게 되며, 이는 결국 표면이 오염되는 결과를 초래한다.
또한, 액체 상태의 모노머가 물질의 표면에 접촉하지 않고 대류하는 경우로서 전도 또는 복사에 의한 열전달이 어려운 경우에 액체 상태의 모노머를 기화시키기 어려우며, 결국 이러한 액체 상태의 모노머도 폴리머로 결합되는 문제점이 발생한다.
[관련선행문헌] 미국등록특허 4,954,371호
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 몸체부 내부에 주입되는 액체를 신속하게 기화시킬 수 있는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템을 제공함에 있다.
삭제
상기 목적은, 본 발명에 따라, 극성을 가지는 액체를 제공하는 유체 공급부; 상기 유체 공급부로부터 상기 액체를 내부에 주입되는 상기 액체가 기화되는 공간을 제공하는 몸체부; 상기 몸체부의 외면에 마련되며, 상기 몸체부 내부로 주입되는 상기 액체에 마이크로웨이브(microwave)를 인가하여 상기 액체를 가열하는 마이크로웨이브 공급부; 및 상기 액체가 상기 몸체부의 내벽면으로부터 열전달받아 기화할 수 있도록 상기 상기 몸체부 내벽면의 온도가 상기 액체의 기화 온도보다 높아지게 상기 몸체부를 가열하는 가열부를 포함하며, 상기 몸체부의 내벽면에는, 상기 마이크로 웨이브 공급부로부터 공급받는 마이크로웨이브를 난반사시키는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 마이크로웨이브 공급부는, 상기 몸체부에 마련되며, 상기 몸체부의 내부로 외부 유체의 유입은 방지하되 마이크로웨이브는 통과시키는 포트부; 내부로 제공되는 마이크로웨이브를 상기 포트부 측으로 반사시키는 가이드부; 및 상기 가이드부의 내부에 마이크로웨이브를 생성하는 마이크로웨이브 생성부;를 포함하는 것이 바람직하다.
삭제
삭제
또한, 상기 몸체부는 내부식성 소재로 마련되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 가열부는 유도가열을 통해 상기 몸체부를 가열하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 몸체부의 내부는 진공 상태인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 유체공급부로부터 상기 몸체부 내부로 공급되는 액체는 모노머(monomer), 용질 및 광 이니시에이터(initiator)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 상술한 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치; 기판; 상기 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치로부터 기화된 유체를 공급받아 상기 기판을 향하여 분사하는 노즐부; 및 상기 기판 및 상기 노즐부를 내부에 수용하며, 내부가 진공상태로 마련되는 진공챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공증착시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 마이크로웨이브를 통해 중공부로 공급되는 극성을 가지는 액체 자체에서 발열시켜 중공부 내부에 제공되는 극성을 가지는 액체를 균일하게 기화시킬 수 있는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템이 제공된다.
또한, 중공부 내부에 주입되는 극성을 가지는 액체도 기화시킬 수 있다.
또한, 마이크로웨이브의 밀도(microwave density)를 향상시킴으로써 중공부의 온도를 상승시키지 않고도 극성을 가지는 액체를 기화시킬 수 있다.
또한, 마이크로웨이브를 이용함으로써 기화된 유체를 제외한 액상의 유체만을 가열하게 되므로 기화된 유체의 온도 조절에 유리하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치를 개략적으로 도시한 절개사시도이고,
도 2는 도 1의 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치에서 마이크로웨이브 공급부를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 3은 도 1의 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치에서 몸체부의 내벽면에 형성된 요철에 의해 마이크로웨이브가 난반사되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 도 1의 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치에서 몸체부 내부에서 기화가 발생하는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치를 구비한 진공증착시스템을 개략적으로 도시한 정면도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치를 개략적으로 도시한 절개사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템(100)은 몸체부 내부로 공급되는 극성을 가지는 액체를 가열하여 기화시킬 수 있는 것으로서 몸체부(110)와 유체공급부(120)와 마이크로웨이브 공급부(130)와 가열부(140)를 포함한다.
상기 몸체부(110)은 후술할 유체공급부(120)로부터 공급되는 극성 액체가 기화되는 공간인 중공부(111)가 형성되며, 중공부(111) 내부에서 액체를 기화시킨다.
본 발명의 제1실시예에 따르면 몸체부(110)는 실린더형으로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
여기서, 유체공급부(120)로부터 제공되는 액체가 기화된 기상의 유체를 배출하기 위한 유로(113)가 추가적으로 마련될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따르면 몸체부(110)는 후술할 마이크로웨이브 공급부(130)로부터 공급되는 마이크로웨이브가 몸체부(110)의 내벽면에 도달할 시 몸체부(110) 측에 흡수되는 것을 방지하고 무작위한 방향으로 난반사가 발생하도록 요철부(112)가 형성된다.
즉, 몸체부(110)의 내벽면 상에 요철부(112)가 형성되면 마이크로웨이브가 난반사에 의해 중공부(111)의 거의 모든 영역에 영향을 미칠 수 있으므로 유체공급부(120)로부터 공급되는 액체의 기화율을 극대화시킬 수 있다.
한편, 몸체부(110)는 후술할 가열부(140)를 통해 액체의 기화 온도 이상의 온도를 가짐으로써, 몸체부(110)의 내벽면에 접촉하는 액체를 기화시키되 이미 기화된 액체가 다시 액화되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 몸체부(110), 아니면 적어도 액상의 유체와 접촉하는 몸체부(110)의 내벽면은 액체의 기화 온도보다 높은 온도를 유지됨으로써 액상의 유체가 몸체부(110)와 접촉하여 몸체부(110)로부터 전달되는 열을 통해 기화된다.
여기서, 몸체부(110), 적어도 액체와 접촉하는 몸체부(110)의 내벽면은 내부식성이 있는 소재로 마련되어 액체의 상태변화에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따르면 후술할 포트부(131)가 삽입되도록 관통부(114)가 형성되나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 유체공급부(120)는 극성을 가지는 액체를 중공부(110)로 제공하는 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 유체공급부(120)는 미세한 크기의 액적을 연속적으로 분사하기 위해 수십 khz의 진동수로 진동하여 액체 상태의 유체를 마이크로 또는 나노 수준의 입자 크기로 분사할 수 있는 초음파 스프레이 노즐(Ultrasonic spray nozzle:USN)로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 제1실시예에서 유체공급부(120)를 통해 몸체부(110) 내부로 제공되는 액체는 모노머, 용징 및 광 이니시에이터(initiator)를 포함하는 액체로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니며, 올리고머, 레진 등을 포함하는 다양한 액체에 사용될 수 있다.
더 나아가, 몸체부(110) 내부로 제공되는 유체는 액상으로 마련될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 마이크로웨이브를 통해 액상의 유체만을 가열할 수 있으므로 액상 및 기상이 혼합된 유체를 공급해도 무방하다. 마이크로웨이브를 통해 액상의 유체를 선별적으로 가열하는 방식에 대해서는 후술한다.
도 2는 도 1의 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치에서 마이크로웨이브 공급부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참고하면, 상기 마이크로웨이브 공급부(130)는 몸체부(110)의 외면상에 마련되어 몸체부(110) 내부, 즉 중공부(111)로 마이크로웨이브를 공급하는 것으로, 포트부(131)와 가이드부(132)와 마이크로웨이브 생성부(133)를 포함한다.
상기 포트부(131)는 몸체부(110)에 마련되어, 마이크로웨이브의 출입은 허용하되 외부공기의 출입은 차단하여 중공부(111)를 진공으로 유지시키는 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 포트부(131)는 관통부(114)에 삽입되며, 외부공기의 출입을 방지하도록 억지끼움되나 이에 제한되는 것은 아니다.
여기서, 포트부(131)는 마이크로웨이브가 통과할 수 있는 소재인 세라믹, 유리, 유기 또는 무기섬유 소재로 마련될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 포트부(131)는 마이크로웨이브의 용이하게 통과할 수 있도록 몸체부(110)의 두께보다 더 얇은 두께를 가지도록 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 가이드부(132)는 포트부(131)에 대향하는 면으로부터 외측으로 돌출형성되며, 내측으로 마이크로웨이브를 공급받아 포트부(131) 측으로 전달하는 것이다. 다만, 가이드부(132)는 포트부(131)가 형성되는 영역을 포함하는 영역의 경계면으로부터 외측으로 돌출형성되면 충분하다.
여기서, 가이드부(132)의 내벽면은 마이크로웨이브가 포트부(131) 측으로 집중되어 진행되도록 마이크로웨이브를 반사할 수 있는 소재로 마련되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 마이크로웨이브를 반사할 수 있는 소재에 대해서는 주지하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
상기 마이크로웨이브 생성부(133)는 가이드부(132) 내측으로 마이크로웨이브를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 마이크로웨이브 생성부(133)는 마그네트론으로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 마이크로웨이브 생성부(133)로부터 생성되는 마이크로웨이브가 가이드부(132)로 진행되지 않는 것을 방지하도록 가이드부(132)를 마감하는 마감부(134)를 더 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
마이크로웨이브 공급부(130)의 결합관계를 다시 설명하면, 가이드부(132)의 일단이 몸체부(110)와 접촉하고, 타단은 마감부(134)와 결합하여 가이드부(132) 내측을 밀폐시킨다.
여기서, 가이드부(132)의 일단과 접촉하는 몸체부(110)에는 관통부(114)가 형성되며, 관통부(114)에는 포트부(131)가 삽입되어 몸체부(110)를 외부와 마감시킨다.
또한, 가이드부(132)의 타단에는 마감부(134)가 마련되어, 가이드부(132)의 내부를 외부와 마감시킨다.
한편, 마감부(134)에서 가이드부(132)를 향한 면에는 마이크로웨이브 생성부(133)가 마련되고 가이드부(132) 내측으로 마이크로웨이브를 생성하여 마이크로웨이브가 포트부(131)를 통해 중공부(111)로 유입된다.
상기 가열부(140)는 몸체부(110)가 중공부(111)로 제공되는 액체의 기화온도보다 더 높은 온도를 유지할 수 있도록 몸체부(110)를 가열하는 것이다.
즉, 가열부(140)를 통해 몸체부(110)를 가열함으로써, 마이크로웨이브에 의해 기화되지 못한 액체가 몸체부(110)의 내벽면에 접촉할 시 열을 전달받아 기화시키고 또한, 기화된 액체가 몸체부(110)의 내벽면에 접촉할 시 액화되는 것을 방지할 수 있다.
이를 통해, 액체를 마이크로웨이브 및 몸체부(110)로부터의 열전달의 2가지 방법을 통해 가열함으로써 액체의 기화율을 향상시킬 수 있다. 이때, 마이크로웨이브에 의한 가열과 몸체부로부터의 열전달에 의한 가열의 비율은 마이크로웨이브의 세기, 내벽면의 온도 및 내벽면 과의 접촉면적 중 적어도 어느 하나의 변경을 통해 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 가열부(140)는 몸체부(110)의 외주연 또는 하측에 배치되는 코일로 마련하여 몸체부(110)를 유도 가열을 통해 가열할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
지금부터는 상술한 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 작동방법을 설명하기에 앞서, 유체공급부(120)로부터 중공부(111)로 제공되는 극성을 가지는 유체는 전부 액체로 제공되는 것이 바람직하나, 기체를 포함할 수 있으며, 기체를 특별히 기화시킬 필요는 없으므로 액체를 기화시키는 방법을 중점적으로 설명한다.
또한, 동일한 유체에서 상태에 따라 액체 또는 기체로 간단히 표현한다.
여기서, 액체를 기화시키는 수단은 마이크로웨이브를 이용한 방법 및 몸체부(110)와의 접촉에 의한 방법의 2가지이며, 어떠한 순서에 의해 기화되는 것은 아니나 설명의 편의상 마이크로웨이브를 이용한 방법, 몸체부(110)와의 접촉에 의한 방법 순으로 기화되는 것으로 설명한다.
마이크로웨이브 생성부(133)를 통해 마이크로웨이브가 생성되면, 마이크로웨이브는 가이드부(132)를 거쳐 포트부(131)를 통해 중공부(111)로 제공된다.
중공부(111)로 제공된 마이크로웨이브는 극성을 가지는 액체와 반응하게 된다.
일반적으로, 극성을 띄는 분자에 전기장이 가해지면 분자는 전기장의 방향을 따라 정렬한다.
여기서, 전기장이 빠르게 변화하는 성질을 가지는 마이크로웨이브를 극성을 가지는 액체에 가하면 극성을 가지는 액체는 빠르게 전기장의 방향을 따라 정렬하며, 액체는 일반적으로 분자들 사이의 거리가 가깝기 때문에 마이크로웨이브에 의해 전기장 방향으로 정렬시 근접하는 분자들 사이의 마찰에 의해 열에너지가 발생한다.
이러한 열에너지에 의해 액체는 가열되고 결국 기화한다.
한편, 마이크로웨이브를 통해 이미 기화된 기체이거나 또는 유체공급부(120)로부터 기체가 유입되는 경우로서 극성을 가지는 기체는 분자들 사이의 거리가 멀기 때문에 마찰이 거의 없어 열에너지의 발생이 거의 없으므로 마이크로웨이브가 가해지더라도 온도 변화가 거의 발생하지 않는다.
즉, 마이크로웨이브를 극성을 가지는 유체에 가하면, 극성을 가지는 유체 중 액체에서만 선택적으로 열에너지가 발생하여 기화되며, 기체에서는 특별한 변화가 발생하지 않는다.
도 3은 도 1의 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치에서 몸체부의 내벽면에 형성된 요철에 의해 마이크로웨이브가 난반사되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참고하면, 몸체부(110)의 내벽면 상에는 요철부(112)가 형성됨으로써, 몸체부(110)의 내벽면 측으로 진행하는 마이크로웨이브는 요철부(112)에 의해 난반사되어 마이크로웨이브가 중공부(111)가 형성된 영역의 대부분, 바람직하게는 전 영역으로 제공된다.
한편, 마이크로웨이브에 의해 액체가 전부 기화되는 것이 바람직하나, 일부의 유체는 마이크로웨이브의 영향을 적게 받아 기화할 정도로 충분한 열에너지를 공급받지 않을 수 있다.
이러한 액체는 중공부(111) 내부에서 부유하다, 중력에 의해 몸체부(110)의 하면을 향해 유동하며 결국, 몸체부(110)의 내벽과 접촉한다.
몸체부(110)는 가열부(140)에 의해 액체의 기화 온도 이상의 온도를 가지도록 충분히 가열되고 있기 때문에, 액체가 몸체부(110)에 접촉시 몸체부(110)로부터 기화할 수 있을 정도로 충분한 열을 제공받는다.
따라서, 몸체부(110)에 접촉한 액체도 몸체부(110)로부터 열을 전달받아 기화된다.
또한, 몸체부(110)에 접촉한 액체가 몸체부(110)로부터 열을 전달받아 기화온도 이상이 되는 시간 동안에도 마이크로웨이브가 액체를 함께 가열하고 있으므로 신속히 가열될 뿐만 아니라 기화되는 액체의 에너지 흡수에 의한 표면온도저하 역시 작아진다.
도 4는 도 1의 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치에서 몸체부 내부에서 기화가 발생하는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 몸체부(110)와의 접촉에 의해 기화되는 영역(C)과 마이크로웨이브 가열에 의해 기화되는 영역(M)으로 구분된다. 다만, 액체가 기화되는 영역이 도 4의 영역으로 제한되는 것은 아니며 일례를 보여주는 것에 불과하다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치를 구비한 진공증착시스템을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템(200)은 상술한 제1실시예에서 설명한 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치를 통해 기화된 유체를 제공받아 기화된 유체를 기판상에 증착시키는 것으로서, 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치(100)와 기판(S)과 노즐부(210)와 진공챔버(220)를 포함한다.
상기 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치(100)에 대해서는 제1실시예에서 설명하였으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 기판(S)은 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치(100)로부터 기화된 유체가 증착되는 매개체이다.
상기 노즐부(210)는 유로(113)과 연결되며, 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치(100)로부터 기화된 유체를 공급받아 기판(S)을 향하여 분사하는 것이다.
여기서, 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치(100)로부터 유체는 균일하게 기화되기 때문에 노즐부(210)를 통해 기판(S)상에 균일하게 증착될 수 있다.
상기 진공챔버(220)는 상술한 기판(S) 및 노즐부(210)를 내부에 수용하는 것으로서, 노즐부(210)로부터 분사되는 유체가 기판(S) 상에 증착되도록 진공상태를 유지한다.
한편, 진공챔버(220)의 측면에는 기판(S)이 유입되고 기화된 유체가 증착된 기판(S)이 배출되는 개폐구(미도시)가 별도로 마련될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
지금부터는 상술한 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치 및 이를 구비한 진공증착시스템(200)의 작동에 대하여 설명한다.
마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치(100)에서 극성을 가지는 액상의 유체가 기화되는 과정은 제1실시예에서 설명한 것과 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
상술한 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치(100)를 통해 기화된 유체는 유로(113)를 통해 진공챔버(220) 내부에 마련된 노즐부(210) 측으로 유동한다.
노즐부(210)에서는 기화된 유체를 다시 기판(S)상으로 분사하여 기화된 유체를 기판(S)에 증착시킨다.
이때, 기판(S) 및 노즐부(210)를 수용하는 진공챔버(220)는 진공상태를 유지함으로써 불순물이 기화된 유체와 함께 증착되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치
110: 몸체부 120: 유체공급부
130: 마이크로웨이브 공급부 140: 가열부
200: 진공증착시스템 210: 노즐부
220; 진공챔버

Claims (9)

  1. 극성을 가지는 액체를 제공하는 유체 공급부;
    상기 유체 공급부로부터 상기 액체를 내부에 주입되는 상기 액체가 기화되는 공간을 제공하는 몸체부;
    상기 몸체부의 외면에 마련되며, 상기 몸체부 내부로 주입되는 상기 액체에 마이크로웨이브(microwave)를 인가하여 상기 액체를 가열하는 마이크로웨이브 공급부; 및
    상기 액체가 상기 몸체부의 내벽면으로부터 열전달받아 기화할 수 있도록 상기 몸체부 내벽면의 온도가 상기 액체의 기화 온도보다 높아지게 상기 몸체부를 가열하는 가열부를 포함하며,
    상기 몸체부의 내벽면에는,
    상기 마이크로 웨이브 공급부로부터 공급받는 마이크로웨이브를 난반사시키는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 공급부는,
    상기 몸체부에 마련되며, 상기 몸체부의 내부로 외부 유체의 유입은 방지하되 마이크로웨이브는 통과시키는 포트부;
    내부로 제공되는 마이크로웨이브를 상기 포트부 측으로 반사시키는 가이드부; 및
    상기 가이드부의 내부에 마이크로웨이브를 생성하는 마이크로웨이브 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부는 내부식성 소재로 마련되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가열부는 유도가열을 통해 상기 몸체부를 가열하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부의 내부는 진공 상태인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 유체공급부로부터 상기 몸체부 내부로 공급되는 액체는 모노머(monomer), 용질 및 광 이니시에이터(initiator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치.
  9. 제1항, 제2항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치;
    기판;
    상기 마이크로웨이브 가열을 이용한 기화장치로부터 기화된 유체를 공급받아 상기 기판을 향하여 분사하는 노즐부; 및
    상기 기판 및 상기 노즐부를 내부에 수용하며, 내부가 진공상태로 마련되는 진공챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공증착시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0639706B2 (ja) * 1987-04-20 1994-05-25 三菱重工業株式会社 マイクロ波による分子蒸着方法
JPH10152779A (ja) * 1996-11-25 1998-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気化装置及びｃｖｄ装置
JP2000058528A (ja) * 1998-08-06 2000-02-25 Mitsubishi Electric Corp Ｃｖｄ用液体原料の気化方法、気化装置及びそれを用いたｃｖｄ装置
JP2003268545A (ja) * 2002-03-12 2003-09-25 Sharp Corp 成膜装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0639706B2 (ja) * 1987-04-20 1994-05-25 三菱重工業株式会社 マイクロ波による分子蒸着方法
JPH10152779A (ja) * 1996-11-25 1998-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気化装置及びｃｖｄ装置
JP2000058528A (ja) * 1998-08-06 2000-02-25 Mitsubishi Electric Corp Ｃｖｄ用液体原料の気化方法、気化装置及びそれを用いたｃｖｄ装置
JP2003268545A (ja) * 2002-03-12 2003-09-25 Sharp Corp 成膜装置

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