KR101582670B1 - 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서에 도달되는 박막 형성용 물질의 양을 줄일 수 있는 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈을 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈은, 복수의 방향으로 박막 형성용 물질이 증발되는 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈로, 상기 복수의 방향 중 일부 방향에 마주하여 놓여 상기 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질 중 일부를 보유함과 동시에 나머지를 반사시키는 반사판; 및 상기 반사판에서 반사되는 상기 나머지의 박막 형성용 물질의 증발율을 측정하거나 감시하는 센서를 포함한다.

Description

진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈{Evaporation-rate monitoring module for vacuum effusion cell}
본 발명은 기판 상에 박막을 형성하기 위해 사용되는 진공 증발원의 증발율 모니터링 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 진공 증발원은 고진공의 챔버 내에 배치된 기판상에 소정의 박막을 형성하기 위하여 박막 형성용 물질을 가열하여 증발시키는 것으로, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면에 특정 물질로 이루어진 박막을 형성하거나, 대형 평판 디스플레이 장치의 제조 공정에서 유리 기판 등의 표면에 원하는 물질의 박막을 형성하는 데 사용되고 있다.
특히, 진공 증발원으로부터 증발되어 나오는 박막 형성용 물질의 증발율을 모니터링 하기 위해, 진공 증발원 근처에는 모니터링 센서가 설치된다.
도 1은 종래의 진공 증발원에 증발율 모니터링 센서가 구비된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
종래의 진공 증발원용 증발율 모니터링 센서(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 증발원(10)에 이격되어 설치되되 박막 형성용 물질(11)이 나오는 복수의 방향 중 일부 방향에 설치되어, 진공 증발원(10)의 일부 방향에서 직선으로 날아오는 박막 형성용 물질의 양을 측정한다.
하지만, 종래의 진공 증발원용 증발율 모니터링 센서(20)는, 진공 증발원(10)의 일부 방향에서 직선으로 날아오는 박막 형성용 물질(11)이 이에 직접적으로 증착되므로, 이에 증착되는 두께의 한계로 그 수명이 짧아지는 문제가 있고, 특히 증발율이 높은 진공 증발원에 사용될 경우에는 박막 형성용 물질의 양을 측정하기가 곤란한 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 센서에 도달되는 박막 형성용 물질의 양을 줄일 수 있는 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈은, 복수의 방향으로 박막 형성용 물질이 증발되는 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈로, 상기 복수의 방향 중 일부 방향에 마주하여 놓여 상기 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질 중 일부를 보유함과 동시에 나머지를 반사시키는 반사판; 및 상기 반사판에서 반사되는 상기 나머지의 박막 형성용 물질의 증발율을 측정하거나 감시하는 센서를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈은, 상기 반사판과 상기 센서를 지지하는 모듈 몸체를 더 포함할 수 있다.
상기 반사판은 힌지축에 의해 상기 모듈 몸체에 회동 가능하게 구비될 수 있다.
상기 반사판과 상기 힌지축 사이에 고정용 지그가 더 구비될 수 있고, 이 경우 상기 고정용 지그의 일 부분은 상기 반사판을 고정할 수 있고, 상기 고정용 지그의 타 부분은 상기 힌지축에 의해 상기 모듈 몸체에 회동 가능하게 구비될 수 있다.
상기 모듈 몸체는 내부 공간을 가질 수 있으며, 상기 반사판과 상기 센서는 상기 내부 공간에 내장될 수 있다.
상기 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질을 상기 반사판으로 안내하기 위해 상기 모듈 몸체에 안내관이 연통될 수 있다.
상기 반사판에는 상기 반사판의 온도를 조절하는 히터가 구비될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질 중 일부가 반사판에 증착되고 나머지만이 반사판에서 반사되어 센서에 도달하게 되는 기술구성을 제공하므로, 센서에 도달되는 박막 형성용 물질의 양이 줄어 들어 센서의 수명 등을 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래의 진공 증발원에 증발율 모니터링 센서가 구비된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈이 진공 증발원에 이격되어 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈을 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈이 진공 증발원에 이격되어 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈(100)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 방향으로 박막 형성용 물질(11)이 증발되는 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈(100)로, 반사판(110)과 센서(120)를 포함한다. 이와 더불어, 도 2 및 도 3에 도시된 모듈 몸체(130)를 더 포함할 수 있다. 이하, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
반사판(110)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 진공 증발원(10)에서 증발되는 박막 형성용 물질의 복수의 분출 방향 중 일부 분출 방향에 마주하여 놓여 그 일부 분출 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질(11) 중 일부를 가짐과 동시에 나머지를 반사시키는 역할을 한다. 예를 들어, 박막 형성용 물질(11)의 일부가 반사판(110)에 증착되는 방식으로 반사판(110)은 박막 형성용 물질(11)의 일부를 보유하게 된다.
따라서, 반사판(110)은 일부 분출 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질(11) 중 90 내지 95% 정도를 이에 증착시키고 나머지만을 반사시켜 센서(120)로 보낼 수 있으므로, 센서(120)에 도달하는 박막 형성용 물질의 양은 대략 1/10 내지 1/20 정도로 현저하게 낮출 수 있다. 이에 따라, 동일한 증착공정 조건에서 상대적으로 센서(120)의 수명을 대략 10배에서 20배 정도 높일 수 있기에 높은 증발율을 가지는 진공 증발원에도 적용할 수 있고, 또한 동일한 박막 형성용 물질이 반사판(110)에 증착되면서 반사되기에 항상 동일한 조건이 조성되어 반사율 신뢰도 또한 높을 수 있다.
나아가, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈 몸체(130)가 더 포함될 경우, 반사판(110)은 힌지축(140)에 의해 모듈 몸체(130)에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 반사판(110)이 고정용 지그(150)에 고정될 경우, 고정용 지그(150)가 힌지축(140)에 의해 상기 모듈 몸체(130)에 회동 가능하게 구비되는 형태로 반사판(110)이 회동되는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 반사판(110)이 회전되는 기술구성을 가지므로, 박막 형성용 물질의 입사각과 센서(120)로의 반사각을 정확히 조절할 수 있다.
센서(120)는 반사판(110)에서 반사되는 나머지의 박막 형성용 물질의 증발율을 측정하거나 감시하는 역할을 한다. 예를 들어, 센서(120)는, 증발율을 측정하여 기판(미도시)이나 웨이퍼(미도시)에 증착되는 박막 형성용 물질의 두께를 검출하기 위한 박막 두께 측정 센서일 수도 있고, 증발율을 감시하기 위한 증발율 모니터링 센서일 수도 있다.
나아가, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈 몸체(130)가 더 포함될 경우, 센서(120)는 모듈 몸체(130)에 설치되되 반사판(110)에서 반사되는 방향에 설치될 수 있다.
모듈 몸체(130)는 반사판(110)과 센서(120)를 지지하는 역할을 한다. 따라서, 반사판(110)과 센서(120)의 간격이 모듈 몸체(130)를 통해 항상 유지될 수 있어 본원의 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈(100)의 신뢰도를 높일 수 있다.
나아가, 모듈 몸체(130)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부 공간(131)을 가질 수 있다. 특히, 이 내부 공간(131)에 반사판(110)과 센서(120)가 수용될 수 있다. 따라서, 측정 또는 감시 대상이 아닌 주변의 박막 형성용 물질이 반사판(110) 또는 센서(120)로 유입되는 것을 방지하여 본원의 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈(100)의 신뢰도를 더욱 높일 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질(11)을 모듈 몸체(130)의 내부 공간에 있는 반사판(110)으로 안내하기 위해 모듈 몸체(130)에는 안내관(160)이 연통될 수 있다. 따라서 측정 또는 검사 대상이 아닌 주변의 박막 형성용 물질이 안내관(160)을 통해 더욱 걸러져 반사판(110)으로 안내되므로 본원의 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈(100)의 신뢰도를 더욱 더 높일 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈은, 도 4에 도시된 바와 같이, 반사판(110)에 히터(170)가 더 구비되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 이하에서는 히터(170) 위주로 설명한다.
히터(170)는 반사판(110)에 구비되어 반사판(110)의 온도를 조절한다. 예를 들어, 히터(170)는 반사판(110)의 반사면이 아닌 반사판(110)의 배면 또는 가장자리에 구비되어 히터(170)에 의한 반사면의 장애를 방지할 수 있다.
따라서, 반사판(110)의 배면 또는 가장자리에 히터(170)를 적용하여 일정한 온도로 가열하게 되면, 박막 형성용 물질의 반사율을 조절할 수 있다. 동일한 박막 형성용 물질이 반사판(110)으로 날아오고 반사판(110)의 온도가 일정하면, 동일한 박막 형성용 물질로 코팅 조성된 반사판(110)이기에 반사율이 일정하나, 반사판(110)의 온도가 달라지면 반사율이 달라진다. 즉 온도가 높아지면 반사율이 올라가고, 온도가 낮아지면 반사율이 낮아진다. 그래서 온도에 따라 반사판(110)에 부착되는 박막 형성용 물질의 부착률이 달라지고 그에 따른 반사율이 달라지는데, 온도를 조절하여 증착공정에 적절한 반사율을 선택하여 사용할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈(100)은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질(11) 중 일부가 반사판(110)에 증착되고 나머지만이 반사판(110)에서 반사되어 센서(120)에 도달하게 되는 기술구성을 제공하므로, 센서(120)에 도달되는 박막 형성용 물질의 양이 줄어 들어 센서(120)의 수명 등을 증대시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 진공 증발원 100: 증발율 모니터링 모듈
110: 반사판 120: 센서
130: 모듈 몸체 131: 내부 공간
140: 힌지축 150: 고정용 지그
160: 안내관 170: 히터

Claims (7)

  1. 복수의 방향으로 박막 형성용 물질이 증발되는 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈로,
    상기 복수의 방향 중 일부 방향에 마주하여 놓여 상기 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질 중 일부를 보유함과 동시에 나머지를 반사시키는 반사판; 및
    상기 반사판에서 반사되는 상기 나머지의 박막 형성용 물질의 증발율을 측정하거나 감시하는 센서
    를 포함하는 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈은,
    상기 반사판과 상기 센서를 지지하는 모듈 몸체를 더 포함하는
    진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 반사판은 힌지축에 의해 상기 모듈 몸체에 회동 가능하게 구비되는
    진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈.
  4. 제3항에서,
    상기 반사판과 상기 힌지축 사이에 고정용 지그가 더 구비되고,
    상기 고정용 지그의 일 부분은 상기 반사판을 고정하고, 상기 고정용 지그의 타 부분은 상기 힌지축에 의해 상기 모듈 몸체에 회동 가능하게 구비되는
    진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈.
  5. 제2항에서,
    상기 모듈 몸체는 내부 공간을 가지며,
    상기 반사판과 상기 센서는 상기 내부 공간에 내장되는
    진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 일부 방향으로 증발되는 박막 형성용 물질을 상기 반사판으로 안내하기 위해 상기 모듈 몸체에 안내관이 연통되는
    진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 반사판에는 상기 반사판의 온도를 조절하는 히터가 구비되는
    진공 증발원용 증발율 모니터링 모듈.

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