KR101710063B1 - 열 기상 증착장치 - Google Patents

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heating unit
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문정일
이명선
윤성원
김도훈
박희재
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에스엔유 프리시젼 주식회사
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Abstract

본 발명은 증착챔버 내에 배치된 기판의 표면에 박막을 형성하기 위하여 도가니에 담긴 증착물질을 증발시켜 기판에 흡착시키는 열 기상 증착장치에 관한 것으로, 도가니와, 가열부와, 온도조절부를 포함한다. 도가니는 내부에 증착물질이 수용되고, 상부가 개방된 개구부를 구비한다. 가열부는 증착물질이 담기는 도가니의 하반부를 증착물질의 응고점 이상으로 가열한다. 온도조절부는 증착물질이 증발되어 유동하는 도가니의 상반부를 증착물질의 포화점 이하로 조절한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 도가니의 상반부에서 유동하는 증착물질 중 일부가 도가니의 상반부 벽면에 부딪히면서 온도조절부에 의해 액화되어 도가니의 하반부로 흘러내리고, 가열부에 의해 다시 증발되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

열 기상 증착장치{Apparatus for thermal vapor deposition}
본 발명은 열 기상 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착챔버 내에 배치된 기판의 표면에 박막을 형성하기 위하여 도가니에 담긴 증착물질을 증발시켜 기판에 흡착시키는 열 기상 증착장치에 관한 것이다.
LCD, PDP, OLED 등과 같은 평판 디스플레이 또는 반도체를 생산함에 있어, 기판에 박막 패턴을 형성하는 공정이 수행된다. 이러한 박막 패턴은 박막 증착(deposition)공정 또는 포토리소그래피(photolothography) 공정을 통해 구현할 수 있다.
박막 증착 공정으로는 크게 물리기상 증착법(PVD: physical vapor deposition)과 화학기상 증착법(CVD: chemical vapor deposition)으로 나눌 수 있다. 이 중에서 물리기상 증착법은, 열 기상(thermal evaporation), 스퍼터링(sputtering), 이온플레이팅(ionplating), 아크증착(arc deposition), 아이언빔 보조증착(ion beamassisted deposition) 등으로 다시 나눌 수 있으며, 특별한 사정이 없는 이상 제조 비용을 고려하여 주로 열 기상 증착장치를 사용하여 박막 증착 공정을 수행하고 있다.
열 기상 증착장치는 증착하고자 하는 증착물질을 기체 상태로 기판 표면까지 이동시켜 기체 상태가 고체 상태로 변하는 물리적 변화를 통해 기판 표면에 증착물질을 증착시키는 방법으로, 증착물질의 재료 선택에 따라 다양한 박막의 형성이 가능하며 비교적 간단한 공정으로도 대량생산이 가능하다는 장점이 있어 폭넓게 사용되고 있다.
이러한 열 기상 증착법에서 증착물질을 기체 상태로 변화시키는 장치로 도가니가 주로 사용된다. 이러한 도가니는, 내부에 유기물 등의 증착물질을 채우고 이를 가열함으로써 증착물질을 증발시키는 수단이다.
도 1은 종래의 열 기상 증착장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 열 기상 증착장치는, 내부에 기판이 배치되는 증착챔버(10)와, 증착물질(M)이 저장된 도가니(20)를 포함하여 구성되며, (a)에 도시된 바와 같이 기판(S)에 형성되는 박막의 두께를 균일하게 하기 위해 기판(S)을 모터(30)로 회전시켜 증착하기도 하고, (b)에 도시된 바와 같이 다수의 기판(S)을 컨베이어(미도시) 등으로 이송시켜 연속적으로 증착하기도 한다.
이러한 종래의 증착물질 공급장치는, (a)에 도시된 바와 같이 도가니(20)에서 증발된 증착물질(M)이 도가니(20)의 벽면에 부딪쳐 반사되고, 반사된 증착물질(M1) 중 일부(M2)가 기판(S)에 증착되지 못하고 버려지거나, (b)에 도시된 바와 같이 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(20)에서 배출되는 증착물질(M3) 중, 기판의 존재 영역 밖(A1, A2)으로 증발되는 증착물질은 기판에 증착되지 못하고 버려지는 문제점이 있었다.
참고로, 도가니(20)에서 증발되는 증착물질(M)은 도가니(20)의 중심부에서 도가니(20)의 외곽 부분으로 갈수록 그 밀도가 낮아지는 분포를 보인다. 이 때문에 증착물질(M)의 밀도가 기판(S)의 폭을 따라 균일하도록 증착물질(M)의 증발영역(D)을 서로 중첩시키는데, 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(20)는 일측만 중첩되고, 타측은 중첩되지 않는다. 따라서, 증착물질(M)의 증발영역(D)이 중첩되지 않는 기판(S)의 바깥 부분으로 증발되는 증착물질(M)은 박막의 품질을 위해서 버려진다.
또한, 이와 같이 버려지는 증착물질(M)에 의해 증착챔버(10)의 내부가 오염됨에 따라 유지보수 부담이 늘어나는 것은 물론, 수율 즉, 원재료의 투입량 대비 제품의 생산량이 감소되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0762698호(2007. 10. 01. 등록공고, 발명의 명칭 : 박막 증착장치)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 증착물질이 버려지는 것을 방지할 수 있고, 증착물질에 의해 증착챔버가 오염되는 것을 방지할 수 있는 열 기상 증착장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 열 기상 증착장치는, 내부에 증착물질이 수용되고, 상부가 개방된 개구부를 구비하는 도가니; 증착물질이 담기는 상기 도가니의 하반부를 상기 증착물질의 응고점 이상으로 가열하는 가열부; 및 상기 증착물질이 증발되어 유동하는 상기 도가니의 상반부에 결합되어 상기 도가니의 상반부를 상기 증착물질의 포화온도 이하로 조절하는 온도조절부;를 포함하고, 상기 도가니의 상반부에서 유동하는 상기 증착물질 중 일부가 상기 도가니의 상반부 벽면에 부딪히면서 상기 온도조절부에 의해 액화되어 상기 도가니의 하반부로 흘러내리고, 상기 가열부에 의해 다시 증발되며, 선형이송되는 기판의 양측에 배치된 도가니의 개구부에 결합되고, 기판의 이송방향과 교차되는 방향으로 개구된 슬릿부를 구비하며, 상기 도가니의 일측 영역에서 증발되는 증착물질은 제한적으로 통과시키고 상기 도가니의 타측 영역에서 증발되는 증착물질은 차단하는 도가니 캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따른 열 기상 증착장치에 있어서, 상기 슬릿부는, 상기 기판의 내측에서 외측으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 열 기상 증착장치에 있어서, 상기 도가니 캡은, 상부가 원형으로 개구된 원형홈과, 원호 형상의 외주가 상기 원형홈에 결합되어 상기 원형홈의 일측을 덮는 고정커버와, 원호 형상의 외주가 상기 원형홈을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 한 쌍의 회전커버를 구비하며, 상기 고정커버와 상기 한 쌍의 회전커버 사이에 형성되는 가변슬릿부가 형성되고, 상기 한 쌍의 회전커버가 상기 원형홈을 따라 회전되면서, 상기 가변슬릿부의 개도가 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 열 기상 증착장치에 있어서, 상기 도가니 캡을 상기 증착물질의 포화온도 이상으로 가열하는 도가니 캡 가열부;을 더 포함하고, 상기 도가니 캡 가열부에 의해 상기 도가니 캡에 상기 증착물질이 응결되지 않도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 열 기상 증착장치에 있어서, 상기 도가니의 상반부는, 상기 개구부로 갈수록 단면적이 넓어지는 경사부를 구비하고, 상기 도가니의 하반부에서 증발된 상기 증착물질이 상기 경사부에서 연장되는 가상의 지향선을 따라 확산되어 기판에 증착될 수 있다.
본 발명에 따른 열 기상 증착장치에 있어서, 상기 가열부는, 상기 도가니의 하부 또는 측면을 관통하여 상기 도가니의 내부에 설치됨으로써, 상기 가열부에 의해 상기 증착물질이 직접 가열될 수 있다.
본 발명의 열 기상 증착장치에 따르면, 증착물질이 기판의 폭 방향을 따라 전체적으로 균일하게 퍼져 기판에 증착될 수 있다.
또한, 본 발명의 열 기상 증착장치에 따르면, 증착물질이 버려지는 것을 최소화할 수 있고, 물질사용 효율을 향상시킬 수 있으며, 증착물질에 의해 증착챔버가 오염되는 것을 방지함과 동시에 이에 따른 유지보수 부담을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 열 기상 증착장치에 따르면, 도가니에 기판으로 증발되는 증착물질의 분포를 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 열 기상 증착장치에 따르면, 가변슬릿부의 개도를 조절하여 기판의 양측에 형성되는 박막의 두께를 간편하게 조절할 수 있다.
도 1은 종래의 열 기상 증착장치의 일례를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 기상 증착장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 열 기상 증착장치에 구성된 도가니의 변형례를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 기상 증착장치에 구성된 가열부의 변형례를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치에 있어서, 선형이송되는 기판의 하부에 일렬로 배치된 도가니에서 증발되는 증착물질의 분포를 설명하기 위한 도면이고,
도 6는 도 5의 V-V'선에 따른 단면도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고,
도 8는 도 7의 VⅢ-VⅢ'선에 따른 단면도이고,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치의 구성에 도가니 캡 가열부가 추가로 구성된 것을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 열 기상 증착장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 기상 증착장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 열 기상 증착장치에 구성된 도가니의 변형례를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 기상 증착장치에 구성된 가열부의 변형례를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 열 기상 증착장치(1)는 증착챔버(미도시) 내에 배치된 기판(S)의 표면에 박막을 형성하기 위하여 도가니(100)에 담긴 증착물질(M)을 증발시켜 기판(S)에 흡착시키는 장치로서, 도가니(100)와, 가열부(200)와, 온도조절부(300)를 포함한다.
상기 도가니(100)는 내부에 증착물질(M)이 수용되고, 상부가 개방된 개구부(110)를 구비한다. 도가니(100)는 금속 등과 같은 전도성 재질이나 세라믹, 석영 등과 같은 비전도성 재질을 모두 사용할 수 있다.
도가니(100)에 증착물질(M)이 연속적으로 공급될 수 있도록 증착물질 공급관(미도시)을 통해 증착물질(M)이 저장된 별도의 용기와 연결될 수 있다.
증착물질(M)이 증발되어 유동하는 도가니(100)의 상반부(101)는 도 3에 도시된 바와 같이 개구부(110)로 갈수록 단면적이 넓어져 경사지게 형성된 경사부(120)를 구비할 수 있는데, 이는 증착물질(M)이 담기는 도가니(100)의 하반부(102)에서 증발된 증착물질(M)이 경사부(120)에서 연장되는 가상의 지향선(121)을 따라 확산되어 기판(S)에 증착되도록 하기 위함이다.
경사부(120)가 증착물질(M)이 증발되어 확산되는 경로를 유도 또는 안내하므로, 증착물질(M)이 기판(S)의 폭 방향을 따라 더 넓게 퍼져 기판(S)에 증착될 수 있다.
상기 가열부(200)는 증착물질(M)이 담기는 도가니(100)의 하반부(102)를 증착물질(M)의 응고점 이상으로 가열한다. 가열부(200)는 도가니(100)의 외부를 감싸는 열선 형태로 설치될 수 있고, 인덕션과 같이 자기장에 의한 유도전류를 이용해 도가니(100)를 가열할 수도 있으며, 이외에 다양한 공지기술을 이용하여 도가니(100)를 가열할 수 있다.
한편, 도가니(100)의 하반부(102)는 가열부(200)에 의해 증착물질(M)의 응고점 이상으로 가열되나, 도가니(100)의 상반부(101)는 후술되는 온도조절부(300)에 의해 증착물질(M)의 포화온도 이하로 유지된다. 도가니(100)의 상반부(101)와 하반부(102)가 만나는 도가니(100)의 경계 부분은 증착물질이 증발되는 영역으로, 기판에 형성되는 박막의 품질을 위해서는 이 영역의 온도를 보다 정밀하고 신속하게 제어할 필요가 있다. 그러나 도가니(100)의 상반부(101)와 하반부(102)의 온도차에 의한 열전도로 인해 이 영역의 온도를 정확하게 제어하기 어렵다.
따라서, 가열부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 도가니(100)의 하부 또는 측면을 관통하여 증착물질(M)에 직접 열이 전달될 수 있도록 도가니(100)의 내부에 설치되는 것이 바람직하며, 구체적으로는 고형물로 채워진 파이프 내부에 열선이 내장된 전기 히터봉이 적용될 수 있다. 전기 히터봉의 형태는 도시되지는 않았으나, 막대형, 판형, 원통형 등 다양한 형태로 변형될 수 있다.
이와 같이 증착물질(M)이 가열부(200)에 의해 직접 가열됨으로써, 증착물질(M)의 증발율, 즉 시간당 증발량을 신속 정확하게 조절할 수 있고, 이를 통해 기판(S)에 형성되는 박막의 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 온도조절부(300)는 도가니(100)의 상반부(101)에 결합되고, 증착물질(M)이 증발되어 유동하는 도가니(100)의 상반부(101)를 증착물질(M)의 포화온도 이하로 조절한다.
온도조절부(300)는 도가니(100)의 상반부(101)를 가열시키는 히터(310)와, 도가니(100)의 상반부(101)를 냉각시키는 쿨러(320)와, 히터(310)와 쿨러(320) 사이에 개재되어 도가니(100)의 상반부(101)의 열을 외부로 발산하는 방열판(330)을 구비한다. 온도조절부(300)는 구체적으로, 도가니(100)의 상반부(101)에 히터(310)와 쿨러(320)가 이중 나선 형태로 감기고, 그 사이에 방열판(330)이 개재되어 도가니(100)의 상반부(101)에 밀착된 형태로 구성될 수 있으며, 다양한 구조와 형태로 변형될 수 있다.
온도조절부(300)의 작용 및 기능은 다음과 같다.
도가니(100)의 상반부(101) 온도가 미리 설정된 온도 이하로 낮아지면 히터(310)가 가동되어 도가니(100)의 상반부(101)를 가열하고, 도가니(100)의 상반부(101) 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 높아지면 쿨러(320)가 가동되어 도가니(100)의 상반부(101)를 냉각시키며, 방열판(330)은 이러한 냉각 속도를 더욱 높여준다.
이와 같이 도가니(100)의 상반부(101)가 미리 설정된 온도 범위, 구체적으로는 증착물질(M)의 포화점 이하의 온도에서 유지되므로, 도가니(100)의 상반부(101)에서 유동하는 증착물질(M) 중 일부(M4)가 도가니(100)의 상반부(101) 벽면에 부딪히면서 온도조절부(300)에 의해 액화되어 도가니(100)의 하반부(102)로 흘러내리고, 가열부(200)에 의해 다시 증발된다.
종래에는 도가니(100)의 상반부(101)에 부딪쳐 기판(S)이 존재하는 영역 밖으로 분사되는 증착물질은 그냥 버려졌지만, 본 발명은 이러한 증착물질을 다시 회수하여 원료로 재활용하기 때문에, 증착물질(M)이 버려지는 것을 최소화할 수 있고, 그만큼 물질사용 효율이 증가함은 물론, 증착물질(M)에 의해 증착챔버(미도시)가 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 증착장치를 유지보수하기 위한 시간과 노력도 절감할 수 있게 된다.
지금부터는 선형이송되는 기판(S)에 적용될 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치(2)에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치(2)에 대하여 본 발명의 일 실시예에 따른 증착물질 회수 장치(1)과 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치에 있어서, 선형이송되는 기판의 하부에 일렬로 배치된 도가니에서 증발되는 증착물질의 분포를 설명하기 위한 도면이고, 도 6는 도 5의 V-V'선에 따른 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 8는 도 7의 VⅢ-VⅢ'선에 따른 단면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치의 구성에 도가니 캡 가열부가 추가로 구성된 것을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치(2)는 도가니 캡(400)을 더 포함할 수 있다.
상기 도가니 캡(400)은 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(100)에만 장착되고, 도가니(100)의 상부에 결합되어 개구부(110)를 차폐하고, 기판(S)의 이송방향(화살표)과 교차되는 방향으로 개구된 슬릿부(410)를 구비한다.
도시된 바와 같이 도가니(100)에서 증발되는 증착물질(M)은 도가니(100)의 중심부에서 도가니(100)의 외곽 부분으로 갈수록 그 밀도(V1)가 낮아지는 분포를 보인다. 이 때문에 증착물질(M)의 전체 밀도(Va)가 기판(S)의 폭을 따라 균일하도록 증착물질(M)의 증발영역(D)을 서로 중첩시키는데, 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(100)는 증착물질(M)의 증발영역(D) 중 일측 영역만 중첩되고, 타측 영역은 중첩되지 않는다. 따라서, 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(100)의 개구부(110) 중 일측영역에만 슬릿부(410)가 구비되는 것이 바람직하다.
특히, 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(100)에서 배출되는 증착물질(M)과, 이와 인접한 도가니에서 배출된 증착물질이 합쳐져 균일한 밀도를 나타낼 수 있도록 슬릿부(410)는 기판(S)의 내측에서 외측으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성될 수 있다.
슬릿부(410)는 도시된 바와 같이 기판(S)의 외측면과 동일선상에 있는 부분부터 개구되어 기판(S)의 내측으로 갈수록 그 폭이 선형적으로 줄어드는 삼각형 형태로 형성될 수도 있으며, 비선형적으로 줄어들어 내측 혹은 외측으로 만곡된 쐐기형 혹은 방추형 등 다양하게 변형될 수 있다.
종래에는 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(100)에서 증발되는 증착물질(M) 중, 기판(S) 밖으로 방출되는 증착물질(M)이 기판(S) 밖으로 버려지지 않도록 하는 수단이 없었다. 이에 반해, 본 발명은 기판(S)의 양측에 배치된 도가니(100)에서 증발되는 증착물질(M) 중에서 도가니(100)의 일측 영역에서 증발되는 증착물질(M)만 슬릿부(410)에 의해 제한적으로 통과되고, 도가니(100)의 타측 영역으로 증발되는 증착물질은 도가니 캡(400)에 의해 차단됨으로써, 증착물질(M)에 의해 증착챔버(미도시)가 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 증착장치를 유지보수하기 위한 시간과 노력도 절감할 수 있게 된다.
슬릿부(410)의 모양을 가변되게 할 수도 있다. 도 7 또는 도 8을 참조하면, 도가니 캡(400)은, 상부가 원형으로 개구된 원형홈(420)과, 원호 형상의 외주가 원형홈(420)에 결합되어 원형홈(420)의 일측을 덮는 고정커버(430)와, 원호 형상의 외주가 원형홈(420)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 한 쌍의 회전커버(440)를 구비한다. 고정커버(430)와 한 쌍의 회전커버(440) 사이에는 가변슬릿부(450)가 형성되고, 한 쌍의 회전커버(440)가 원형홈(420)을 따라 회전되면서, 가변슬릿부(450)의 개도가 조절된다.
이는 가변슬릿부(450)를 통과하는 증착물질(M)의 양을 조절하기 위함으로, 예를 들어, 기판(S)의 양측에 형성되는 박막의 두께가 기준치보다 두꺼울 경우, 한 쌍의 회전커버(440) 사이를 좁혀 가변슬릿부(450)의 개도를 작게 하고, 기판(S)의 양측에 형성되는 박막의 두께가 기준치보다 얇을 경우, 회전커버(440) 사이를 넓혀 가변슬릿부(450)의 개도를 크게 한다. 이를 통해 증착물질(M)이 버려지는 양을 최소화하면서, 기판(S)의 양측에 형성되는 박막의 두께를 간편하고 신속하게 조절할 수 있다.
한 쌍의 회전커버(440)는 구체적으로 도 8에 도시된 바와 같이, 원형홈(420)의 내측으로 돌출된 다수의 림 형상의 돌기부(421) 사이에 끼워지고, 고정커버(430)는 원형홈(420)의 최상단에 배치되는 돌기부(421) 위에 안착되어 고정된다. 본 발명에 따른 회전커버(440) 및 고정커버(430)는 도시된 바와 같은 형태에 한정되지 않으며, 균등범위 내에서 다양한 변형례가 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 열 기상 증착장치(2)는 도가니 캡 가열부(500)를 더 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 도가니 캡 가열부(500)는 도가니 캡(400)을 증착물질(M)의 포화점 이상으로 가열하여 증착물질(M)이 도가니 캡(400)에 응결되지 않도록 한다. 증착 공정을 수행하는 과정에서 가습기의 분사부 주변에 물방울이 맺히는 것처럼 도가니 캡(400)의 내부와 외부에도 증착물질이 응결될 수 있다. 만약, 응결된 증착물질이 도가니(100) 내부로 떨어지게 되면, 이로 인해 생기는 파장에 의해 증착물질(M)의 증발량이 영향을 받을 수 있고, 응결된 증착물질이 도가니(100) 외부로 흘러내리게 되면, 도가니(100)를 포함한 증착장치의 내부가 오염될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열 기상 증착장치는, 도가니의 상반부를 경사지게 함으로써, 증착물질이 기판의 폭 방향을 따라 전체적으로 균일하게 퍼져 기판에 증착되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열 기상 증착장치는, 도가니의 벽면에 부딪히는 증착물질을 액화시켜 원료로 재활용함으로써, 증착물질의 재료비용을 절감할 수 있고, 공정의 수율을 향상시킬 수 있으며, 증착물질에 의해 증착챔버가 오염되는 것을 방지함과 동시에 이에 따른 유지보수 부담을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열 기상 증착장치는, 도가니에서 증발되는 증착물질을 제한적으로 통과시킴으로써, 증착물질에 의해 증착챔버가 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 증착장치를 유지보수하기 위한 시간과 노력도 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열 기상 증착장치는, 기판의 내측에서 외측으로 갈수록 슬릿부의 폭을 넓게 함으로써, 기판으로 증발되는 증착물질의 밀도를 균일하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열 기상 증착장치는, 가변슬릿부의 개도를 조절하여 증착물질이 버려지는 양을 최소화하면서, 기판의 양측에 형성되는 박막의 두께를 간편하고 신속하게 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 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.
1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 열 기상 증착장치
100 : 도가니
200 : 가열부
300 : 온도조절부
400 : 도가니 캡
500 : 도가니 캡 가열부

Claims (7)

  1. 내부에 증착물질이 수용되고, 상부가 개방된 개구부를 구비하는 도가니;
    증착물질이 담기는 상기 도가니의 하반부를 상기 증착물질의 응고점 이상으로 가열하는 가열부; 및
    상기 증착물질이 증발되어 유동하는 상기 도가니의 상반부에 결합되어 상기 도가니의 상반부를 상기 증착물질의 포화온도 이하로 조절하는 온도조절부;를 포함하고,
    상기 도가니의 상반부에서 유동하는 상기 증착물질 중 일부가 상기 도가니의 상반부 벽면에 부딪히면서 상기 온도조절부에 의해 액화되어 상기 도가니의 하반부로 흘러내리고, 상기 가열부에 의해 다시 증발되며,
    선형이송되는 기판의 양측에 배치된 도가니의 개구부에 결합되고, 기판의 이송방향과 교차되는 방향으로 개구된 슬릿부를 구비하며, 상기 도가니의 일측 영역에서 증발되는 증착물질은 제한적으로 통과시키고 상기 도가니의 타측 영역에서 증발되는 증착물질은 차단하는 도가니 캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 기상 증착장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬릿부는, 상기 기판의 내측에서 외측으로 갈수록 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 열 기상 증착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도가니 캡은, 상부가 원형으로 개구된 원형홈과, 원호 형상의 외주가 상기 원형홈에 결합되어 상기 원형홈의 일측을 덮는 고정커버와, 원호 형상의 외주가 상기 원형홈을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 한 쌍의 회전커버를 구비하며,
    상기 고정커버와 상기 한 쌍의 회전커버 사이에 형성되는 가변슬릿부가 형성되고,
    상기 한 쌍의 회전커버가 상기 원형홈을 따라 회전되면서, 상기 가변슬릿부의 개도가 조절되는 것을 특징으로 하는 열 기상 증착장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 도가니 캡을 상기 증착물질의 포화온도 이상으로 가열하는 도가니 캡 가열부;을 더 포함하고,
    상기 도가니 캡 가열부에 의해 상기 도가니 캡에 상기 증착물질이 응결되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 열 기상 증착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도가니의 상반부는, 상기 개구부로 갈수록 단면적이 넓어지는 경사부를 구비하고,
    상기 도가니의 하반부에서 증발된 상기 증착물질이 상기 경사부에서 연장되는 가상의 지향선을 따라 확산되어 기판에 증착되는 것을 특징으로 하는 열 기상 증착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가열부는, 상기 도가니의 하부 또는 측면을 관통하여 상기 도가니의 내부에 설치됨으로써, 상기 가열부에 의해 상기 증착물질이 직접 가열되는 것을 특징으로 하는 열 기상 증착장치.
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