KR101857482B1 - Thin film deposition apparatus and thin film deposition method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막증착방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노광공정 없이 기판에 패터닝할 수 있는 박막증착방법 및 장치에 관한 것이다.
캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하는 증착증기 형성부(130)와 상기 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판(140)을 냉각시키는 냉각부(110)와 상기 냉각부(110)에 의하여 냉각되는 기판(140)에 상기 증착증기 형성부(130)에 의하여 형성된 증착증기를 분사하는 증착증기 분사부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치을 개시하고 있다.The present invention relates to a thin film deposition method and apparatus, And more particularly, to a thin film deposition method and apparatus capable of patterning a substrate without an exposure process.
A cooling unit 110 for cooling the substrate 140 so that the deposition vapor is condensed on the surface of the substrate, and a cooling unit 110 for cooling the substrate 140 to mix the carrier gas and the evaporation material, And a vapor deposition unit 120 for spraying the deposition vapor formed by the deposition vapor deposition unit 130 onto the substrate 140 that is cooled by the vapor deposition unit 130.

Description

박막증착장치 및 박막증착방법 {Thin film deposition apparatus and thin film deposition method}[0001] The present invention relates to a thin film deposition apparatus and a thin film deposition method,

본 발명은 박막증착에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 표면에 박막을 형성하는 박막증착장치 및 박막증착방법에 관한 것이다.The present invention relates to thin film deposition, And more particularly, to a thin film deposition apparatus and a thin film deposition method for forming a thin film on a surface of a substrate.

박막증착공정은, 기판 표면에 박막을 증착하여 형성하는 공정으로서, PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), Atomic Layer Deposition(ALD), 증발증착법 등에 의하여 수행된다.The thin film deposition process is a process of depositing a thin film on the surface of a substrate and is performed by PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), Atomic Layer Deposition (ALD), evaporation deposition or the like.

종래의 박막증착공정 중 일예로서, 한국 공개특허 제10-2006-0013792호(원자층 증착방법), 한국 공개특허 제10-2010-0032315호(플라즈마를 이용한 증착방법) 등이 있다.As an example of a conventional thin film deposition process, Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-0013792 (atomic layer deposition method) and Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0032315 (deposition method using plasma) are available.

그리고 종래의 박막증착공정 중 기판 표면에 패턴화된 박막을 형성하고자 하는 경우 기판 상에 미리 설계된 패턴의 개구를 가지는 마스크를 설치하여 기판 표면에 패턴화된 박막을 형성한다.When a patterned thin film is to be formed on a substrate surface in a conventional thin film deposition process, a mask having openings of a pattern designed in advance on the substrate is provided to form a patterned thin film on the substrate surface.

그런데 기판표면에 미리 설계된 패턴의 개구를 가지는 마스크에 의하여 박막이 형성되는 경우, 종래의 박막증착공정은, 기판표면에서의 충돌에 의하여 증착물질이 기판표면에서 미세하게 퍼져 패턴화된 박막의 정밀도에 한계가 있는 문제점이 있다.However, when a thin film is formed by a mask having an opening of a pattern designed in advance on the surface of a substrate, a conventional thin film deposition process is a method in which a deposition material is finely spread on a substrate surface due to a collision at a substrate surface, There is a problem with limitations.

특히 은 등의 금속물질을 증발시켜 증착물질이 증기로 이루어지는 경우 이러한 문제점을 더욱 부각되는 문제점이 있다.Particularly, when a metal material such as silver is evaporated and the evaporation material is made of steam, such a problem is further exacerbated.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 냉각된 기판 상에 증기화된 증착물질을 기판 표면에 응결시켜 기판표면에 박막을 형성함으로써 증착공정이 간단하며 패턴화된 박막의 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 박막증착장치 및 박막증착방법을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of depositing a vaporized deposition material on a substrate surface by coagulating vaporized deposition material on a substrate to form a thin film on the surface of the substrate, The present invention provides a thin film deposition apparatus and a thin film deposition method capable of improving a deposition rate.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하는 증착증기 형성부(130)와; 상기 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판(140)을 냉각시키는 냉각부(110)와; 상기 냉각부(110)에 의하여 냉각되는 기판(140)에 상기 증착증기 형성부(130)에 의하여 형성된 증착증기를 분사하는 증착증기 분사부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치를 개시한다.The present invention has been made in order to accomplish the above object of the present invention, and it is an object of the present invention to provide a deposition vapor forming part 130 for forming vaporized vapor by mixing a carrier gas and a deposition material; A cooling unit (110) for cooling the substrate (140) so that the deposition vapor condenses on the substrate surface; And a vapor deposition part (120) for spraying a deposition vapor formed by the deposition vapor forming part (130) on a substrate (140) cooled by the cooling part (110). do.

상기 냉각부(110)는, 냉각가스를 분사하여 기판(140)을 냉각시킬 수 있다.The cooling unit 110 may cool the substrate 140 by spraying a cooling gas.

상기 냉각부(110)는, 상기 기판(140)을 지지하는 기판지지부(160)에 설치될 수 있다.The cooling unit 110 may be installed on the substrate supporting unit 160 that supports the substrate 140.

상기 냉각부(110) 및 상기 증착증기 분사부(120)는, 기판(140)의 이송방향을 따라서 순차적으로 배치되며, 상기 기판(140)은, 상기 냉각부(110) 및 상기 증착증기 분사부(120)을 따라서 이동될 수 있다.The cooling unit 110 and the vapor deposition unit 120 are sequentially disposed along the conveying direction of the substrate 140 and the substrate 140 is cooled by the cooling unit 110 and the vapor- (Not shown).

본 발명에 따른 박막증착장치는, 밀폐된 처리환경을 형성하며 상기 냉각부(110) 및 상기 증착증기 분사부(120)가 설치된 챔버(150)를 더 포함할 수 있다.The thin film deposition apparatus according to the present invention may further include a chamber 150 forming the closed processing environment and provided with the cooling unit 110 and the vapor deposition unit 120.

상기 증착물질은, 무기물 분말인 것이 바람직하다. The deposition material is preferably an inorganic powder.

상기 증착물질은, 금 분말, 은 분말, 및 구리 분말 중 적어도 하나를 포함하는 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the deposition material includes at least one of a gold powder, a silver powder, and a copper powder.

상기 증착증기 형성부(130)는, 상기 증착물질이 혼합된 증착액(360)을 캐리어가스에 의하여 증기화하여 상기 증착증기를 형성할 수 있다.The deposition vapor forming unit 130 may vaporize the deposition liquid 360 in which the deposition material is mixed by using a carrier gas to form the deposition vapor.

상기 증착증기 형성부(130)는, 상기 증착물질이 혼합된 증착액(360)이 담기며 상측에 상기 증착증기를 상기 증착증기 분사부(120)로 전달하는 하나 이상의 연결관(126)이 결합되는 용기부(131)와; 상기 용기부(131)의 저면을 관통하여 상기 연결관(126)으로 캐리어가스를 분사하는 캐리어가스분사부(122)와; 상기 캐리어가스분사부(122)와 결합되어 상기 용기부(131)에 담긴 증착액(360)이 모세관현상에 의하여 상기 캐리어가스분사부(122)에 의하여 분사되는 캐리어가스와 함께 혼합되어 증착증기를 형성하는 하나 이상의 증기화부(300)를 포함할 수 있다.The deposition vapor forming unit 130 includes a deposition liquid 360 in which the deposition material is mixed and one or more connection pipes 126 for transferring the deposition vapor to the vapor deposition unit 120 (131); A carrier gas spraying part 122 for spraying a carrier gas through the bottom surface of the container part 131 to the connection pipe 126; The deposition liquid 360 contained in the container unit 131 coupled with the carrier gas injection unit 122 is mixed with the carrier gas injected by the carrier gas injection unit 122 due to capillary phenomenon, (Not shown).

상기 증기화부(300)는, 캐리어가스가 흐르는 캐리어가스유로(310)가 상하로 관통되어 형성되며, 상기 용기부(131)에 담긴 증착액(360)의 상측 수위로부터 잠긴 위치에서 상기 캐리어가스유로(310)로 연통되어 상기 캐리어가스유로(310)로 캐리어가스가 흐를 때 상기 용기부(131)에 담긴 증착액(360)이 흡입되어 상기 연결관(126) 쪽으로 함께 분사되어 캐리어가스와 함께 혼합되어 증착증기를 형성하는 증착물질유입유로(320)가 형성될 수 있다.The vaporizing part 300 is formed by vertically passing a carrier gas flow path 310 through which a carrier gas flows and is disposed at a position locked from the upper level of the deposition liquid 360 contained in the container part 131, When the carrier gas flows into the carrier gas channel 310, the deposition liquid 360 contained in the container unit 131 is sucked into the coupling pipe 126 and mixed together with the carrier gas, A deposition material inlet flow path 320 for forming a deposition vapor can be formed.

상기 기판표면에 패턴화된 증착막이 형성될 수 있도록 상기 기판(140) 및 상기 증착증기 분사부(120) 사이에 설치되는 마스크부(180)를 더 포함할 수 있다.And a mask unit 180 installed between the substrate 140 and the vapor deposition unit 120 to form a patterned deposition layer on the substrate surface.

본 발명은 또한 캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하고, 상기 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판(140)을 냉각시킨 상태에서 냉각된 기판(140)에 증착증기를 분사하여 기판 표면에 박막을 형성하는 박막증착방법을 개시한다.The present invention also relates to a method of depositing a coating material on a substrate surface (140) by spraying deposition vapor onto a cooled substrate (140) while mixing the carrier gas and the deposition material to form a deposition vapor, cooling the substrate (140) A method of depositing a thin film on a substrate is disclosed.

본 발명에 따른 박막증착장치 및 박막증착방법은, 냉각된 기판 상에 증기화된 증착물질을 기판 표면에 응결시켜 기판표면에 박막을 형성함으로써 증착공정이 간단하며 패턴화된 박막의 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The thin film deposition apparatus and the thin film deposition method according to the present invention can simplify the deposition process and greatly improve the precision of the patterned thin film by forming a thin film on the substrate surface by condensing the vaporized deposition material on the substrate surface on the cooled substrate There is an advantage that can be made.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치를 보여주는 개념도이다.
도 2a는, 도 1의 박막증착장치를 구성하는 증착증기 형성부 및 증착증기 분사부를 보여주는 사시도이다.
도 2b는, 도 1의 박막증착장치를 구성하는 증착증기 형성부 및 증착증기 분사부를 보여주는 측면도이다.
도 3은, 도 1의 박막증착장치에 사용되는 마스크부의 일예를 보여주는 사시도이다.
도 4a는, 도 1의 박막증착장치의 증착증기 형성부의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 4b는, 도 4a에서 A부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 5는, 도 4b에서 B부분을 확대한 확대 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막증착장치를 보여주는 단면도이다.1 is a conceptual view showing a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A is a perspective view showing a vaporized vapor forming unit and a vaporized vapor jetting unit which constitute the thin film deposition apparatus of FIG.
FIG. 2B is a side view showing a vapor deposition unit and a vapor deposition unit constituting the deposition apparatus of FIG. 1; FIG.
3 is a perspective view showing an example of a mask portion used in the thin film deposition apparatus of FIG.
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a part of the vapor-deposited portion of the vapor deposition apparatus of FIG. 1; FIG.
4B is an enlarged cross-sectional view of the portion A in Fig. 4A.
Fig. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion B in Fig. 4B.
6 is a cross-sectional view illustrating a thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 따른 박막증착장치 및 박막증착방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a thin film deposition apparatus and a thin film deposition method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 기술적 요지는, 캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하고, 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판을 냉각시킨 상태에서 냉각된 기판에 증착증기를 분사하여 기판 표면에 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다.The technical feature of the present invention is that a carrier gas and an evaporation material are mixed to form a deposition vapor, and a vapor is sprayed onto the cooled substrate while the substrate is cooled so that the deposition vapor condenses on the substrate surface, .

이러한 본 발명에 따른 박막증착방법은, 다양한 장치, 시스템 등에 의하여 구성될 수 있다.The thin film deposition method according to the present invention can be configured by various devices, systems, and the like.

이하, 본 발명에 따른 박막증착방법을 구현할 수 있는 일 실시예로서, 본 발명에 따른 박막증착장치는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하는 증착증기 형성부(130)와; 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판(140)을 냉각시키는 냉각부(110)와; 냉각부(110)에 의하여 냉각되는 기판(140)에 증착증기 형성부(130)에 의하여 형성된 증착증기를 분사하는 증착증기 분사부(120)를 포함할 수 있다.Hereinafter, a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6, wherein a carrier gas and a deposition material are mixed to form a deposition vapor (130); A cooling unit (110) for cooling the substrate (140) so that the deposition vapor condenses on the substrate surface; And a vapor deposition unit 120 for spraying the deposition vapor formed by the deposition vapor deposition unit 130 onto the substrate 140 cooled by the cooling unit 110. [

여기서 상기 캐리어가스는, 공기, 질소(N2) 등이 될 수 있다. The carrier gas may be air, nitrogen (N 2 ), or the like.

그리고 상기 증착증기는, 캐리어가스가 혼합된 증기로서 증착물질이 혼합된 증착액(360)으로부터 형성될 수 있다.The deposition vapor may be formed from a deposition liquid 360 in which a deposition material is mixed as a vapor mixed with a carrier gas.

상기 증착액(360)은, 증착물질이 혼합되는 액상의 물질로서, 증착물질의 종류에 따라서 선택되며 물 등이 될 수 있다.The deposition liquid 360 is a liquid material in which the deposition material is mixed, and may be selected depending on the kind of the deposition material and may be water.

그리고 상기 증착물질은, 무기물 분말인 것이 바람직하며, 특히 금 분말, 은 분말, 및 구리 분말 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The deposition material is preferably an inorganic powder, and may include at least one of gold powder, silver powder, and copper powder.

여기서 분말입자의 크기는, 기판표면에 형성되는 박막 조건에 따라서 수 나노, 수 마이크로 등으로 결정될 수 있다.Here, the size of the powder particles can be determined by the number of nanometers, several micros, etc. according to the thin film condition formed on the surface of the substrate.

상기 증착증기 형성부(130)는, 캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The vapor-deposition unit 130 may have a variety of configurations including a carrier gas and an evaporation material mixed to form a vapor-deposited vapor.

보다 구체적으로 상기 증착증기 형성부(130)는, 증착물질이 혼합된 증착액(360)을 캐리어가스에 의하여 증기화하여 증착증기를 형성할 수 있다.More specifically, the vapor deposition unit 130 may vaporize the vapor deposition liquid 360 in which the vapor deposition material is mixed by using a carrier gas to form vaporized vapor.

그리고 증착물질이 혼합된 증착액(360)을 캐리어가스에 의하여 증기화하여 증착증기를 형성하기 위한 상기 증착증기 형성부(130)는, 일예로서, 증착물질이 혼합된 증착액(360)이 담기며 상측에 증착증기를 증착증기 분사부(120)로 전달하는 하나 이상의 연결관(126)이 결합되는 용기부(131)와; 용기부(131)의 저면을 관통하여 연결관(126)으로 캐리어가스를 분사하는 캐리어가스분사부(122)와; 캐리어가스분사부(122)와 결합되어 용기부(131)에 담긴 증착액(360)이 모세관현상에 의하여 캐리어가스분사부(122)에 의하여 분사되는 캐리어가스와 함께 혼합되어 증착증기를 형성하는 하나 이상의 증기화부(300)를 포함할 수 있다.The vapor deposition unit 130 for vaporizing the vapor deposition liquid 360 by vaporizing the vapor deposition liquid 360 by the carrier gas may include a deposition liquid 360 in which the vapor deposition material is mixed, And a container unit 131 to which at least one connection pipe 126 for transferring the deposition vapor to the vapor deposition unit 120 is coupled to the upper side; A carrier gas spraying part 122 for spraying a carrier gas through the bottom surface of the container part 131 to the connection pipe 126; The deposition liquid 360 contained in the container portion 131 combined with the carrier gas injection portion 122 is mixed with the carrier gas injected by the carrier gas injection portion 122 by capillary phenomenon to form vaporized vapor Or more of the vaporizing part 300.

상기 용기부(131)는, 증착물질이 혼합된 증착액(360)이 담기며 상측에 증착증기를 증착증기 분사부(120)로 전달하는 하나 이상의 연결관(126)이 결합되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The container unit 131 is configured to include a deposition liquid 360 in which a deposition material is mixed and one or more connection pipes 126 to deliver vaporized vapor to the vapor deposition unit 120 on the upper side, This is possible.

예로서, 상기 용기부(131)는, 상측에 증착증기를 증착증기 분사부(120)로 전달하는 하나 이상의 연결관(126)이 결합될 수 있도록 하나 이상의 분사개구(132)가 형성되는 밀폐용기로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.For example, the container unit 131 may include at least one injection opening 132 in which at least one connection pipe 126 for coupling vaporized vapor to the vapor spray unit 120 is coupled, And the like.

이때 기판표면 상에 응결효과를 극대화하기 위하여 용기부(131)는, 히터 등에 의하여 미리 설정된 온도 이상, 바람직하게는 미리 설정된 온도범위, 보다 바람직하게는 미리 설정된 온도로 가열될 수 있다.At this time, in order to maximize the condensation effect on the surface of the substrate, the container portion 131 can be heated to a preset temperature or higher, preferably a predetermined temperature range, more preferably a predetermined temperature by a heater or the like.

여기서 상기 연결관(126)은, 용기부(131)의 분사개구(132)에 결합되어 증착증기 형성부(130)에서 형성된 증착증기를 증착증기 분사부(120)로 전달하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The connection pipe 126 is configured to be connected to the injection opening 132 of the container unit 131 and to transfer the deposition vapor formed in the deposition vapor forming unit 130 to the vapor deposition unit 120, It is possible.

그리고 상기 연결관(126)은, 기판표면 상에 응결효과를 극대화하기 위하여 보온부재에 의하여 감싸지거나 가열부재에 의하여 미리 설정된 온도 이상, 바람직하게는 미리 설정된 온도범위, 보다 바람직하게는 미리 설정된 온도로 가열될 수 있다.In order to maximize the condensation effect on the surface of the substrate, the connection pipe 126 is surrounded by a heat insulating member or is heated to a predetermined temperature or higher, preferably a predetermined temperature range, more preferably a predetermined temperature Can be heated.

상기 캐리어가스분사부(122)는, 용기부(131)의 저면을 관통하여 연결관(126)으로 캐리어가스를 분사하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The carrier gas injecting section 122 may be configured to inject carrier gas into the connecting pipe 126 through the bottom surface of the container section 131 and may have a variety of configurations.

예로서, 상기 캐리어가스분사부(122)는, 캐리어가스공급장치(미도시)에 연결되며 용기부(131)의 저면을 관통하여 형성된 관통구(133)와 결합되는 캐리어가스공급관으로 구성될 수 있다.For example, the carrier gas injecting section 122 may be constituted by a carrier gas supply pipe connected to a carrier gas supply device (not shown) and coupled with a through hole 133 formed through a bottom surface of the container section 131 have.

여기서 상기 캐리어가스분사부(122)에 의하여 분사되는 캐리어가스는, 공정조건에 따라서 공기, 질소(N2), 불활성기체 등 다양한 기체가 사용될 수 있다.The carrier gas injected by the carrier gas injector 122 may be a variety of gases such as air, nitrogen (N 2 ), and inert gas, depending on process conditions.

그리고 상기 캐리어가스분사부(122)에 의하여 분사되는 캐리어가스의 분사압은, 후술하는 증기화부(300)의 증기화 조건에 따라서 설정될 수 있다.The injection pressure of the carrier gas injected by the carrier gas injecting section 122 can be set in accordance with the vaporizing condition of the vaporizing section 300 described later.

상기 증기화부(300)는, 하나 이상으로, 특히 연결관(126)에 대응되어 설치되며, 캐리어가스분사부(122)와 결합되어 용기부(131)에 담긴 증착액(360)이 모세관현상에 의하여 캐리어가스분사부(122)에 의하여 분사되는 캐리어가스와 함께 혼합되어 증착증기를 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The vaporizing unit 300 is installed in correspondence with at least one of the connecting pipes 126 and is connected to the carrier gas spraying unit 122 so that the vaporizing liquid 360 contained in the container unit 131 is capillary The carrier gas injected by the carrier gas injecting section 122 is mixed with the carrier gas to form the deposited vapor.

여기서 증기화부(300)에 의하여 형성되는 증착증기는, 증착액, 캐리어가스 등에 따라서 달라지며 증착물질이 포함된 수증기로 구성될 수 있다.The deposition vapor formed by the vaporization unit 300 may vary depending on the deposition solution, the carrier gas, and the like, and may be composed of steam containing the deposition material.

예로서, 상기 증기화부(300)는, 캐리어가스가 흐르는 캐리어가스유로(310)가 상하로 관통되어 형성되며, 용기부(131)에 담긴 증착액(360)의 상측 수위로부터 잠긴 위치에서 캐리어가스유로(310)로 연통되어 캐리어가스유로(310)로 캐리어가스가 흐를 때 상기 용기부(131)에 담긴 증착액(360)이 흡입되어 연결관(126) 쪽으로 함께 분사되어 캐리어가스와 함께 혼합되어 증착증기를 형성하는 증착물질유입유로(320)가 형성되어 구성될 수 있다.For example, the vaporizing part 300 is formed by vertically penetrating a carrier gas flow path 310 through which a carrier gas flows. The vaporizing part 300 is disposed at a position locked from the upper level of the deposition liquid 360 contained in the container part 131, When the carrier gas flows into the carrier gas flow path 310 through the flow path 310, the deposition liquid 360 contained in the container portion 131 is sucked into the connection pipe 126 and mixed together with the carrier gas A deposition material inlet flow path 320 for forming a deposition vapor may be formed.

구체적으로, 상기 증기화부(300)는, 캐리어가스분사부(122)가 연결된 관통구(133)에 결합되며 캐리어가스유로(310)가 상하로 관통형성된 절두뿔 형상의 절두부재(301)와, 내주면이 절두부재(301)의 외주면의 형상과 닮은꼴을 이루며 저면으로부터 캐리어가스유로(310)로 연결되는 증착물질유입유로(320)를 형성하도록 내주면의 적어도 일부분이 절두부재(301)의 외주면과 간격을 두도록 형성되는 증착물질유입유로형성부재(302)를 포함할 수 있다.Specifically, the vaporizing unit 300 includes a truncated cone member 301 coupled to the through-hole 133 to which the carrier gas injecting unit 122 is connected and having a carrier gas channel 310 penetrating vertically, At least a part of the inner circumferential surface of the inner circumferential surface of the truncated cone 301 is shaped like an outer circumferential surface of the cutout member 301 and at least a part of the inner circumferential surface of the truncated- And a deposition material inlet flow path forming member 302 formed to be spaced apart from each other.

상기 절두뿔 형상의 절두부재(301)는, 캐리어가스분사부(122)가 연결된 관통구(133)에 결합되며 캐리어가스유로(310)가 상하로 관통형성된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다The truncated-cone-shaped truncated member 301 can be configured in various ways as a structure in which the carrier gas channel 310 is coupled to the through-hole 133 through which the carrier gas injection portion 122 is connected,

여기서 상기 캐리어가스유로(310)는, 절두부재(301)에서 상하로 관통형성되어 연결관(126)을 향하여 분사되도록 하는 유로로서 다양한 구조 및 방법에 의하여 형성될 수 있다.The carrier gas flow path 310 may be formed by a variety of structures and methods as a flow path formed by vertically passing through the truncated member 301 and injected toward the connection pipe 126.

상기 증착물질유입유로형성부재(302)는, 내주면이 절두부재(301)의 외주면의 형상과 닮은꼴을 이루며 저면으로부터 캐리어가스유로(310)로 연결되는 증착물질유입유로(320)를 형성하도록 내주면의 적어도 일부분이 절두부재(301)의 외주면과 간격을 두도록 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The deposition material inlet flow path forming member 302 has an inner circumferential surface similar to the shape of the outer circumferential surface of the truncated member 301 and is formed so as to form an evaporation material inlet flow path 320 connected to the carrier gas flow path 310 from the bottom surface, At least a part of the cutout member 301 is formed so as to be spaced apart from the outer circumferential surface of the cutout member 301.

예로서, 상기 증착물질유입유로형성부재(302)는, 하단(302a) 또는 측면에서 증착물질유입유로(320)로 증착액이 유입되도록 하단(302a) 일부가 용기부(131)의 바닥으로부터 이격되거나 측면이 관통형성될 수 있다.For example, the deposition material inlet flow path forming member 302 is formed such that a part of the lower end 302a is separated from the bottom of the container part 131 so that the deposition liquid flows into the deposition material inflow path 320 from the lower end 302a Or the side surface may be formed through.

그리고 상기 증착물질유입유로형성부재(302)는, 적어도 일부분이 절두부재(301)의 외주면과 간격을 두도록 형성됨으로써 증착물질유입유로(320)를 형성함과 아울러 캐리어가스유로(310)로 연결될 수 있다.The deposition material inlet flow path forming member 302 may be formed so as to be at least partially spaced from the outer circumferential surface of the cutout member 301 to form a deposition material inlet flow path 320 and may be connected to the carrier gas flow path 310 have.

한편 상기 증착물질유입유로(320)의 경로, 특히 끝단 부분에는 증착물질유입유로(320)로 유입된 증착액이 충돌되어 캐리어가스유로(310)의 끝단 상에서 비산되도록 하나 이상의 돌기(350)들이 형성 또는 설치될 수 있다.On the other hand, one or more protrusions 350 are formed on the path of the evaporation material inflow path 320, in particular, at the end of the evaporation material inflow path 320 so that the evaporation material flowing into the evaporation material inflow path 320 collides with the tip of the carrier gas path 310, Or installed.

또한 상기 증착물질유입유로형성부재(302)는, 캐리어가스 및 증착액의 혼합에 의하여 증기화된 증착증기가 연결관(126)으로 분사되도록 절두부재(301)의 상단, 특히 캐리어가스유로(310)의 끝단에 분사노즐(330)이 형성될 수 있다.The deposition material inlet flow path forming member 302 is disposed at an upper end of the cutout member 301 such that vaporized vapor vaporized by mixing the carrier gas and the deposition liquid is injected into the connection pipe 126, The spray nozzle 330 may be formed at the end of the spray nozzle 330.

상기와 같은 구성에 의하여, 캐리어가스유로(310)를 통하여 캐리어가스가 흐르게 되면 모세관 효과, 즉 벤츄리 효과에 의하여 증착물질유입유로(320)를 통하여 증착액(360)이 흡입 및 비산됨으로써 증착증기가 형성될 수 있다.When the carrier gas flows through the carrier gas flow path 310, the deposition liquid 360 is sucked and scattered through the deposition material inflow path 320 by the capillary effect, that is, the venturi effect, .

상기 냉각부(110)는, 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판(140)을 냉각시키는 구성으로서 냉각방법 및 설치구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The cooling unit 110 may be configured to cool the substrate 140 so that vaporized vapor is condensed on the surface of the substrate, and may have various configurations according to a cooling method and an installation structure.

예로서, 상기 냉각부(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각가스를 분사하여 기판(140)을 냉각시키도록 구성될 수 있다.For example, the cooling unit 110 may be configured to cool the substrate 140 by spraying a cooling gas, as shown in FIG.

여기서 상기 냉각가스는, 공기, 질소, 불활성기체 등이 사용될 수 있으며, 냉각가스는 냉동사이클이 이루어지는 냉각장치, 열전모듈을 이용하는 냉각장치 등 다양한 장치에 의하여 냉각될 수 있다.Here, the cooling gas may be air, nitrogen, an inert gas, or the like, and the cooling gas may be cooled by various devices such as a cooling device using a refrigeration cycle or a cooling device using a thermoelectric module.

한편 상기 냉각부(110)는, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(140)을 지지하는 기판지지부(160)에 설치될 수 있다.1 and 6, the cooling unit 110 may be installed on the substrate supporting unit 160 that supports the substrate 140. [

여기서 상기 기판지지부(160)는, 기판(140)을 지지하는 구성으로서, 기판(140)을 지지하여 이동가능하도록 설치되거나, 도 6에 도시된 바와 같이 챔버(150) 내에 지지되어 설치될 수 있다.The substrate supporting unit 160 supports the substrate 140 and may be movably supported by the substrate 140 or supported in the chamber 150 as shown in FIG. .

상기 증착증기 분사부(120)는, 냉각부(110)에 의하여 냉각되는 기판(140)에 증착증기 형성부(130)에 의하여 형성된 증착증기를 분사하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The vapor deposition unit 120 may be configured to spray deposition vapor formed by the vapor deposition unit 130 onto the substrate 140 cooled by the cooling unit 110, and may have a variety of configurations.

특히 상기 증착증기 분사부(120)는, 증착증기 형성부(130)에 의하여 형성된 증착증기를 공급받아, 기판(140)에 균일하게 분사될 수 있도록 확산공간을 가지며 기판(140) 쪽으로 다수의 분사공 또는 분사노즐이 형성될 수 있다.Particularly, the vapor deposition unit 120 has a diffusion space for receiving the deposition vapor formed by the deposition vapor forming unit 130 and uniformly injecting the deposition vapor onto the substrate 140, A puncture or injection nozzle may be formed.

또한 상기 증착증기 분사부(120)는, 냉각된 기판(140)의 온도보다 충분히 높은 온도가 유지되도록 히터 등에 의하여 미리 설정된 온도 이상, 바람직하게는 미리 설정된 온도범위, 보다 바람직하게는 미리 설정된 온도로 가열될 수 있다.In addition, the vapor deposition unit 120 may be heated to a predetermined temperature or higher, preferably a predetermined temperature range, more preferably a predetermined temperature, by a heater or the like so that a temperature sufficiently higher than the temperature of the cooled substrate 140 is maintained Can be heated.

한편 상기 증착증기 분사부(120)는, 기판(140)에 대하여 고정된 상태로 설치되거나, 기판(140)에 대하여 상대이동이 가능하도록 설치될 수 있다.Meanwhile, the vapor deposition unit 120 may be fixed to the substrate 140, or may be installed to be movable relative to the substrate 140.

예로서, 상기 증착증기 분사부(120)는, 고정된 상태에서 기판(140)이 이동되거나, 기판(140)이 고정된 상태에서 이동되는 등 다양한 구성이 가능하다.For example, the vapor deposition unit 120 may have various configurations, such as moving the substrate 140 in a fixed state or moving the substrate 140 in a fixed state.

또한 상기 증착증기 분사부(120)는, 기판(140)의 표면적에 대응되는 충분한 분사영역을 가지는 샤워헤드로 구성될 수 있다.The vapor deposition unit 120 may be a showerhead having a sufficient jetting area corresponding to the surface area of the substrate 140.

한편 상기 냉각부(110) 및 증착증기 분사부(120)는, 기판(140)의 상대이동에 따라서 다양하게 설치될 수 있다.Meanwhile, the cooling unit 110 and the vapor deposition unit 120 may be variously installed according to the relative movement of the substrate 140.

예로서, 상기 냉각부(110) 및 증착증기 분사부(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(140)의 이송방향을 따라서 순차적으로 배치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the cooling unit 110 and the vapor deposition unit 120 may be sequentially disposed along the conveying direction of the substrate 140.

이때, 상기 기판(140)은, 냉각부(110) 및 증착증기 분사부(120)을 따라서 이동될 수 있다.At this time, the substrate 140 may be moved along the cooling unit 110 and the vapor deposition unit 120.

한편 본 발명에 따른 박막증착장치는, 밀폐된 처리환경을 형성하며 냉각부(110) 및 증착증기 분사부(120)가 설치된 챔버(150)를 더 포함할 수 있다.The thin film deposition apparatus according to the present invention may further include a chamber 150 forming a closed processing environment and provided with a cooling unit 110 and a vaporized vapor deposition unit 120.

상기 챔버(150)는, 밀폐된 처리환경을 형성하며 냉각부(110) 및 증착증기 분사부(120)가 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The chamber 150 may have a variety of configurations including a cooling unit 110 and a vapor deposition unit 120, which form a closed processing environment.

여기서 상기 챔버(150)는, 기판(140)의 도입 배출을 위하여 하나 이상의 게이트(170)가 형성될 수 있다.Here, the chamber 150 may be formed with one or more gates 170 for introducing and discharging the substrate 140.

한편 본 발명에 따른 박막증착장치는, 기판표면에 패턴화된 증착막이 형성될 수 있도록 기판(140) 및 증착증기 분사부(120) 사이에 설치되는 마스크부(180)를 더 포함할 수 있다.The thin film deposition apparatus according to the present invention may further include a mask unit 180 disposed between the substrate 140 and the vapor deposition unit 120 so that a patterned deposition layer may be formed on the substrate surface.

상기 마스크부(180)는, 기판표면에 패턴화된 증착막이 형성될 수 있도록 기판(140) 및 증착증기 분사부(120) 사이에 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The mask unit 180 may be configured to be installed between the substrate 140 and the vapor deposition unit 120 so that a patterned vapor deposition layer may be formed on the substrate surface.

예로서, 상기 마스크부(180)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 미리 설정된 패턴으로 형성된 다수의 개구(182)가 형성된 마스크플레이트(181)를 포함할 수 있다.For example, the mask unit 180 may include a mask plate 181 having a plurality of openings 182 formed in a predetermined pattern, as shown in FIG.

그리고 상기 마스크부(180)는, 구조적 보강을 위하여 마스크플레이트(181)의 가장자리에 결합되는 프레임부재(183)를 더 포함할 수 있다.The mask unit 180 may further include a frame member 183 coupled to an edge of the mask plate 181 for structural reinforcement.

상기와 같은 구성을 가지는 박막증착장치는, 캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하고, 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판을 냉각시킨 상태에서 냉각된 기판에 증착증기를 분사하여 기판 표면에 박막을 형성할 수 있다.In the thin film deposition apparatus having the above-described structure, deposition vapor is formed by mixing carrier gas and deposition material, deposition vapor is sprayed onto the substrate while the substrate is cooled so that the deposition vapor condenses on the substrate surface, A thin film can be formed.

특히 상기 증착증기는, 냉각된 기판(140)의 온도보다 충분히 높은 온도로 기판(140) 표면으로 분사되고 증착증기가 기판(140) 표면에 응결될 수 있는 온도로 기판(140)이 냉각된 상태로 유지되어, 기판(140) 표면에서의 증착물질의 퍼짐효과를 최소화할 수 있다.Particularly, the vapor is sprayed onto the surface of the substrate 140 at a temperature sufficiently higher than the temperature of the cooled substrate 140, and the substrate 140 is cooled to a temperature at which the deposition vapor can condense on the surface of the substrate 140 So that the spreading effect of the evaporation material on the surface of the substrate 140 can be minimized.

기판(140) 표면에서의 증착물질의 퍼짐효과를 최소화하게 되면, 기판(140) 표면에서의 박막 형성의 정밀도를 크게 향상시킬 수 있다.Minimizing the spreading effect of the deposition material on the surface of the substrate 140 can greatly improve the precision of thin film formation on the surface of the substrate 140.

특히, 기판(140) 표면에서의 증착물질의 퍼짐효과를 최소화하게 되면 미세선폭의 박막이 정밀하게 형성될 수 있게 된다.Particularly, if the spreading effect of the evaporation material on the surface of the substrate 140 is minimized, a thin film of a fine line width can be formed precisely.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

110 : 냉각부 130 : 증착증기 형성부
120 : 증착증기 분사부 140: 기판110: Cooling section 130: Deposited vapor forming section
120: vapor deposition steam jetting unit 140: substrate

Claims (12)

캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하는 증착증기 형성부(130)와;
상기 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판(140)을 냉각시키는 냉각부(110)와;
상기 냉각부(110)에 의하여 냉각되는 기판(140)에 상기 증착증기 형성부(130)에 의하여 형성된 증착증기를 분사하는 증착증기 분사부(120)를 포함하며,
상기 증착증기 형성부(130)는,
상기 증착물질이 혼합된 증착액(360)이 담기며 상측에 상기 증착증기를 상기 증착증기 분사부(120)로 전달하는 하나 이상의 연결관(126)이 결합되는 용기부(131)와;
상기 용기부(131)의 저면을 관통하여 상기 연결관(126)으로 캐리어가스를 분사하는 캐리어가스분사부(122)와;
상기 캐리어가스분사부(122)와 결합되어 상기 용기부(131)에 담긴 증착액(360)이 모세관현상에 의하여 상기 캐리어가스분사부(122)에 의하여 분사되는 캐리어가스와 함께 혼합되어 증착증기를 형성하는 하나 이상의 증기화부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.A deposition vapor forming part 130 for forming a deposition vapor by mixing a carrier gas and an evaporation material;
A cooling unit (110) for cooling the substrate (140) so that the deposition vapor condenses on the substrate surface;
And a vapor deposition unit 120 for spraying a deposition vapor formed by the deposition vapor forming unit 130 on a substrate 140 cooled by the cooling unit 110,
The vaporized vapor forming unit 130 may include a vapor-
A container part 131 containing the vapor deposition liquid 360 in which the vapor deposition material is mixed and having at least one connection pipe 126 for coupling the vapor deposition vapor to the vapor deposition part 120;
A carrier gas spraying part 122 for spraying a carrier gas through the bottom surface of the container part 131 to the connection pipe 126;
The deposition liquid 360 contained in the container unit 131 coupled with the carrier gas injection unit 122 is mixed with the carrier gas injected by the carrier gas injection unit 122 due to capillary phenomenon, Wherein the vaporization part (300) is formed on the substrate (110). 청구항 1에 있어서,
상기 냉각부(110)는, 냉각가스를 분사하여 기판(140)을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling unit (110) cools the substrate (140) by injecting a cooling gas. 청구항 1에 있어서,
상기 냉각부(110)는, 상기 기판(140)을 지지하는 기판지지부(160)에 설치된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to claim 1,
Wherein the cooling unit (110) is mounted on a substrate supporting part (160) for supporting the substrate (140). 청구항 1에 있어서,
상기 냉각부(110) 및 상기 증착증기 분사부(120)는, 기판(140)의 이송방향을 따라서 순차적으로 배치되며,
상기 기판(140)은, 상기 냉각부(110) 및 상기 증착증기 분사부(120)을 따라서 이동되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to claim 1,
The cooling unit 110 and the vapor deposition unit 120 are sequentially disposed along the conveying direction of the substrate 140,
Wherein the substrate (140) is moved along the cooling unit (110) and the vapor deposition unit (120). 청구항 1에 있어서,
밀폐된 처리환경을 형성하며 상기 냉각부(110) 및 상기 증착증기 분사부(120)가 설치된 챔버(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to claim 1,
Further comprising a chamber (150) in which the cooling unit (110) and the vapor deposition unit (120) are installed to form a closed processing environment. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 증착물질은, 무기물 분말인 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the deposition material is an inorganic powder. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 증착물질은, 금 분말, 은 분말, 및 구리 분말 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the deposition material comprises at least one of a gold powder, a silver powder, and a copper powder. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 증착증기 형성부(130)는,
상기 증착물질이 혼합된 증착액(360)을 상기 캐리어가스에 의하여 증기화하여 상기 증착증기를 형성하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
The vaporized vapor forming unit 130 may include a vapor-
Wherein the deposition liquid (360) mixed with the deposition material is vaporized by the carrier gas to form the deposition vapor. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 증기화부(300)는,
캐리어가스가 흐르는 캐리어가스유로(310)가 상하로 관통되어 형성되며,
상기 용기부(131)에 담긴 증착액(360)의 상측 수위로부터 잠긴 위치에서 상기 캐리어가스유로(310)로 연통되어 상기 캐리어가스유로(310)로 캐리어가스가 흐를 때 상기 용기부(131)에 담긴 증착액(360)이 흡입되어 상기 연결관(126) 쪽으로 함께 분사되어 캐리어가스와 함께 혼합되어 증착증기를 형성하는 증착물질유입유로(320)가 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to claim 1,
The vaporizing unit 300 may be a vaporizing unit,
A carrier gas channel 310 through which a carrier gas flows is formed so as to penetrate up and down,
The carrier gas channel 310 is communicated with the carrier gas channel 310 at a position locked from the upper level of the deposition liquid 360 contained in the container unit 131 and is supplied to the container unit 131 when the carrier gas flows into the carrier gas channel 310. And a deposition material inflow path (320) for forming a deposition vapor by mixing the deposition liquid (360) with the carrier gas and injecting the deposition liquid (360) into the connection pipe (126). 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기판표면에 패턴화된 증착막이 형성될 수 있도록 상기 기판(140) 및 상기 증착증기 분사부(120) 사이에 설치되는 마스크부(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a mask unit (180) installed between the substrate (140) and the vapor deposition unit (120) to form a patterned deposition layer on the substrate surface. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 따른 박막증착장치에서 수행되는 박막증착방법으로서,
캐리어가스와 증착물질을 혼합하여 증착증기를 형성하고, 상기 증착증기가 기판표면에 응결되도록 기판(140)을 냉각시킨 상태에서 냉각된 기판(140)에 증착증기를 분사하여 기판 표면에 박막을 형성하는 박막증착방법.A thin film deposition method performed in a thin film deposition apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A carrier gas and an evaporation material are mixed to form a deposition vapor, and the substrate 140 is cooled so that the deposition vapor is condensed on the substrate surface, and a vapor is sprayed onto the cooled substrate 140 to form a thin film on the substrate surface Lt; / RTI >
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