KR102190640B1 - 선형 증착원 - Google Patents

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Abstract

선형 증착원가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증착원은, 증착물질이 충전되는 크루시블(crucible)과 연결되며, 기판의 증착을 위하여 크루시블 내의 증착물질이 분사되는 노즐(nozzle); 노즐 영역을 가열하는 노즐 히터(nozzle heater); 및 노즐 영역에 배치되되 노즐 히터의 열이 노즐로 향하도록 가이드하여 노즐을 승온시키는 노즐 히터 블록(nozzle heater block)을 포함한다.

Description

선형 증착원{Linear evaporation source}
본 발명은, 선형 증착원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종전처럼 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 굳이 적용하지 않더라도 노즐을 승온시킬 수 있기 때문에 노즐의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 선형 증착원에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다. 이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
이 중에서 유기전계발광소자, 예컨대 OLED는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기전계발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.
다시 말해, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며, 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도펀트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 유기전계발광소자는 기판 상에 애노드(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 정공 방지층(hole blocking layer), 전자 운송층(electron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 캐소드(cathode) 등의 막이 순서대로 적층되어 형성된다.
이러한 구조에서 애노드로는 면 저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 정공 방지층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성된다. 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이 있다. 캐소드로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막이 최상부에 형성된다.
도 1에 도시된 유기전계발광소자를 다시 간략하게 정리하면, 유기전계발광소자는 애노드, 캐소드, 그리고 애노드와 캐소드 사이에 개재된 발광층을 포함하며, 구동 시 정공은 애노드로부터 발광층 내로 주입되고, 전자는 캐소드로부터 발광층 내로 주입된다. 발광층 내로 주입된 정공과 전자는 발광층에서 결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
이러한 유기전계발광소자는 구현하는 색상에 따라 단색 또는 풀 칼라(full color) 유기전계발광소자로 구분될 수 있는데, 풀 칼라 유기전계발광소자는 빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 별로 패터닝된 발광층을 구비함으로써 풀 칼라를 구현한다.
도 1에 도시된 유기전계발광소자를 만들기 위해, 즉 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하기 위해 평판표시소자용 기판 증착장치가 적용된다.
진공 증착 방식(thermal evaporation)이 적용되는 평판표시소자용 기판 증착장치에는 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착원으로서의 증착원(evaporation source)이 마련된다.
최근에는 박막 두께의 균일성(uniformity) 확보, 컨트롤(control) 장치의 단순화, 그리고 챔버(chamber)의 볼륨(volume) 축소를 위해 도 2와 같은 형태의 리니어 타입(linear type)의 선형 증착원가 개발되어 사용되고 있다.
도 2는 종래기술에 따른 선형 증착원의 개략적인 단면 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 종래기술에 따른 선형 증착원는 증착물질이 충전되는 크루시블(10, crucible)과, 크루시블(10)을 덮는 커버(20)를 포함한다.
커버(20)에는 크루시블(10) 내의 증착물질이 증발되면서 기판으로 향할 수 있도록 다수의 노즐(30, nozzle)이 마련된다.
이에, 공정이 개시되어 크루시블(10)의 벽면이 가열되기 시작하면 크루시블(10) 내의 증착물질이 가열되어 증발되면서 노즐(30)들을 통해 외부로 배출되어 기판으로 증착될 수 있다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 최근에는 기판 사이즈가 대형화되는 한편 박막 두께의 균일성(uniformity) 확보를 위해 전술한 도 2처럼 노즐(30)의 개수가 여러 개인 선형 증착원의 적용이 증가되고 있다.
도 2와 같은 선형 증착원에서는 기판에 대한 변하지 않는 박막 두께의 균일성(uniformity) 확보가 가장 중요한 핵심 기술이기 때문에 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
한편, 전술한 종래기술의 경우에는 증착물질이 가열되는 위치, 다시 말해 기존의 고정 히터로부터 노즐(30)까지의 거리가 다소 멀기 때문에 증착물질이 노즐(30)을 지나는 과정에서 온도가 감소되어 노즐(30)이 막히는 이른 바, 클로깅(clogging) 현상이 발생될 소지가 높다.
클로깅 현상의 발생을 방지하기 위해서는 노즐(30)에 이웃되는 히터(heater)의 히팅 파워(heating power)를 높여주어야 하며, 그러기 위해서는 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 적용해야 하는데, 이럴 경우, 구조가 복잡해져 제작과 유지보수가 어려운 문제점이 발생될 수 있다는 점을 고려해볼 때, 이러한 문제점을 해결하기 위한 신개념의 선형 증착원에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2007-0013776호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종전처럼 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 굳이 적용하지 않더라도 노즐을 승온시킬 수 있기 때문에 노즐의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 장비의 간소화로 인해 제작과 유지보수를 용이하게 수행할 수 있는 선형 증착원를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 증착물질이 충전되는 크루시블(crucible)과 연결되며, 기판의 증착을 위하여 상기 크루시블 내의 증착물질이 분사되는 노즐(nozzle); 상기 노즐 영역을 가열하는 노즐 히터(nozzle heater); 및 상기 노즐 영역에 배치되되 상기 노즐 히터의 열이 상기 노즐로 향하도록 가이드하여 상기 노즐을 승온시키는 노즐 히터 블록(nozzle heater block)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원가 제공될 수 있다.
상기 노즐 히터 블록은, 상기 크루시블의 상부에 배치되는 블록 바디; 및 상기 블록 바디에 연결되며, 상기 노즐을 부분적으로 감싸도록 상기 노즐의 외측에 배치되는 노즐 쉴드를 포함할 수 있다.
상기 노즐 쉴드는, 상기 블록 바디의 단부에서 상기 블록 바디에 교차되게 마련되는 세로부; 및 상기 세로부의 단부에서 상기 세로부에 교차되게 마련되고 단부가 상기 노즐에 인접되는 가로부를 포함할 수 있다.
상기 노즐 히터는 지그재그(zigzag) 형상으로 배열될 수 있으며, 상기 노즐 히터를 지지하는 히터 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 히터 지지대는 상기 노즐 히터의 하부에 배치될 수 있다.
상기 노즐 히터를 향한 상기 히터 지지대의 상면은 상기 노즐 히터의 열을 상기 노즐 쪽으로 가이드하는 반사면을 형성할 수 있다.
상기 히터 지지대에는 상기 노즐 히터를 클램핑하는 히터 클램프가 결합될 수 있다.
상기 히터 지지대를 상기 노즐 히터 블록에 결합시키는 다수의 결합부재를 더 포함할 수 있다.
상기 노즐은 가상의 수직축선에 대하여 일측으로 경사지게 배치되는 경사형 노즐일 수 있다.
상기 크루시블의 외측에 결합되며, 상기 경사형 노즐을 지지하는 노즐 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 크루시블의 외측에 배치되며, 해당 위치에서 상기 크루시블을 가열하는 크루시블 히터를 더 포함할 수 있다.
상기 크루시블 히터는, 상기 크루시블의 길이 방향을 따라 상기 크루시블의 하부 영역에 배치되는 바텀 히터(bottom heater); 및 상기 크루시블의 길이 방향을 따라 상기 크루시블의 상부 영역에 배치되되 상기 바텀 히터와는 독립적으로 마련되는 탑 히터(top heater)를 포함할 수 있다.
상기 노즐 히터, 상기 바텀 히터 및 상기 탑 히터의 동작을 개별적으로 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 크루시블의 외측에 배치되어 상기 크루시블 영역을 냉각시키는 쿨링 재킷 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 쿨링 재킷 블록의 외측을 커버링하는 커버 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 커버 유닛은, 상기 쿨링 재킷 블록의 외측에서 상기 쿨링 재킷 블록을 감싸는 커버 하우징; 및 상기 커버 하우징의 상단부에 착탈 가능하게 결합되는 커버 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종전처럼 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 굳이 적용하지 않더라도 노즐을 승온시킬 수 있기 때문에 노즐의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 장비의 간소화로 인해 제작과 유지보수를 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 유기전계발광소자의 구조도이다.
도 2는 종래기술에 따른 선형 증착원의 개략적인 단면 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증착원가 적용된 평판표시소자용 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 선형 증착원의 개략적인 사시도이다.
도 5는 노즐 히터의 평면 배치도이다.
도 6은 도 4의 A-A선에 따른 단면 구조도이다.
도 7은 도 6의 요부 확대도이다.
도 8은 도 7에서 히팅 열의 흐름을 화살표로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증착원의 제어블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증착원가 적용된 평판표시소자용 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도면 대비 설명에 앞서, 평판표시소자는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하나 이하에서는 평판표시소자를 유기전계발광소자(OLED)용 기판이라 하여 설명한다.
도 3을 참조하면 평판표시소자용 기판 증착장치는 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버(1)와, 공정 챔버(1)의 일측에 마련되어 기판을 향해 증착물질을 분사하는 선형 증착원(100)를 포함한다.
공정 챔버(1)는 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 장소이다. 즉 도 1에 도시된 유기전계발광소자의 제조를 위해 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하는 장소를 형성한다. 본 실시예의 증착장치는 유기물을 증착하는 증착장치일 수 있다.
증착 공정 시 공정 챔버(1)의 내부는 진공 분위기를 유지한다. 때문에 공정 챔버(1)에는 진공 펌프(P) 등이 연결될 수 있다.
한편, 선형 증착원(100)는 공정 챔버(1)의 일측에 마련되어 기판을 향해 증착물질을 분사해서 기판의 표면에 유기막이 증착되도록 한다.
자세히 후술하겠지만 본 실시예의 선형 증착원(100)는 공정 챔버(1)의 길이 방향으로 길게 배치되고 추가 조립이 필요 없는 일체형 구조를 개시하고 있기 때문에, 매 사용 시마다 야기될 수 있는 온도 편차 발생을 줄일 수 있다.
특히, 본 실시예에 따른 선형 증착원(100)은 아래의 구조적인 특징에 의해 노즐(120, nozzle) 영역이 가열 혹은 보온될 수 있는 구조라서 종전처럼 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 굳이 적용하지 않더라도 노즐(120)을 승온시킬 수 있기 때문에 노즐(120)의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있다..
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 실시예의 선형 증착원(100)에 대해 자세히 알아보도록 한다.
도 4는 도 3에 도시된 선형 증착원의 개략적인 사시도이고, 도 5는 노즐 히터의 평면 배치도이며, 도 6은 도 4의 A-A선에 따른 단면 구조도이고, 도 7은 도 6의 요부 확대도이며, 도 8은 도 7에서 히팅 열의 흐름을 화살표로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 증착원의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 선형 증착원(100)은 종전처럼 용량이 큰 파워 서플라이(power supply)를 굳이 적용하지 않더라도 노즐(120)을 승온시킬 수 있기 때문에 노즐(120)의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 장비의 간소화로 인해 제작과 유지보수를 용이하게 수행할 수 있도록 한 것이다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 선형 증착원(100)은 크루시블(110, crucible)과, 크루시블(110)에 연결(연통)되는 다수의 노즐(120)과, 노즐(120) 영역을 가열하는 노즐 히터(130, nozzle heater)와, 노즐(120)을 승온시키는 노즐 히터 블록(140, nozzle heater block)을 포함할 수 있다.
크루시블(110)은 박스(box) 형상의 구조물로서, 내부에는 증발되면서 기판의 표면에 증착되는 증착물질이 수용된다.
본 실시예에서 크루시블(110) 내에 수용되는 증착물질은 유기물일 수 있으며, 이러한 유기물로서의 증착물질은 후술할 크루시블 히터(170)에 의해 증발되면서 노즐(120)들을 경유해서 기판의 표면으로 증착될 수 있다. 따라서 기판의 표면에 유기막이 증착될 수 있다.
노즐(120)은 크루시블(110) 내의 증착물질이 기판으로 향하도록 경로를 형성한다. 일정한 길이로 제작되며, 내부는 빈 구조를 갖는다.
본 실시예에서 노즐(120)은 가상의 수직축선에 대하여 일측으로 경사지게 배치되는 경사형 노즐(120)로 적용된다. 수직형이 아닌 경사형 노즐(120)이 적용되기 때문에 기판에 입사되는 입사각의 조절이 용이해질 수 있으며, 이로 인해 기판의 전체 영역으로 유기막을 증착시키는 효율이 증대될 수 있다.
이와 같은 경사형 노즐(120)이 탑재될 수 있도록 노즐 블록(125)이 마련된다. 노즐 블록(125)은 경사형 노즐(120)을 지지하되 경사형 노즐(120)과 한 몸체로 이루어지며, 크루시블(110)의 외측에 결합된다.
한편, 노즐(120)들은 미리 결정된 이격간격을 두고 배열되어 해당 위치에서 증착물질의 이동 경로를 이룰 수 있다.
이때, 모든 노즐(120)들을 통해 공정에서 요구되는 균일한 양의 증착물질이 제공되는 것이 이상적이며, 그래야만 증착 대상의 기판들 간 박막 두께의 균일성(uniformity)을 확보할 수 있다.
하지만, 크루시블(110)의 주변에 배치되는 크루시블 히터(170)로부터 노즐(120)까지의 거리가 먼 경우, 크루시블(110) 내의 증착물질이 노즐(120)을 통해 배출되는 과정에서 온도가 감소될 수 있으며, 이러한 이유로 인해 노즐(120)이 막히는 이른 바, 클로깅 현상이 발생될 수 있다.
노즐(120)이 막히면 노즐(120)을 지나는 증착물질의 증기(vapor) 형상에 영향을 미치기 때문에 결국엔 박막 두께의 균일성(uniformity)을 떨어뜨려 제품의 불량을 야기할 수 있다.
뿐만 아니라 클로깅 현상이 발생되면 이를 해결하기 위해서는 양산용 라인(line) 전체의 가동을 중지시켜야 하기 때문에 막대한 손실(loss)이 발생될 수 있다.
따라서 노즐(120)의 클로깅 현상이 발생될 소지를 사전에 차단하는 것이 필요한데, 이는 노즐 히터(130)와 노즐 히터 블록(140)이 담당한다.
노즐 히터(130)에 대해 먼저 살펴보면, 노즐 히터(130)는 노즐(120)에 이웃되게 배치되며, 증착물질이 노즐(120) 내에서 막히거나 혹은 증착물질이 노즐(120)의 밖에서 쌓여 안쪽으로 침투되는 것이 저지되도록 노즐(120)의 주변을 가열하는 역할을 한다.
본 실시예처럼 노즐 히터(130)가 노즐(120)의 주변에 배치되어 노즐(120) 영역을 가열하는 경우, 크루시블(110) 내의 증착물질이 노즐(120)을 통해 배출되는 과정에서 온도가 감소되지 않게 된다.
따라서 노즐(120)의 클로깅 현상이 발생되지 않는다. 뿐만 아니라 증착물질이 노즐(120)의 밖에서 쌓여 안쪽으로 침투되는 현상 역시 저지할 수 있다. 본 실시예에서 노즐 히터(130)는 지그재그(zigzag) 형상으로 배열될 수 있다.
이러한 노즐 히터(130)는 히터 지지대(150)에 의해 해당 위치에서 지지된다. 히터 지지대(150)는 노즐 히터(130)의 하부에 배치된다.
다시 말해, 히터 지지대(150)는 노즐 히터(130)가 상부에 배치되게 하면서 히터 지지대(150)를 지지한다. 히터 지지대(150)는 다수의 결합부재(153)에 의해 노즐 히터 블록(140)에 결합되면서 노즐 히터(130)를 지지한다.
노즐 히터(130)를 향한 히터 지지대(150)의 상면은 노즐 히터(130)의 열을 상기 노즐(120) 쪽으로 가이드하는 반사면(151)을 형성한다. 따라서 도 8처럼 노즐 히터(130)의 발열 시 하부로 향하는 열은 히터 지지대(150)의 반사면(151)에 의해 반사되어 다시 상부, 즉 노즐 히터 블록(141) 쪽으로 향할 수 있다. 이에, 노즐(120)은 노즐 히터 블록(141)에 의해 보온될 수 있기 때문에 굳이 용량이 큰 파워 서플라이를 적용해서 히팅 파워(heating power)를 높일 필요가 없다.
히터 지지대(150)에는 노즐 히터(130)를 클램핑하는 히터 클램프(152)가 결합된다. 히터 클램프(152)는 히터 지지대(150)의 여러 곳에 배치되어 노즐 히터(130)를 안정적으로 클램핑한다.
한편, 노즐 히터 블록(140)은 노즐(120) 영역에 배치되되 노즐 히터(130)의 열이 노즐(120)로 향하도록 가이드하여 상기 노즐(120)을 승온시키는 역할을 한다.
이러한 노즐 히터 블록(140)은 크루시블(110)의 상부에 배치되는 블록 바디(141)와, 블록 바디(141)에 연결되며, 노즐(120)을 부분적으로 감싸도록 노즐(120)의 외측에 배치되는 노즐 쉴드(142)를 포함할 수 있다.
노즐 쉴드(142)는 노즐(120)의 보온을 위하여 노즐(120)을 부분적으로 감싸는 구조로 이루어진다. 즉 노즐 쉴드(142)는 블록 바디(141)의 단부에서 블록 바디(141)에 교차되게 마련되는 세로부(142a)와, 세로부(142a)의 단부에서 세로부(142a)에 교차되게 마련되고 단부가 노즐(120)에 인접되는 가로부(142b)를 포함할 수 있다.
이처럼 노즐(120)의 보온을 위하여 노즐 쉴드(142)를 구비하는 노즐 히터 블록(140)을 적용함으로써 노즐(120)의 클로깅 현상을 방지하는데 유리하다. 즉 도 8의 화살표들처럼 노즐 히터(130)의 발열 시 하부로 향하는 열은 히터 지지대(150)의 반사면(151)에 의해 반사되어 노즐 히터 블록(141) 쪽으로 향할 수 있기 때문에 노즐(120)을 보온하는데 유리하다. 따라서 용량이 큰 파워 서플라이를 적용해서 히팅 파워(heating power)를 높일 필요가 없다. 다시 말해, 낮은 히팅 파워만으로도 충분히 노즐(120)의 클로깅 현상을 방지할 수 있다.
크루시블(110)의 외측에는 해당 위치에서 크루시블(110)을 가열하는 크루시블 히터(170)가 마련된다. 크루시블 히터(170)는 크루시블(110)의 길이 방향을 따라 크루시블(110)의 하부 영역에 배치되는 바텀 히터(171, bottom heater)와, 크루시블(110)의 길이 방향을 따라 크루시블(110)의 상부 영역에 배치되되 바텀 히터(171)와는 독립적으로 마련되는 탑 히터(172, top heater)를 포함한다. 바텀 히터(171)와 탑 히터(172)는 발열온도가 다르게 설정될 수 있다.
크루시블(110)의 외측에는 쿨링 재킷 블록(160)이 마련된다. 쿨링 재킷 블록(160)은 장치의 냉각 혹은 온도 구배를 맞추기 위해 적용된다. 쿨링 재킷 블록(160)을 통해 냉각수가 유동될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 선형 증착원(100)에는 쿨링 재킷 블록(160)을 외측에서 커버링하는 커버 유닛(180)이 더 갖춰진다. 커버 유닛(180)은 추가적인 열원 보온체로서의 역할을 할 수 있다.
이러한 커버 유닛(180)은 쿨링 재킷 블록(160)의 외측에서 쿨링 재킷 블록(160)을 감싸는 커버 하우징(181)과, 커버 하우징(181)의 상단부에 착탈 가능하게 결합되는 커버 플레이트(182)를 포함한다.
마지막으로, 컨트롤러(190)는 노즐 히터(130), 바텀 히터(171) 및 탑 히터(172)의 동작을 개별적으로 컨트롤한다. 즉 컨트롤러(190)는 노즐 히터(130), 바텀 히터(171) 및 탑 히터(172)의 온/오프(on/off) 동작 외에도 히팅 강도, 혹은 히팅 시간 등을 개별적으로 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(190)는 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(191)는 본 실시예에서 노즐 히터(130), 바텀 히터(171) 및 탑 히터(172)의 동작을 개별적으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.
서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(190)는 노즐 히터(130), 바텀 히터(171) 및 탑 히터(172)의 동작을 개별적으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 종전처럼 용량이 큰 파워 서플라이를 굳이 적용하지 않더라도 노즐(120)을 승온시킬 수 있기 때문에 노즐(120)의 클로깅 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 장비의 간소화로 인해 제작과 유지보수를 용이하게 수행할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 공정 챔버 100 : 선형 증착원
110 : 크루시블 120 : 노즐
125 : 노즐 블록 130 : 노즐 히터
140 : 노즐 히터 블록 141 : 블록 바디
142 : 노즐 쉴드 142a : 세로부
142b : 가로부 150 : 히터 지지대
151 : 반사면 152 : 히터 클램프
153 : 결합부재 160 : 쿨링 재킷 블록
170 : 크루시블 히터 171 : 바텀 히터
172 : 탑 히터 180 : 커버 유닛
181 : 커버 하우징 182 : 커버 플레이트
190 : 컨트롤러

Claims (16)

  1. 증착물질이 충전되는 크루시블(crucible)과 연결되며, 기판의 증착을 위하여 상기 크루시블 내의 증착물질이 분사되는 노즐(nozzle);
    상기 노즐 영역을 가열하는 노즐 히터(nozzle heater);
    상기 노즐 히터를 지지하는 히터 지지대; 및
    상기 노즐 영역에 배치되되 상기 노즐 히터의 열이 상기 노즐로 향하도록 가이드하여 상기 노즐을 승온시키는 노즐 히터 블록(nozzle heater block)을 포함하며,
    상기 노즐 히터 블록은,
    상기 크루시블의 상부에 배치되는 블록 바디; 및
    상기 블록 바디의 단부에서 상기 블록 바디에 교차되게 마련되는 세로부와, 상기 세로부의 단부에서 상기 세로부에 교차되게 마련되고 단부가 상기 노즐에 인접되는 가로부를 구비하되 상기 블록 바디에 연결되며, 상기 노즐을 부분적으로 감싸도록 상기 노즐의 외측에 배치되는 노즐 쉴드를 포함하며,
    상기 히터 지지대가 상기 노즐 히터의 하부에 배치되되 상기 노즐 히터를 향한 상기 히터 지지대의 상면은 상기 노즐 히터의 열을 상기 노즐 쪽으로 가이드하는 반사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 히터는 지그재그(zigzag) 형상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히터 지지대에는 상기 노즐 히터를 클램핑하는 히터 클램프가 결합되는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 히터 지지대를 상기 노즐 히터 블록에 결합시키는 다수의 결합부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은 가상의 수직축선에 대하여 일측으로 경사지게 배치되는 경사형 노즐인 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 크루시블의 외측에 결합되며, 상기 경사형 노즐을 지지하는 노즐 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 크루시블의 외측에 배치되며, 해당 위치에서 상기 크루시블을 가열하는 크루시블 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 크루시블 히터는,
    상기 크루시블의 길이 방향을 따라 상기 크루시블의 하부 영역에 배치되는 바텀 히터(bottom heater); 및
    상기 크루시블의 길이 방향을 따라 상기 크루시블의 상부 영역에 배치되되 상기 바텀 히터와는 독립적으로 마련되는 탑 히터(top heater)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 노즐 히터, 상기 바텀 히터 및 상기 탑 히터의 동작을 개별적으로 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 크루시블의 외측에 배치되어 상기 크루시블 영역을 냉각시키는 쿨링 재킷 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 쿨링 재킷 블록의 외측을 커버링하는 커버 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 커버 유닛은,
    상기 쿨링 재킷 블록의 외측에서 상기 쿨링 재킷 블록을 감싸는 커버 하우징; 및
    상기 커버 하우징의 상단부에 착탈 가능하게 결합되는 커버 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 증착원.
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