KR102683106B1 - 원료 공급부 및 이를 포함하는 성막 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 따르면 원료 공급부는, 원료를 수용 가능한 라이너; 상기 라이너가 안착되기 위한 라이너 안착 공간을 구비하는 도가니; 및 상기 도가니를 가열함으로써, 상기 원료를 가열하여 증발시키기 위한 메인 히터를 포함하고, 상기 도가니 및 상기 라이너는 각각 상면이 개방된 형상을 갖고, 상기 라이너의 측면에는 증발 구멍이 형성되어, 상기 라이너의 상부 뿐만 아니라 상기 증발 구멍을 통하여서도 상기 원료가 증발함으로써, 상기 도가니의 상부로 분출될 수 있다.

Description

원료 공급부 및 이를 포함하는 성막 장치{SOURCE MATERIAL SUPPLY AND FILM FORMING APPARATUS}
아래의 설명은 원료 공급부 및 이를 포함하는 성막 장치에 관한 것이다.
성막 장치는 특정한 원료로 기판, 센서, 또는 디스플레이 등의 성막 대상체에 막을 형성하는 장치로써, 원료에 따라서 성막 장치는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 원료에 열을 가하여 증발된 원료를 이용하여 성막 대상체에 막을 형성하거나, 플라스마를 발생시켜 원료에 충돌시키는 스퍼터링 방식을 통하여 성막 대상체에 막을 형성하는 방법이 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은 공급된 원료의 열화를 방지하고, 성막 속도를 향상시킬 수 있는 원료 공급부 및 이를 포함하는 성막 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따르면 원료 공급부는, 원료를 수용 가능한 라이너; 상기 라이너가 안착되기 위한 라이너 안착 공간을 구비하는 도가니; 및 상기 도가니를 가열함으로써, 상기 원료를 가열하여 증발시키기 위한 메인 히터를 포함하고, 상기 도가니 및 상기 라이너는 각각 상면이 개방된 형상을 갖고, 상기 라이너의 측면에는 증발 구멍이 형성되어, 상기 라이너의 상부 뿐만 아니라 상기 증발 구멍을 통하여서도 상기 원료가 증발함으로써, 상기 도가니의 상부로 분출될 수 있다.
상기 도가니의 길이 방향 중심 축은 상기 라이너의 길이 방향 중심 축과 일치하고, 상기 도가니의 내경은 상기 라이너의 외경보다 크게 형성되어, 상기 도가니 및 상기 라이너 사이에는 도넛형 갭이 형성되고, 상기 라이너의 내부로부터 상기 증발 구멍을 통하여 증발된 원료는 상기 도넛형 갭을 통하여, 상기 라이너의 상부와 연통될 수 있다.
상기 도넛형 갭의 두께는 0.5mm 내지 2.0mm 일 수 있다.
상기 도넛형 갭의 단면적은, 상기 증발 구멍의 면적의 합의 90% 내지 110% 일 수 있다.
상기 원료 공급부는, 상기 도가니 및 상기 라이너 중 적어도 하나 이상에 형성되어, 상기 라이너가 상기 도가니 내부에서 흔들리는 문제를 방지하기 위한 지지 돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 지지 돌기는, 상기 라이너가 상기 도가니를 향하여 삽입되는 방향으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.
상기 원료 공급부는, 상기 보조 히터로부터 상측으로 이격된 위치에 배치되는 보조 히터를 더 포함하고, 상기 메인 히터는, 상기 도가니의 상측에 위치되어, 증발된 원료가 상기 도가니의 상측에 고착되는 것을 방지할 수 있다.
상기 메인 히터는, 상기 보조 히터의 온도보다 높은 온도로 구동될 수 있다.
상기 라이너의 열 전도도는, 상기 도가니의 열 전도도보다 낮을 수 있다.
상기 도가니의 재질은, 그라파이트(Graphite) 및 열분해질화붕소(pyrolytic boron nitride, PBN) 중 어느 하나이고, 상기 라이너의 재질은, 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 스테인레스 스틸(SUS) 및 산화 알루미늄(Al2O3) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 라이너는, 내부에 상기 원료를 수용하기 위한 수용부를 둘러싸는 외측 격벽; 및 내부에 상기 원료가 수용되지 않는 공동을 둘러싸며, 상기 수용부 및 상기 공동 사이를 구획하는 내측 격벽을 포함하고, 상기 증발 구멍은, 상기 외측 격벽의 측면에 형성되어, 상기 수용부로부터 상기 외측 격벽을 통과하여 상기 원료가 증발되는 통로로 기능하는 제 1 증발 구멍; 및 상기 내측 격벽의 측면에 형성되어, 상기 수용부로부터 상기 내측 격벽을 통과하여 상기 원료가 증발되는 통로로 기능하는 제 2 증발 구멍을 포함할 수 있다.
상기 증발 구멍은, 상기 라이너의 측면의 하측에만 형성될 수 있다.
상기 증발 구멍이 형성된 영역은, 상기 라이너의 하단으로부터 상기 라이너의 전체 길이의 25% 이내일 수 있다.
상기 원료 공급부는, 상기 라이너의 상측에 위치하는 노즐 캡을 더 포함하고, 상기 노즐 캡의 중앙에는, 상기 라이너의 상면 개방 면적보다 작은 면적의 노즐 구멍이 형성될 수 있다.
상기 원료 공급부는, 상기 노즐 캡 및 상기 라이너 사이에 위치하는 중간 캡을 더 포함하고, 상기 중간 캡은, 방사상으로 일정한 각도로 배치되는 복수 개의 중간 구멍; 및 상기 복수 개의 중간 구멍의 중앙에 위치하며, 지면에 수직한 방향으로 상기 노즐 구멍과 오버랩되는 간섭부를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 중간 구멍의 면적의 합은, 상기 노즐 구멍의 면적보다 작을 수 있다.
상기 도가니는, 상기 라이너 안착 공간보다 더 큰 직경을 갖고, 상기 라이너 안착 공간의 상측에 형성되는 캡 안착 공간을 더 포함하고, 상기 라이너가 상기 라이너 안착 공간에 안착된 상태에서, 상기 중간 캡 및 상기 노즐 캡은, 순차적으로 상기 캡 안착 공간으로 안착되어 위치할 수 있다.
상기 중간 캡의 내경은 상기 라이너 안착 공간의 내경과 동일할 수 있다.
상기 원료 공급부는, 측방에서 바라볼 때, 상기 노즐 캡 및 상기 중간 캡에 오버랩되는 위치에 배치되는 메인 히터를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 성막 장치는, 측면의 적어도 일부 및 상면이 개방된 형상을 갖는 라이너와, 상면이 개방되고 라이너를 수용하는 도가니와, 상기 라이너에 수용된 원료를 가열하여 증발시키기 위한 메인 히터를 구비하는 원료 공급부; 및 상기 원료의 증발속도에 기초하여, 상기 메인 히터의 구동 온도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 원료 공급부는, 상기 메인 히터로부터 하측으로 이격된 위치에 배치되는 보조 히터를 더 포함하고, 상기 메인 히터는, 상기 도가니의 상측에 위치되어, 증발된 원료가 상기 도가니의 상측에 고착되는 것을 방지하고, 상기 제어부는, 상기 보조 히터의 구동 온도 및 상기 메인 히터의 구동 온도를 독립적으로 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 성막 장치를 저온으로 운용하면서도, 원료가 열에 의해 분해되어 열화되는 현상을 감소시킬 수 있으므로, 종래에 사용되던 원료에 비하여 더욱 열에 취약한 원료를 사용하더라도 안정적으로 성막을 수행할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 성막 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 원료 공급부의 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 원료 공급부의 분해 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 노즐 캡 및 간섭 캡을 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6은 일 실시 예에 따른 원료 공급부 내부에서 원료 기체가 유동하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 원료 공급부의 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시한 원료 공급부의 상면도이다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 원료 공급부의 단면도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 성막 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 원료 공급부의 단면도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 원료 공급부의 분해 단면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 노즐 캡 및 간섭 캡을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 성막 장치(1)는, 원료 공급부(2)에 수용된 원료(S)를 이용하여, 기판(B) 등의 성막 대상체의 면에 막을 형성할 수 있는 장치이다. 성막 장치(1)는, 적어도 하나 이상의 원료 공급부(2)와, 원료 공급부(2)를 회전시키기 위한 회전 판(R)과, 이들을 제어할 수 있는 제어부(C)를 포함할 수 있다.
원료 공급부(2)는, 내부에 수용된 원료(S)를 증발시킴으로써 성막 대상체에 형성될 막의 재료를 공급할 수 있다. 여기서, "증발"이라고 함은, 반대되는 기재가 없는 이상, (i) 원료(S)가 액체 상태로 용융 후 기체 상태로 기화되는 것뿐만 아니라, (ii) 원료(S)가 고체 상태에서 직접적으로 기체 상태로 승화되는 것도 포함하는 개념임을 밝혀 둔다. 원료(S)는, 예를 들어, 유기 물질일 수 있다. 유기 물질의 경우 특히, 열 전달 특성이 좋지 않기 때문에, 도가니(21)의 중앙보다 도가니(21)의 내벽에 가까이 위치하는 원료가 보다 빠르게 증발되는 경향성이 크다(도 6 참조). 이와 같은 경향성을 고려하여, 원료 공급부(2), 도가니(21) 및/또는 라이너(22)는 직경(또는 너비)보다 길이(또는 높이)가 긴 형상을 갖게 하고, 이러한 형상을 갖는 원료 공급부(2)를 복수 개로 배치시킴으로써, 하나의 큰 직경을 갖는 원료 공급부를 이용하는 경우보다 균일한 증발량을 제공할 수 있다. 원료 공급부(2)는, 도가니(21), 라이너(22), 메인 히터(27), 보조 히터(23), 노즐 캡(25) 및 중간 캡(26)을 포함할 수 있다.
도가니(21)는, 성막 대상체를 향하여 상면이 개방되고 라이너(22)를 수용할 수 있다. 보조 히터(23)를 통하여 도가니(21)로 전달된 열은 라이너(22)를 거쳐 원료(S)로 전달될 수 있다. 도가니(21)는, 라이너 안착 공간(212), 캡 안착 공간(213) 및 지지 돌기(214)를 포함할 수 있다.
라이너 안착 공간(212)은, 라이너(22)가 안착되기 위한 공간으로 라이너(22)의 외경보다 큰 직경을 가짐으로써, 라이너 안착 공간(212) 및 라이너(22) 사이에는 도넛형 갭(g)이 형성될 수 있다.
캡 안착 공간(213)은, 라이너 안착 공간(212)보다 더 큰 직경을 갖고, 라이너 안착 공간(212)의 상측에 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 캡 안착 공간(213)으로부터 라이너 안착 공간(212)으로 단차진 형상이 형성되므로, 라이너(22)가 라이너 안착 공간(212)에 안착된 상태에서, 캡 안착 공간(213)으로 중간 캡(26) 및 노즐 캡(25)이 순차적으로 안착되어 위치할 수 있다.
지지 돌기(214)는, 라이너 안착 공간(212)을 형성하는 내벽으로부터 내측으로 돌출되어, 라이너(22)의 측면을 지지할 수 있다. 예를 들어, 지지 돌기(214)는, 도 8에 도시된 것처럼 3개 이상의 지점에 형성되어, 라이너(22)가 도가니(21) 내부에서 흔들리는 문제를 방지할 수 있다. 도 8에 도시된 것처럼 상측에서 바라볼 때, 지지 돌기(314)는, 도넛형 갭(g)을 통하여 증발되는 원료(S)의 유동을 방해하는 것을 줄이고, 원료(S)의 유동의 균일성을 저해하지 않도록, 방사상 일정한 각도로 이격되어 형성될 수 있다. 지지 돌기(214)는, 라이너(22)가 도가니(21)를 향하여 삽입되는 방향으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 지지 돌기(214)는, 도가니(21)의 중심을 향하여 하향 경사진 경사부를 포함함으로써, 라이너(22)가 도가니(21)의 내부로 용이하게 삽입되도록 가이드 할 수 있다.
한편, 지지 돌기(214)가 도가니(21)에 형성된 실시 예에 대하여 예시적으로 설명하였으나, 이와 달리, 지지 돌기(214)가 라이너(22)에 형성되는 것도 가능하다는 점을 통상의 기술자라면 이해할 수 있을 것이다. 또한, 지지 돌기(214)가 도가니(21) 및 라이너(22) 모두에 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 지지 돌기(214)는 라이너(22)의 외벽으로부터 외측으로 돌출되어, 도가니(21)의 라이너 안착 공간(212)의 내벽을 지지할 수 있다. 이 경우, 지지 돌기(214)는, 도가니(21)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 상향 경사진 경사부를 포함함으로써, 라이너(22)가 도가니(21)의 내부로 용이하게 삽입되도록 가이드 할 수 있다.
라이너(22)는, 원료(S)를 직접 수용하는 부분으로, 도가니(21)로부터 전달받은 열을 원료(S)로 전달하는 매개체 역할을 한다. 라이너(22)의 열 전도도는, 도가니(21)의 열 전도도보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 도가니(21)의 재질은, 그라파이트(Graphite) 및 열분해질화붕소(pyrolytic boron nitride, PBN) 중 어느 하나이고, 라이너(22)의 재질은, 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 스테인레스 스틸(SUS), 산화 알루미늄(Al2O3) 중 어느 하나일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 원료(S)의 물성을 고려하여, 도가니(21)를 통해 전달된 열이 라이너(22)의 내부까지 전달되는 속도를 적절히 지연시킬 수 있으므로, 원료(S)가 필요 이상의 온도로 가열되어 열화되는 문제를 줄여줄 수 있다. 또한, 라이너(22)의 내부로 전달되는 열이 지연되는 만큼, 도가니(21) 및 라이너(22) 사이의 도넛형 갭(g)의 온도를 충분히 높게 유지시킬 수 있으므로, 상당히 좁은 간격을 갖는 도넛형 갭(g)에 원료(S)가 증착되어 도넛형 갭(g)이 폐쇄되는 문제를 줄여줄 수 있다.
라이너(22)는, 측면의 적어도 일부 및 상면이 개방된 형상을 가질 수 있다. 라이너(22)는, 측면에 형성되는 증발 구멍(221)과, 내부에 형성되어 원료(S)를 수용하는 수용부(222)를 포함할 수 있다.
증발 구멍(221)은, 라이너(22)의 내부로부터 증발되는 원료(S)는 도넛형 갭(g)을 통하여, 라이너(22)의 상부와 연통되게 할 수 있다. 따라서, 수용부(222)에 수용된 원료(S)가, 한정된 면적을 갖는 라이너(22)의 상면 뿐만 아니라, 라이너(22)의 측면을 통하여서도 증발하여 도가니(21)의 상부로 분출될 수 있으므로, 성막 장치(1)의 성막 속도가 비약적으로 향상될 수 있다.
한편, 라이너(22)의 하부는 폐쇄된 구조를 가짐으로써 원료(S)가 도가니(21)에 직접적으로 닿는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 라이너(22)의 하면에는 증발 구멍(221)이 형성되지 않을 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 열 전도도가 높은 도가니(21)에 원료가 직접적으로 닿거나, 도가니(21)로부터 직접적으로 중앙에 위치하는 원료(S)로 열이 전달되는 것을 방지함으로써, 원료(S)의 열화 문제를 줄여줄 수 있다.
도 2 등에 개시되는 것처럼, 도가니(21) 및 라이너(22)는 각각 상면이 개방된 형상을 가질 수 있다. 다시 말하면, 도가니(21) 및 라이너(22)는 모두 동일한 방향으로 개구될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 증발된 원료(S)가 증발되는 방향으로 그대로 상승하여 성막 대상체의 면에 수직하게 접근할 수 있으므로, 빠른 성막을 수행할 수 있다.
도가니(21)의 길이 방향의 중심 축은, 라이너(22)의 길이 방향 중심 축과 일치하고, 도가니(21)의 내경은 라이너(22)의 외경보다 크게 형성됨으로써, 도가니(21) 및 라이너(22) 사이에는 균일한 두께를 갖는 도넛형 갭(g)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도넛형 갭(g)의 두께는 0.5mm 내지 2.0mm 일 수 있다. 도넛형 갭(g)의 두께가 0.5mm 보다 작으면, 도넛형 갭(g)에 원료(S)가 고착되어, 도넛형 갭(g)을 통한 유로를 막게 되는 문제를 발생시킬 수 있다. 도넛형 갭(g)의 두께가 2.0mm 보다 크면, 도가니(21)로부터 라이너(22)를 향하여 제공되는 열의 전도율이 급격하게 하락하게 된다. 또한 도넛형 갭(g)의 두께가 2.0mm 보다 커지면, 증발 구멍(221)을 통하여 측부로 증발되는 원료(S)의 증발량이 증가하는 수준보다, 라이너(22)의 상부를 통하여 증발되는 원료(S)의 증발량이 감소하는 수준이 커지게 된다. 따라서, 도넛형 갭(g)의 두께를 상술한 범위로 설계할 수 있다.
도넛형 갭(g)의 단면적은, 증발 구멍(221)의 면적의 합의 90% 내지 110% 일 수 있다. 도넛형 갭(g)의 단면적이, 증발 구멍(221)의 면적의 합의 90% 미만이면, 도넛형 갭(g)의 입구단 및 출구단 사이에 정체되는 원료(S) 기체에 의해 차압에 걸리게 됨으로써, 도넛형 갭(g) 내에 압력이 높아지게 되어 증발 구멍(221)을 통한 증발을 방해하게 된다. 뿐만 아니라, 정체되는 기체 상에 포함된 원료(S)가 분해되는 문제가 발생될 수도 있다. 또한, 도넛형 갭(g)을 통하여 방출되는 원료(S) 기체의 속도가, 라이너(22)의 상부를 통하여 방출되는 원료(S) 기체의 속도가 서로 달라져서, 성막의 균일도를 저해할 수 있다. 도넛형 갭(g)의 단면적이, 110%를 초과하면, 도가니(21)로부터 라이너(22)를 향하여 제공되는 열의 전도율이 하락하여 공정 효율이 떨어지는 등의 부정적인 영향을 미치게 된다.
메인 히터(27)는, 도가니(21)를 가열함으로써, 라이너(22)에 수용된 원료(S)를 증발시킬 수 있다. 예를 들어, 메인 히터(27)는, 도가니(21)의 외주를 감싸는 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 메인 히터(27)는 도가니(21)의 상측에 배치되어, 라이너(22)로부터 증발된 원료(S)가 도가니(21)의 상측에 고착되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 메인 히터(27)는, 측방에서 바라볼 때 노즐 캡(25) 및 중간 캡(26)에 오버랩되는 위치에 배치됨으로써, 노즐 캡(25) 및 중간 캡(26)의 내벽에 원료(S)가 고착되는 문제를 방지할 수 있다.
보조 히터(23)는, 도가니(21)를 가열함으로써, 라이너(22)에 수용된 원료(S)를 증발시킬 수 있다. 예를 들어, 보조 히터(23)는, 도가니(21)의 외주를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 보조 히터(23)는, 메인 히터(27)로부터 하측으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 도가니(21) 및 라이너(22)가 길이 방향으로 길게 형성되어, 원료(S)가 메인 히터(27)로부터 멀리 떨어진 부분에 위치하더라도, 메인 히터(27) 및/또는 보조 히터(23)를 적절히 제어함으로써, 원료(S)의 구간별 온도 제어를 수행하는 것이 가능하다. 필요에 따라서, 보조 히터(23)는 복수 개로 이격 배치될 수도 있다.
노즐 캡(25)은, 라이너(22)의 상측에 위치할 수 있다. 노즐 캡(25)의 중앙에는, 라이너(22)의 상면 개방 면적보다 작은 면적의 노즐 구멍(251)이 형성될 수 있다. 노즐 구멍(251)에 의하면, 노즐 캡(25) 없이 라이너(22)의 상면이 완전히 개구된 상태에서 성막을 수행할 경우와 비교하여 성막의 균일도를 향상시킬 수 있고, 특히, 원료 잔량에 따른 막두께 경시변화(經時變化)를 줄일 수 있다. 노즐 구멍(251)은, 노즐 캡(25)의 중앙에 형성되고, 노즐 구멍(251)의 주변부는 라이너(22)의 테두리 부분의 상측을 차폐할 수 있다. 후술할 도 6에 개시되는 것처럼, 원료(S)는 도가니(21)의 내벽 쪽에 가까운 부분, 다시 말하면, 라이너(22)의 테두리 부분에서 보다 높은 증발량을 나타내게 된다. 지면에 수직한 방향으로, 노즐 캡(25)은 라이너(22)의 테두리부를 차폐함으로써, 라이너(22)의 테두리부로부터 증발되는 원료(S)가 도가니(21)의 상측으로 수직하게 분출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 노즐 캡(25)은, 라이너(22)의 테두리 부분으로부터 빠르게 증발되는 원료(S)가 직접적으로 성막 대상체로 전달되는 것을 방지하고, 노즐 캡(25)의 내부에 형성된 노즐 공간(252)에서, 충분히 혼합되게 함으로써, 성막의 균일도를 향상시킬 수 있다. 이와 같은 기능을 고려하여, 노즐 공간(252)은, "혼합 공간"이라고 지칭할 수도 있다.
중간 캡(26)은, 노즐 캡(25) 및 라이너(22) 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것처럼, 중간 캡(26)의 내경은 라이너 안착 공간(212)의 내경과 동일할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 증발 구멍(221)을 통하여 증발되는 원료(S)가 중간 캡(26)까지 전달되는 유동 경로 상에서 단차진 부분을 제거할 수 있으므로, 원료(S) 기체가 유동 경로 중에 고착되는 문제를 방지할 수 있다. 중간 캡(26) 내부에 형성된 중간 공간(262)으로는, 라이너(22)의 상방으로 증발된 원료(S)뿐만 아니라, 증발 구멍(221)을 통하여 라이너(22)의 측방으로 증발된 원료(S)도 유입되어, 함께 혼합되어, 원료 공급부(2)에서 제공되는 원료(S) 기체의 균일도를 보다 향상시킬 수 있다.
도 4에 도시한 것처럼, 중간 캡(26)은, 방사상으로 일정한 각도로 배치되는 복수 개의 중간 구멍(261)과, 복수 개의 중간 구멍(261)의 중앙에 위치하는 간섭부(부호 없음)를 포함할 수 있다. 간섭부는, 지면에 수직한 방향으로 노즐 구멍(251)과 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 노즐 구멍(251)의 직경(d1, 도 3 참조)은, 복수 개의 중간 구멍(261) 사이의 거리(d2, 도 3 참조) 보다 짧을 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 중간 구멍(261)을 통하여 분출된 원료(S) 기체가, 노즐 공간(252) 내에서, (i) 노즐 캡(25)의 저면 테두리부와, (ii) 중간 캡(26)의 간섭부에 충돌하며, 보다 균일하게 혼합될 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 복수 개의 중간 구멍(261)의 면적의 합은, 노즐 구멍(251)의 면적보다 작을 수 있다. 중간 구멍(261)은 상대적으로 원료(S)의 증발 속도가 빠른 위치에 오버랩되게 설치될 수 있다. 다시 말하면, 지면에 수직한 방향으로 바라볼 때, 중간 구멍(261)은, 라이너(22)의 측벽보다는 안쪽에 위치하고, 라이너(22)의 중심으로부터는 이격된 지점에 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 라이너(22)의 측면 및 상방을 통하여 분출되는 기체 속에 불규칙한 분포도로 포함된 원료(S)의 입자들이, 상대적으로 좁은 중간 구멍(261)으로 빠르게 다량으로 유입 및 통과하는 과정에서, 기체 내의 원료(S) 입자 균일도가 향상될 수 있다. 또한, 이와 같은 과정에서, 중간 캡(25)의 내부에 형성된 중간 공간(262)에서, 증발 속도가 서로 다른 부분에서 각각 증발되는 원료(S) 기체들이 혼합될 수 있다. 다시 말하면, 증발 구멍(221)을 통하여 증발되는 원료(S) 기체와, 라이너(22)의 테두리 부분에서 증발되는 원료(S) 기체와, 라이너(22)의 중심 부분에서 증발되는 원료(S) 기체가 상호 혼합될 수 있다.
한편, 원료(S)는 라이너(22)의 상측 및 측면으로부터 증발되므로, 라이너(22)의 중심 하부에 위치하는 원료(S)는 가장 오랜 시간동안 열을 축적 받게 된다. 이와 같이 축적된 열에 의해 원료(S)가 열화되지 않도록 라이너(22)의 하측(바닥부)에는 히터가 구비되지 않을 수 있다.
제어부(C)는, 성막 대상체(또는 성막 대상체를 지지하는 지지 구조물) 및 원료 공급부(2) 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C)는, 메인 히터(27)의 구동 온도 및 보조 히터(23)의 구동 온도를 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C)는, 메인 히터(27)가, 보조 히터(23)의 온도보다 높은 온도로 구동되게 함으로써, 상대적으로 저온 상태인 도가니(21)의 상측에서, 원료(S)가 성막 대상체에 도달하기 전에 냉각되어, 원치 않는 주변 부품들에 고착되는 문제를 방지할 수 있다.
예를 들어, 제어부(C)는, 원료(S)가 먼저 증발되는 부분, 즉, 도가니(21)의 상측에 위치하는 메인 히터(27)의 구동 온도를 제어함으로써, 원료(S) 증발량을 제어할 수 있다. 이 과정에서 원료(S)가 나중에 증발되는 부분, 즉, 도가니(21)의 하측에 위치하는 보조 히터(23)의 구동 온도는 메인 히터(27)의 구동 온도보다 낮은 상태로 제어함으로써, 하부에 위치하는 원료(S)에 과도하게 열이 제공되는 것을 방지하면서, 메인 히터(27)의 역할을 보조할 수 있다.
한편, 원료(S)가 증발하여, 원료(S)의 높이가 낮아지면, 제어부(C)는 원료(S)가 메인 히터(27)로부터 이격된 거리만큼 구동 온도를 상승시켜 원료(S)의 증발량을 유지시킬 수 있다. 여기서, 원료(S)의 높이는, (i) 시간의 흐름에 따른 원료(S)의 높이 등 미리 측정된 각종 데이터에 기반하거나, (ii) 성막 대상체에 형성된 성막의 두께 변화량을 직접 측정하는 센서나, (iii) 원료 공급부(2)로부터 분출되는 원료(S) 기체의 유량을 측정하는 유량계 등을 통하여 수집될 수 있다.
한편, 원료(S)는 종류에 따라서, 증발 온도와 변성 온도의 차가 그리 크지 않을 수도 있다. 다시 말하면, 메인 히터(27)의 구동 온도가 과도하게 상승할 경우, 원료(S) 기체가 상승 과정에서 변질될 우려가 있다. 따라서, 제어부(C)는, 메인 히터(27)의 구동 온도가 한계 온도를 초과하지 않도록 하면서, 보조 히터(23)의 구동 온도를 증가시켜, 원료(S)에 제공되어야 할 열량을 보충할 수 있다. 이와 같은 방식에 의하면, 메인 히터(27)의 온도를 과도하게 증가시키지 않으면서도, 균일한 증발량을 제공함으로써, 원료(S)의 잔량에 따른 막두께 경시변화를 줄일 수 있다. 다시 말하면, 제어부(C)는, 원료(S)의 잔량에 따라서, 보조 히터(23)의 구동 온도를 상승시킴으로써, 메인 히터(27) 및/또는 보조 히터(23)가 원료(S)의 높이에 적절한 구간별(높이별) 열량을 제공하도록 할 수 있다. 또한, 제어부(C)는, 보조 히터(23)의 구동 온도를 제어함으로써 증발 구멍(221)을 통하여 증발되는 원료(S)의 증발량을 제어할 수도 있다.
한편, 도 1은 이해의 편의를 위하여, 성막 장치(1)를 개념적으로 도시한 것이며, 원료 공급부(2)로부터 기판(B)이 위치한 챔버를 향하여 열이 과도하게 전달되는 것을 방지하기 위한 단열재 등의 구조물이 설치될 수도 있음을 밝혀 둔다.
마찬가지로 도 2 등에 개시된 원료 공급부(2)도 간략히 도시한 것이며, 도면에서는 생략하였으나, 원료 공급부(2)는, 도가니(21) 및 히터(23, 27)의 외부를 감싸는 단열 케이스와, 단열 케이스 및 히터(23, 27) 사이에 설치되어 히터(23, 27)에서 발생되는 열을 도가니 쪽으로 집중시키기 반사판 등을 구비할 수도 있다는 점을 밝혀 둔다.
도 5 및 도 6은 일 실시 예에 따른 원료 공급부 내부에서 원료 기체가 유동하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 원료(S)의 초반 상태 및 중후반 상태를 확인할 수 있다. 먼저, 상하 방향을 기준으로 보면, 메인 히터(27)의 동작에 따라서, 라이너(22)의 상측에 위치하는 원료(S)부터 증발하게 된다. 한편, 반경 방향을 기준으로 보면, 증발 구멍(221)에 의해, 라이너(22)의 테두리 부분에 위치한 원료(S)가 라이너(22)의 중심부에 위치한 원료(S)에 비하여 더 빨리 소진될 가능성이 있다.
만약 원료(S)가 하나의 덩어리로 이루어진 고체 상태일 경우, 증발 구멍(221)에 인접한 원료(S)가 모두 소진되어, 라이너(22)의 측벽 및 원료(S) 사이에 빈 공간이 형성될 수 있다. 이 경우, 라이너(22)로부터 원료(S)로 전달되는 열의 전도율이 급격히 감소하는 문제가 발생될 수 있다. 그러나 분상(粉狀)의 원료(S)를 이용하고, 분상의 원료(S)가 라이너(22)의 외부로 유실되지 않을 정도로, 증발 구멍(221)의 직경을 작게 형성함으로써, 이와 같은 문제를 방지할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 성막 공정이 진행됨에 따라서, 라이너(22)의 테두리 부분의 원료(S)가 먼저 증발되지만, 분상의 원료(S)는 자중에 의해 빈 공간(즉, 라이너(22)의 테두리 부분)을 메꾸어주도록 흘러내림으로써, 라이너(22)의 측벽 및 원료(S) 사이에 공기층이 형성되는 문제를 방지할 수 있다.
증발 구멍(221)의 직경은 예를 들어, 0.5mm 내지 2mm 일 수 있다. 증발 구멍(221)의 직경이 0.5mm 미만일 경우, 증발 효과가 낮아지게 되어 비효율적이고, 2mm를 초과할 경우, 분상의 원료(S)가 유실되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 증발 구멍(221)의 직경을 상술한 범위로 설계할 수 있다.
한편, 도 6과 같이 원료(S)가 소진될 수록, 라이너(22)의 내부에 수용된 원료(S)의 높이는 점차 감소하게 되고, 동일한 조건에서 성막 공정을 수행할 경우, 라이너(22)의 측면을 통하여 발생되는 원료(S)의 증발량은 감소될 수 있다. 다시 말하면, 원료 공급부(2)로부터 공급되는 원료(S)의 증발량이 성막 공정 과정에서 변화됨에 따라서, 성막의 균일도를 저해할 우려가 있다.
이와 같은 문제를 방지하기 위하여, 제어부(C, 도 1 참조)는, 예를 들어, 원료(S)의 증발 속도에 기초하여, 보조 히터(23)의 구동 온도를 제어할 수 있다. 다시 말하면, 제어부(C)는, 성막 공정 시간이 흐를수록 보조 히터(23)의 구동 온도를 증가시킴으로써, 원료(S)가 충분히 소진될 때까지 원료 공급부(2)로부터 증발되는 원료(S)의 증발량이 균일하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 보조 히터(23)의 구동 온도를 결정하기 위한, 원료(S)의 증발 속도는, (i) 시간의 흐름에 따른 원료(S)의 증발 속도 등 미리 측정된 각종 데이터에 기반하거나, (ii) 성막 대상체에 형성된 성막의 두께 변화율을 직접 측정하는 센서나, (iii) 원료 공급부(2)로부터 분출되는 원료(S) 기체의 유량을 측정하는 유량계 등을 통하여 수집될 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 원료 공급부의 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시한 원료 공급부의 상면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 원료 공급부(3)는, 도가니(31), 라이너(32), 메인 히터(37), 보조 히터(33), 노즐 캡(35) 및 중간 캡(36)을 포함할 수 있다.
도가니(31)는, 라이너 안착 공간, 캡 안착 공간(213) 및 지지 돌기(314)를 포함할 수 있다.
라이너(32)는, 증발 구멍(321) 및 수용부(322)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 증발 구멍(321)은, 라이너(32)의 측면의 하측에만 형성될 수 있다. 증발 구멍(321)이 형성된 영역은, 라이너(32)의 하단으로부터 라이너(32)의 전체 길이의 25% 이내일 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 라이너(32)의 하측에서 지속적으로 원료(S)의 증발이 이루어질 수 있으므로, 중앙 하단에 위치하는 원료(S)가 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에서 설명한 구조와 달리, 성막 공정의 진행에 따라 원료(S)의 높이가 감소되어, 증발 구멍(321)이 형성된 영역까지 줄어들기 전까지는, 라이너(32)의 측면을 통한 원료(S)의 증발량이 동일하게 유지될 수 있다. 다시 말하면, 보조 히터(33)의 온도를 조절하지 않고도, 충분한 시간동안 균일한 증발량을 제공하는 것이 가능하므로, 증발량의 변동 여부를 감지하기 위한 각종 센서 등 없이도, 간단한 방식으로 성막 공정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도넛형 갭(g)의 단면적은, 증발 구멍(321)의 면적의 합의 90% 내지 110% 로 설계함으로써, 도넛형 갭(g)의 입구단 및 출구단 사이에 원료(S) 기체가 정체하는 문제를 방지하고, 도넛형 갭(g)을 통하여 방출되는 원료(S) 기체의 속도가, 라이너(22)의 상부를 통하여 방출되는 원료(S) 기체의 속도와 동일해지도록 할 수 있다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 원료 공급부의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 원료 공급부(4)는, 도가니(41), 라이너(42), 메인 히터(47), 보조 히터(43), 노즐 캡(45) 및 중간 캡(46)을 포함할 수 있다.
라이너(42)는, 증발 구멍(421), 수용부(422), 외측 격벽(423), 내측 격벽(424) 및 공동(425)을 포함할 수 있다.
외측 격벽(423)은, 내부에 원료(S)를 수용하기 위한 수용부(422)를 둘러싸는 격벽으로써, 라이너(42)의 외관을 형성하는 부분으로 이해할 수 있다. 외측 격벽(423)의 측면에는, 수용부(422)로부터 외측 격벽(423)을 통과하여 원료(S)가 증발되는 통로로 기능하는 제 1 증발 구멍(4211)이 형성될 수 있다.
내측 격벽(424)은, 내부에 원료(S)가 수용되지 않는 공동(425)을 둘러싸는 격벽으로써, 외측 격벽(423)의 내부에 위치할 수 있다. 내측 격벽(424)은, 수용부(422) 및 공동(425) 사이를 구획하는 부재로 이해될 수 있다. 내측 격벽(424)의 측면에는, 수용부(422)로부터 내측 격벽(424)을 통과하여 원료(S)가 증발되는 통로로 기능하는 제 2 증발 구멍(4212)이 형성될 수 있다. 한편, 제 1 증발 구멍(4211) 및 제 2 증발 구멍(4212)은 통칭하여, 증발 구멍(421)이라고 할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 2개의 증발 구멍(4211, 4212)을 통하여 보다 높은 증발량을 제공하는 것이 가능하므로, 성막 속도를 비약적으로 향상시킴으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 장시간의 성막 공정동안, 라이너(42)의 중심의 하단에서 축적된 열에 의해 발생될 수 있는 원료(S)의 열화 문제를 보다 효율적으로 감소시킬 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (21)

  1. 원료를 수용 가능한 라이너;
    상기 라이너가 안착되기 위한 라이너 안착 공간을 구비하는 도가니; 및
    상기 도가니를 가열함으로써, 상기 원료를 가열하여 증발시키기 위한 메인 히터를 포함하고,
    상기 도가니 및 상기 라이너는 각각 상면이 개방된 형상을 갖고,
    상기 라이너의 측면에는 증발 구멍이 형성되어, 상기 라이너의 상부 뿐만 아니라 상기 증발 구멍을 통하여서도 상기 원료가 증발함으로써, 상기 도가니의 상부로 분출 가능하고,
    상기 도가니의 길이 방향 중심 축은 상기 라이너의 길이 방향 중심 축과 일치하고, 상기 도가니의 내경은 상기 라이너의 외경보다 크게 형성되어, 상기 도가니 및 상기 라이너 사이에는 도넛형 갭이 형성되고,
    상기 라이너의 내부로부터 상기 증발 구멍을 통하여 증발된 원료는 상기 도넛형 갭을 통하여, 상기 라이너의 상부와 연통되는 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도넛형 갭의 두께는 0.5mm 내지 2.0mm 인 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도넛형 갭의 단면적은, 상기 증발 구멍의 면적의 합의 90% 내지 110% 인 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 원료 공급부는, 상기 도가니 및 상기 라이너 중 적어도 하나 이상에 형성되어, 상기 라이너가 상기 도가니 내부에서 흔들리는 문제를 방지하기 위한 지지 돌기를 더 포함하는 원료 공급부.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지 돌기는, 상기 라이너가 상기 도가니를 향하여 삽입되는 방향으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 원료 공급부는, 상기 메인 히터로부터 하측으로 이격된 위치에 배치되는 보조 히터를 더 포함하고,
    상기 메인 히터는, 상기 도가니의 상측에 위치되어, 증발된 원료가 상기 도가니의 상측에 고착되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 히터는, 상기 보조 히터의 온도보다 높은 온도로 구동되는 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이너의 열 전도도는, 상기 도가니의 열 전도도보다 낮은 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 도가니의 재질은, 그라파이트(Graphite) 및 열분해질화붕소(pyrolytic boron nitride, PBN) 중 어느 하나이고,
    상기 라이너의 재질은, 티타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 스테인레스 스틸(SUS) 및 산화 알루미늄(Al2O3) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  11. 원료를 수용 가능한 라이너;
    상기 라이너가 안착되기 위한 라이너 안착 공간을 구비하는 도가니; 및
    상기 도가니를 가열함으로써, 상기 원료를 가열하여 증발시키기 위한 메인 히터를 포함하고,
    상기 도가니 및 상기 라이너는 각각 상면이 개방된 형상을 갖고,
    상기 라이너의 측면에는 증발 구멍이 형성되어, 상기 라이너의 상부 뿐만 아니라 상기 증발 구멍을 통하여서도 상기 원료가 증발함으로써, 상기 도가니의 상부로 분출 가능하고,
    상기 라이너는,
    내부에 상기 원료를 수용하기 위한 수용부를 둘러싸는 외측 격벽; 및
    내부에 상기 원료가 수용되지 않는 공동을 둘러싸며, 상기 수용부 및 상기 공동 사이를 구획하는 내측 격벽을 포함하고,
    상기 증발 구멍은,
    상기 외측 격벽의 측면에 형성되어, 상기 수용부로부터 상기 외측 격벽을 통과하여 상기 원료가 증발되는 통로로 기능하는 제 1 증발 구멍; 및
    상기 내측 격벽의 측면에 형성되어, 상기 수용부로부터 상기 내측 격벽을 통과하여 상기 원료가 증발되는 통로로 기능하는 제 2 증발 구멍을 포함하는 원료 공급부.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발 구멍은, 상기 라이너의 측면의 하측에만 형성되는 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 증발 구멍이 형성된 영역은, 상기 라이너의 하단으로부터 상기 라이너의 전체 길이의 25% 이내인 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 원료 공급부는, 상기 라이너의 상측에 위치하는 노즐 캡을 더 포함하고,
    상기 노즐 캡의 중앙에는, 상기 라이너의 상면 개방 면적보다 작은 면적의 노즐 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 원료 공급부는, 상기 노즐 캡 및 상기 라이너 사이에 위치하는 중간 캡을 더 포함하고,
    상기 중간 캡은,
    방사상으로 일정한 각도로 배치되는 복수 개의 중간 구멍; 및
    상기 복수 개의 중간 구멍의 중앙에 위치하며, 지면에 수직한 방향으로 상기 노즐 구멍과 오버랩되는 간섭부를 포함하는 원료 공급부.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수 개의 중간 구멍의 면적의 합은, 상기 노즐 구멍의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 도가니는,
    상기 라이너 안착 공간보다 더 큰 직경을 갖고, 상기 라이너 안착 공간의 상측에 형성되는 캡 안착 공간을 더 포함하고,
    상기 라이너가 상기 라이너 안착 공간에 안착된 상태에서, 상기 중간 캡 및 상기 노즐 캡은, 순차적으로 상기 캡 안착 공간으로 안착되어 위치하는 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 중간 캡의 내경은 상기 라이너 안착 공간의 내경과 동일한 것을 특징으로 하는 원료 공급부.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 원료 공급부는,
    측방에서 바라볼 때, 상기 노즐 캡 및 상기 중간 캡에 오버랩되는 위치에 배치되는 메인 히터를 더 포함하는 원료 공급부.
  20. 측면의 적어도 일부 및 상면이 개방된 형상을 갖는 라이너와, 상면이 개방되고 라이너를 수용하는 도가니와, 상기 라이너에 수용된 원료를 가열하여 증발시키기 위한 메인 히터를 구비하는 원료 공급부; 및
    상기 원료의 증발속도에 기초하여, 상기 메인 히터의 구동 온도를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 라이너의 측면에는 증발 구멍이 형성되어, 상기 라이너의 상부 뿐만 아니라 상기 증발 구멍을 통하여서도 상기 원료가 증발함으로써, 상기 도가니의 상부로 분출 가능하고,
    상기 도가니의 길이 방향 중심 축은 상기 라이너의 길이 방향 중심 축과 일치하고, 상기 도가니의 내경은 상기 라이너의 외경보다 크게 형성되어, 상기 도가니 및 상기 라이너 사이에는 도넛형 갭이 형성되고,
    상기 라이너의 내부로부터 상기 증발 구멍을 통하여 증발된 원료는 상기 도넛형 갭을 통하여, 상기 라이너의 상부와 연통되는 성막 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 원료 공급부는, 상기 메인 히터로부터 하측으로 이격된 위치에 배치되는 보조 히터를 더 포함하고,
    상기 메인 히터는, 상기 도가니의 상측에 위치되어, 증발된 원료가 상기 도가니의 상측에 고착되는 것을 방지하고,
    상기 제어부는, 상기 보조 히터의 구동 온도 및 상기 메인 히터의 구동 온도를 독립적으로 제어 가능한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000012218A (ja) * 1998-06-23 2000-01-14 Tdk Corp 有機ｅｌ素子の製造装置および製造方法
JP2005336558A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 蒸着装置及び蒸着方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000012218A (ja) * 1998-06-23 2000-01-14 Tdk Corp 有機ｅｌ素子の製造装置および製造方法
JP2005336558A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 蒸着装置及び蒸着方法

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