KR20060028181A - 증착 장치 - Google Patents

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KR20060028181A
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Abstract

본 발명은 비접촉식 방식의 고주파 유도 가열을 이용하며, 증착 물질의 충진 및 도가니의 교체가 용이한 증착 장치에 관한 것으로, 본 발명의 증착 장치는 기판 상에 증착하고자 하는 증착 물질을 구비하여 증발시키는 증발원부와, 상기 증발원부와 연결되어 기판 상으로 상기 증착 물질을 분사하기 위한 노즐부를 구비하는 적어도 하나의 증착원을 포함하며, 상기 증발원부는 몸체를 이루는 반응조와, 상기 반응조 내부에 위치하는 도가니와, 상기 반응조 외부에 설치되는 고주파 유도 가열 코일과, 상기 노즐부와 연결되는 통공을 구비하는 상기 반응조의 상부를 밀봉하는 반응조 캡을 구비하며, 상기 노즐부는 상기 증발원부 반응조 캡의 통공과 결합하는 증착 물질 증기 이송관과, 상기 증착 물질 증기 이송관에 천공된 형태로 이루어지는 분사 노즐과, 상기 증착 물질 증기 이송관을 둘러싸며, 상기 분사 노즐과 대응하는 개구부를 구비하는 노즐부 하우징을 구비하는 구조로 이루어진다.
증착 장치, 무기물, 금속 박막, 수직 이동, 고주파 유도 가열, 볼트, 너트

Description

증착 장치{Depositing Apparatus}
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 및 무기물 증착 장치를 설명하기 위한 개략도.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 및 무기물 증착 장치의 금속막 증착원을 설명하기 위한 개략도.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 및 무기물 증착 장치의 증발원부에 한정하여 도시한 도면.
도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 및 무기물 증착 장치의 노즐부에 한정하여 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 및 무기물 증착 장치를 설명하기 위한 개략도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 금속 및 무기물 증착 장치를 설명하기 위한 개략도.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
100, 400, 500, 600, 700; 증착원
200; 증발원부 210; 반응조
220; 도가니 230; 고주파 유도 가열 코일
240; 반응조 캡 245; 통공
250; 증발원부 하우징 260; 세라믹 커버
300; 노즐부
310, 410, 510, 610, 710; 증착 물질 이송관
311, 411, 511; 수직 성분 315, 415, 515; 수평 성분
320; 분사 노즐 330; 노즐부 하우징
335; 개구부 340; 가열 히터
350; 반사판
본 발명은 증착 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비접촉식 방식의 고주파 유도 가열을 이용하며, 증착 물질의 충진 및 도가니의 교체가 용이한 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 증착 장치는 각종 전자 부품의 박막 증착 등에 이용된다. 특히, 반도체, 엘씨디(LCD), 유기 전계 발광 표시 장치 등의 전자 장치 및 표시 장치의 박막 형성에 주로 사용된다.
한편, 유기 전계 발광 표시 장치는 전자(electron) 주입 전극(cathode)과 정공(hole) 주입 전극(anode)으로부터 각각 전자(electron)와 정공(hole)을 발광층(emitting layer) 내부로 주입시켜, 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하는 발광 표시 장치이다.
이러한 원리로 인해 종래의 박막 액정 표시 소자와는 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 소자의 부피와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다.
상기 유기 전계 발광 표시 장치를 구동하는 방식은 패시브 매트릭스형(passive matrix type)과 액티브 매트릭스형(active matrix type)으로 나눌 수 있다.
상기 패시브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치는 그 구성이 단순하여 제조 방법 또한 단순 하나 높은 소비 전력과 표시 소자의 대면적화에 어려움이 있으며, 배선의 수가 증가하면 할수록 개구율이 저하되는 단점이 있다.
따라서, 소형의 표시 소자에 적용할 경우에는 상기 패스브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치를 사용하는 반면, 대면적의 표시 소자에 적용할 경우에는 상기 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시 장치를 사용한다.
또한, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 상부 전극 및 하부 전극 사이에 일반적으로 Alq3로 이루어지는 발광층을 포함하는 유기막이 개재된 구조로 이루어진다. 이때, 상기 상부 전극 및 하부 전극 중 어느 하나, 예를 들면, 하부 전극이 애노드 전극으로, 상ㆍ하부 전극 중 다른 하나, 예를 들면, 상부 전극이 캐소드 전극으로 작용하여 발광하게 된다.
이러한 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 상기 유기 전계 발광 표시 장치의 발광 형태에 따라, 전극 구조가 달라진다.
특히, 상부 전극의 경우, 배면 발광형인 경우에는 상기 상부 전극이 반사도가 우수한 금속막으로 이루어지며, 전면 발광형인 경우에는 상기 상부 전극이 얇은 Mg:Ag와 같은 반투명 금속막과 상기 반투명 금속막 상에 형성된 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전막으로 이루어지는 이중막 구조로 이루어진다.
또한, 상기한 바와 같은 상부 전극의 금속막은 전자 빔 증착원, 저항 가열 증착원 및 고온 셀 증착원을 통하여 형성된다.
그러나, 상기한 바와 같은 증착원을 이용한 금속막 증착 방식은 증착원을 성막실의 하단에 설치한 후, 기판을 회전 또는 이동시켜 성막하는 상향 증착 방식으로, 기판이 대형화함에 따라 기판 및 마스크의 처짐에 의한 고정세화 확보 문제와 성막균일도 확보가 어려운 문제점이 있다.
특히, 전자빔 증착원은 전자 빔 집속에 의한 국부적 가열이 가능하여 기판 내 온도 상승 문제 해결 및 원하는 시간 동안만 성막할 수 있다는 장점이 있지만, 고전압에 의해 가속된 전자 빔이 증발 물질에 충돌하면서 발생하는 이차 전자 및 X-ray와 같은 에너지 입자에 의해 유기막 및 기판의 손상을 유발하므로, 별도의 차폐 장치가 필요한 문제점이 있다. 또한, 대형 기판 이용시 충분한 차폐 장치 구성이 어렵고, X-ray 입자에 대한 적절한 차폐 장치가 현 시점에서 없다는 문제점으로 인하여 대형 유기 발광 표시 장치의 금속막 성막 방식으로는 적용이 불가하다.
또한, 저항 가열 증착원 및 고온셀 증착원의 경우, 금속물질의 원하는 증착률을 얻기 위해서는 1000℃ 내지 1500℃의 고온이 요구되며, 이때, 발생하는 열이 기판에 도달하는 발열량을 최소화하여야 한다.
따라서, 상기 저항 가열 증착원 및 고온셀 증착원은 유기막의 물리적ㆍ화학적 변형을 유발하여 유기 발광 표시 장치의 수명을 단축시키며, 발광 효율을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 저항 가열 증착원 및 고온셀 증착원은 고온에 의한 마스크 패턴 열변형에 의한 고정세화의 실현이 어려운 문제점이 있다.
한편, 상기 저항 가열 증착원 및 고온셀 증착원을 대형 기판에 적용하기 위해서는 열원의 크기가 기판 크기에 비례하여 증가하게 되어 열원에서 발생하는 열이 기판에 도달하는 것을 억제하는 데에는 한계가 있다.
또한, 상기 저항 가열 증착원 및 고온셀 증착원은 증착 물질 증기가 상향으로 이동하여 수평 상향 증착 방식에는 적합하지만, 수직 방식의 물류에서는 증착 물질 증기의 이동 경로를 강제로 변경하여야 하는 별도의 장치가 요구되며, 그 장치를 구성하는 데 어려움이 있다.
한편, 최근에는 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 상기 금속막 및 투명 도전막을 형성하는 연구가 수행되고 있으나, 플라즈마의 형성시 발생되는 높은 에너지를 가지는 입자(Energitic Paticles; 중성 Ar, 이온화된 원자, gamma - 전자, 열전자 등)가 상기 기판과 충돌하면서 발생되는 유기막과 상부 전극과의 계면 반응으로 인해, 유기 전계 발광 표시 장치의 구동 전압 상승, 누설 전류(leakage current 발생 및 수명 저하 등 소자 특성의 열화가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 비접촉식 방식의 고주파 유도 가열을 이용하여 증착 물질을 신속하게 증발 온도까지 가열할 수 있는 증착 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 증착 물질의 충진 및 도가니의 교체가 용이한 증착 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 증착 물질로 금속 또는 무기물을 사용할 수 있는 증착 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증착 장치는 기판 상에 증착하고자 하는 증착 물질을 구비하여 증발시키는 증발원부와, 상기 증발원부와 연결되어 기판 상으로 상기 증착 물질을 분사하기 위한 노즐부를 구비하는 적어도 하나의 증착원을 포함하며, 상기 증발원부는 몸체를 이루는 반응조와, 상기 반응조 내부에 위치하는 도가니와, 상기 반응조 외부에 설치되는 고주파 유도 가열 코일과, 상기 노즐부와 연결되는 통공을 구비하는 상기 반응조의 상부를 밀봉하는 반응조 캡을 구비하며, 상기 노즐부는 상기 증발원부 반응조 캡의 통공과 결합하는 증착 물질 증기 이송관과, 상기 증착 물질 증기 이송관에 천공된 형태로 이루어지는 분사 노즐과, 상기 증착 물질 증기 이송관을 둘러싸며, 상기 분사 노즐과 대응하는 개구부를 구비하는 노즐부 하우징을 구비하는 구조로 이루어진다.
상기 증착 물질은 금속 및 무기물 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 증발원부는 상기 고주파 유도 가열 코일의 외부에서 상기 반응조를 둘러싸는 형태의 반응조 하우징을 더 구비할 수도 있다.
반응조의 상부는 너트 구조로 이루어지며, 상기 반응조 캡은 볼트 구조로 이 루어져, 상기 반응조와 반응조 캡은 볼트ㆍ너트 결합 방식으로 결합될 수 있다.
상기 도가니는 증착 물질의 침투 현상을 최소화하기 위하여 실리콘카바이드(SiC) 및 실리콘나이트라이드(SiNx) 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 반응조의 외벽에 부착되어, 상기 반응조와 상기 고주파 유도 가열 히터 사이에 개재되는 세라믹 커버를 더 구비할 수도 있다.
상기 노즐부는 상기 증착 물질 증기 이송관을 둘러싸며, 상기 분사 노즐과 대응하는 개구부를 구비하는 노즐부 하우징을 더 구비할 수 있다.
상기 노즐부 하우징의 내벽에 설치되는 반사판을 더 구비할 수도 있다.
상기 노즐부는 상기 증착 물질 증기 이송관의 외벽에 설치되는 가열 히터를 더 구비할 수도 있다.
상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분과 수평 성분으로 이루어지며, 상기 수직 성분은 상기 수평 성분의 중앙부에 연결될 수 있다. 또는 상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분과 수평 성분으로 이루어지며, 상기 수직 성분은 상기 수평 성분의 양 끝단 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 이때, 상기 분사 노즐은 상기 증착 물질 증기 이송관의 수평 성분에 위치하며, 상기 증착원을 수직 방향으로 이송시키기 위한 이송 장치를 더 구비할 수도 있다.
상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분만으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 증착원을 수평 방향으로 이송시키기 위한 이송 장치를 더 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 증착 장치는 기판 상에 증착하고자 하는 증착 물질을 구비하여 증발시키는 증발원부와, 상기 증발원부와 연결되어 상기 기판 상으로 증착 물 질을 분사하기 위한 노즐부를 구비하는 적어도 하나의 증착원과; 상기 증착원을 이송시키기 위한 이송 장치를 포함하며, 상기 증발원부는 몸체를 이루는 반응조와, 상기 반응조 내부에 위치하는 도가니와, 상기 반응조 외부에 설치되는 고주파 유도 가열 코일과, 상기 노즐부와 연결되는 통공을 구비하는 상기 반응조의 상부를 밀봉하는 반응조 캡을 구비하며, 상기 노즐부는 상기 증발원부 반응조 캡의 통공과 결합하는 증착 물질 증기 이송관과, 상기 증착 물질 증기 이송관에 천공된 형태로 이루어지는 분사 노즐과, 상기 증착 물질 증기 이송관을 둘러싸며, 상기 분사 노즐과 대응하는 개구부를 구비하는 노즐부 하우징을 구비하는 구조로 이루어진다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치를 설명하기 위한 개략도이며, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 증착원을 설명하기 위한 개략도이며, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 증발원부에 한정하여 도시한 도면이며, 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 장치의 노즐부에 한정하여 도시한 도면이다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 증착 장치는 상기 증착 장치의 몸체를 이루는 챔버(C)와, 기판(S) 상으로 증착 물질을 분사하기 위한 증착원(100)과, 상기 증착원(100)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있는 증착원 이송 장치(M)를 구비하는 구조로 이루어진다.
한편, 상기 증착원(100)은 상기 기판(S) 상으로 증착하고자 하는 증착 물질을 구비하여 증발시키는 증발원부(200)와, 상기 증발원부(200)와 연결되어 기판(S) 상에 증착하고자 하는 증착 물질을 분사하기 위한 노즐부(300)를 구비하는 구조로 이루어진다.
상기 증발원부(200)는 상기 증발원부(200)의 몸체를 이루는 반응조(210, reactor)와, 상기 반응조(210) 내부에 위치하여 상기 기판(S) 상으로 증착하고자 하는 증착 물질을 수용하는 도가니(220, crucible)와, 상기 반응조(210)의 외부에 설치되는 고주파 유도 가열 코일(230, heat coil)과, 상기 반응조(210)의 상부를 밀봉하며 상기 노즐부(300)와 연결되는 통공(245)을 구비하는 반응조 캡(240)과, 상기 증발원부(200)의 최외각에 위치하여 반응조(210)를 둘러싸는 형태의 반응조 하우징(250, reactor housing)을 구비한다. 또한, 상기 반응조(210)와 상기 고주파 유도 가열 코일(230)을 분리시키기 위하여 상기 반응조(210) 및 고주파 유도 가열 코일(230) 사이에 개재된 세라믹 커버(260)를 더 구비할 수도 있다.
상기 반응조(210)는 상기 반응조 캡(240)과 결합하여 밀봉되며, 상기 반응조(210)의 상부가 일종의 너트(Nut) 구조로 이루어진다.
상기 도가니(220)는 증착 물질을 수용하는 것으로써, 상기 도가니(220)에 수용되는 증착 물질로는 금속 또는 무기물 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 또한, 상기 도가니(220)는 고온 환경에서 사용되므로, 고온에서 상기 도가니의 파손을 유발하는 증착 물질의 침투 현상을 최소화하기 위해, 실리콘카바이드(SiC), 실리콘나이트라이드(SiNx) 및 이의 등가물로 이루어진다.
상기 고주파 유도 가열 코일(230)은 고주파 유도 전류가 흐르게 되면, 상기 반응조(210), 도가니(220) 및 도가니(220) 내에 수용되는 증착 물질을 고주파 유도 가열 방식으로 가열하여 증발하도록 하는 역할을 수행한다. 이러한 고주파 유도 가열 코일(230)을 이용한 고주파 유도 가열은 증착 온도까지의 상승 시간이 30분 미만으로 급속 가열되므로, 증착하고자 하는 금속 또는 무기물 등의 증착 물질을 짧은 시간 내에 융해할 수 있으며, 증착 공정을 위한 증착 물질의 증기압 또한 짧은 시간 내에 얻을 수 있다. 따라서, 기판 상에 금속 또는 무기물로 이루어지는 박막 증착 공정시, 증착 공정 시간을 단축할 수 있으며, 금속 또는 무기물 등 증착 물질의 불필요한 소모를 방지할 수 있다.
상기 반응조 캡(240)은 외주부가 볼트(bolt) 구조로 이루어져 상기 반응조(210)의 상부에 결합된다. 즉, 상기 반응조(210) 및 반응조 캡(240)은 볼트ㆍ너트 결합을 통하여 결합되는 것이다. 이러한 상기 반응조 캡(240)은 상기 도가니(220)에서 증발된 증착 물질 증기가 외부로 누설되는 것을 최소화하고, 증착하고자 하는 금속 또는 무기물 등 증착 물질의 충진 및 도가니(220)의 교환을 용이하게 하는 역할을 수행한다.
상기 반응조 하우징(250)은 고온으로 가열되는 상기 증발원부(200)의 열이 기판으로 전달되는 것을 방지하기 위하여, 도면상에는 도시하지 않았으나, 방열판 및 냉각 구조 등의 설치되어 있다.
상기 세라믹 커버(260)는 상기 도가니(220)에서 가열되어 증발된 증착 물질 증기, 특히 금속 증기가 누설되어 상기 고주파 유도 가열 코일(230)의 절연 파괴를 최소화하기 위하여 상기 고주파 유도 가열 코일(230)과 반응조(210)를 분리하는 역할을 수행한다.
상기 노즐부(300)는 상기 증발원부(200)의 반응조 캡(240)의 통공(245)에 결합되는 증착 물질 증기 이송관(310)과, 상기 증착 물질 증기 이송관(310)에 천공된 형태로 이루어지는 원형의 분사 노즐(320)과, 상기 증착 물질 증기 이송관(310)을 둘러싸며 상기 원형의 분사 노즐(320)과 대응하는 개구부(335)를 구비하는 노즐부 하우징(330)과, 상기 증착 물질 증기 이송관(310)의 외벽에 설치되는 가열 히터(340)와, 상기 노즐부 하우징(330)의 내벽에 설치되는 반사판(350)을 구비하는 구조로 이루어진다.
상기 증착 물질 증기 이송관(310)은 상기 증발원부(200)에서 증발된 증착 물질 증기의 이동 경로로써, 수직 성분(311)과 수평 성분(315)으로 구성되며, 상기 수직 성분(311)의 끝단이 상기 수평 성분(315)의 중앙부에 연결되어 대략 T자 형으로 이루어진다. 이때, 상기 수직 성분(311)은 상기 반응조 캡(240)의 통공(245)에 결합되며, 상기 수평 성분(315)에는 상기 분사 노즐(320)이 위치한다.
상기 분사 노즐(320)은 상기 증착 물질 증기 이송관(310)을 통하여 이동하는 증착 물질 증기를 기판(S) 상에 증착하기 위하여 분사하는 것으로, 상기 증착 물질 증기 이송관(310) 수평 성분(315)에 천공된 원형의 홀 형태로 이루어진다.
상기 노즐부 하우징(330)은 도면상에는 도시하지 않았으나, 방열판 및 냉각 구조를 구비하는 구조로 이루어져 상기 노즐부(300)의 열이 상기 기판(S)으로 전달되는 것을 방지한다.
상기 가열 히터(340)는 상기 증발원부(200)에서 증발된 증착 물질 증기가 상기 증착 물질 증기 이송관(310)을 이동하는 동안 열 손실로 인해 응축되는 것을 방 지하기 위하여 상기 증착 물질 증기 이송관(310)의 외벽에 설치되어 상기 노즐부(300)를 가열한다.
상기 반사판(350)은 상기 가열 히터(340)에서 발생하는 열이 외부로 나가는 것을 방지하여 상기 노즐부(300)의 열 효율을 향상시킨다.
도면의 미설명 참조부호 Mask는 상기 기판(S) 상에 형성되는 금속 또는 무기물로 이루어지는 박막의 형태를 정의하는 마스크 패턴이다.
상기한 바와 같은 증착 장치는 하기와 같이 작동한다.
우선, 상기 증발원부(200)의 도가니(220)에 증착하고자 하는 금속 또는 무기물 등의 증착 물질을 수용시킨다.
그런 다음, 상기 고주파 유도 가열 코일(230)에 고주파 유도 전류가 흐르게 되면, 상기 반응조(210), 도가니(220) 및 상기 도가니(220) 내에 수용된 증착 물질이 고주파 유도 가열 방식으로 가열되어 증발되어 금속 증기 또는 무기물 증기 등의 증착 물질 증기가 발생한다. 즉, 고주파 유도 가열 방식을 통하여 상기 도가니(220) 내의 증착 물질을 신속하게 증발시키는 것이다.
상기 증착 물질 증기는 상기 노즐부(300) 증착 물질 증기 이송관(310)을 통하여 이동하게 되며, 상기 분사 노즐(320)을 통하여 기판(S) 상으로 분사된다. 이때, 상기 증착 물질 증기가 상기 증착 물질 증기 이송관(310)을 이동하는 동안 열 손실로 인하여 응축되는 것을 상기 노즐부(300)의 가열 히터(340)를 통하여 방지한다.
한편, 상기 반응조 캡(240)이 상부 반응조(210)의 상부와 볼트ㆍ너트 방식으 로 결합되어 상기 반응조를 밀봉하므로, 상기 증착 물질 증기의 누출을 최소화한다.
또한, 상기 세라믹 커버(260)를 통하여 상기 반응조(210)와 상기 고주파 유도 가열 코일(230)을 분리시켜, 증착 물질 증기의 누출에 의한 상기 고주파 유도 가열 코일의 절연 파괴를 방지한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 장치는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같은 증착 장치와 구조적으로 유사하다. 다만, 다수의 증착원(400, 500)을 구비하며, 상기 다수의 증착원(400, 500) 각각의 증착 물질 증기 이송관(410, 510)은 수평 성분(411, 511)과 수직 성분(415, 515)으로 이루어지며, 수직 성분(415, 515)의 끝단이 수평 성분(411, 511)의 양 끝단 중 어느 하나와 연결되는 구조만이 다르다.
이때, 각 증착원(400, 500)은 수평 성분(411, 511)이 서로 평행하게 배치되며, 수직 성분(415, 515)이 각각 수평 성분(411, 511)의 양 끝단 중 서로 다른 끝단에 연결된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 금속 및 무기물 증착 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증착 장치는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같은 증착 장치와 구조적으로 유사하다. 다만, 다수의 증착원 (600, 700)을 구비하며, 상기 다수의 증착원(600, 700) 각각의 증착 물질 증기 이송관(610, 710)은 수직 성분만으로 이루어지는 구조만이 다르다.
이때, 상기 증착원(600, 700)의 이송 장치는 도 1a에 도시된 바와 같은 이송 장치(M)를 수평 방향으로 이동할 수 있도록 개량하여 상기 증착원(600, 700)을 수평 방향으로 이동시킨다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 증착 장치는 고주파 유도 가열 방식으로 기판(S) 상에 증착하고자 하는 금속 또는 무기물 등 증착 물질의 증발 온도까지 쉽게 도달할 수 있으므로, 불필요한 예비 시간을 단축할 수 있다.
또한, 상기 반응조(210)의 상부와 반응조 캡(240)이 볼트ㆍ너트 방식으로 결합되어 상기 증착 물질의 충전 및 상기 도가니(220)의 교체를 보다 용이하고 빠르게 수행할 수 있다.
또한, 상기 반응조(210)의 상부와 반응조 캡(240)이 볼트ㆍ너트 방식으로 결합되어 상기 증착 물질 증기의 누출을 최소화하며, 상기 반응조(210)의 외벽에 세라믹 커버(260)를 도입함으로써, 상기 증착 물질 증기, 특히 금속 증기의 누출에 따른 고주파 유도 가열 코일(230)의 절연 파괴를 방지한다.
또한, 증착원(100, 400, 500, 600, 700)을 수직 방향 또는 수평 방향으로 이송시킬 수 있는 증착원 이송 장치(M)를 구비함으로써, 대면적에 균일하게 금속 또는 무기물로 이루어지는 박막을 균일하게 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 비접촉식 방식의 고주파 유 도 가열을 이용하여 증착 물질을 신속하게 증발 온도까지 가열할 수 있는 증착 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 증착 물질의 충진 및 도가니의 교체가 용이한 증착 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 증착 물질로 금속 또는 무기물을 사용할 수 있는 증착 장치를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (21)

  1. 기판 상에 증착하고자 하는 증착 물질을 구비하여 증발시키는 증발원부와, 상기 증발원부와 연결되어 기판 상으로 상기 증착 물질을 분사하기 위한 노즐부를 구비하는 적어도 하나의 증착원을 포함하며,
    상기 증발원부는 몸체를 이루는 반응조와, 상기 반응조 내부에 위치하는 도가니와, 상기 반응조 외부에 설치되는 고주파 유도 가열 코일과, 상기 노즐부와 연결되는 통공을 구비하는 상기 반응조의 상부를 밀봉하는 반응조 캡을 구비하며,
    상기 노즐부는 상기 증발원부 반응조 캡의 통공과 결합하는 증착 물질 증기 이송관과, 상기 증착 물질 증기 이송관에 천공된 형태로 이루어지는 분사 노즐과, 상기 증착 물질 증기 이송관을 둘러싸며, 상기 분사 노즐과 대응하는 개구부를 구비하는 노즐부 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 증착 물질은 금속 및 무기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 증발원부는 상기 고주파 유도 가열 코일의 외부에서 상기 반응조를 둘러싸는 형태의 반응조 하우징을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    반응조의 상부는 너트 구조로 이루어지며, 상기 반응조 캡은 볼트 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 도가니는 실리콘카바이드(SiC) 및 실리콘나이트라이드(SiNx) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 반응조의 외벽에 부착되어, 상기 반응조와 상기 고주파 유도 가열 히터 사이에 개재되는 세라믹 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 증착 물질 증기 이송관을 둘러싸며, 상기 분사 노즐과 대응하는 개구부를 구비하는 노즐부 하우징을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 노즐부 하우징의 내벽에 설치되는 반사판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 증착 물질 증기 이송관의 외벽에 설치되는 가열 히터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분과 수평 성분으로 이루어지며,
    상기 수직 성분은 상기 수평 성분의 중앙부에 연결되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분과 수평 성분으로 이루어지며,
    상기 수직 성분은 상기 수평 성분의 양 끝단 중 어느 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 분사 노즐은 상기 증착 물질 증기 이송관의 수평 성분에 위치하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  13. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 증착원을 수직 방향으로 이송시키기 위한 이송 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 증착원을 수평 방향으로 이송시키기 위한 이송 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  16. 기판 상에 증착하고자 하는 증착 물질을 구비하여 증발시키는 증발원부와, 상기 증발원부와 연결되어 상기 기판 상으로 증착 물질을 분사하기 위한 노즐부를 구비하는 적어도 하나의 증착원과;
    상기 증착원을 이송시키기 위한 이송 장치를 포함하며,
    상기 증발원부는 몸체를 이루는 반응조와, 상기 반응조 내부에 위치하는 도가니와, 상기 반응조 외부에 설치되는 고주파 유도 가열 코일과, 상기 노즐부와 연결되는 통공을 구비하는 상기 반응조의 상부를 밀봉하는 반응조 캡을 구비하며,
    상기 노즐부는 상기 증발원부 반응조 캡의 통공과 결합하는 증착 물질 증기 이송관과, 상기 증착 물질 증기 이송관에 천공된 형태로 이루어지는 분사 노즐과, 상기 증착 물질 증기 이송관을 둘러싸며, 상기 분사 노즐과 대응하는 개구부를 구비하는 노즐부 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 증착 물질은 금속 및 무기물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 증발원부는 상기 고주파 유도 가열 코일의 외부에서 상기 반응조를 둘러싸는 형태의 반응조 하우징을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 반응조의 상부는 너트 구조로 이루어지며, 상기 반응조 캡은 볼트구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분과 수평 성분으로 이루어지며,
    상기 분사 노즐은 수평 성분에 위치하며,
    상기 이송 장치는 수직방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  21. 제 16항에 있어서,
    상기 증착 물질 증기 이송관은 수직 성분만으로 이루어지며,
    상기 이송 장치는 수평 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
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