KR20080097505A

KR20080097505A - 박막 증착 장치

Info

Publication number: KR20080097505A
Application number: KR1020070042417A
Authority: KR
Inventors: 최동권
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2008-11-06

Abstract

본 발명의 박막 증착 장치는 챔버와, 상기 챔버 내의 하부에 마련되어 기판이 안치되는 기판 지지부와, 상기 챔버의 일측에 설치되어 상기 기판을 향하여 가스를 분사하는 증발원을 포함한다.

상기와 같은 발명은 챔버 일측에 증발원을 구비하여 기판상의 원하는 위치에 박막을 증착할 수 있으므로, 대면적의 기판에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.

챔버, 증착, 가스 분사부, 증발원, 기판 지지부

Description

박막 증착 장치{APPARATUS FOR DEPOSITING THIN FILM}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발원이 장착된 박막 증착 장치를 나타낸 개략 단면도이다.

도 2는 도 1의 증발원을 나타낸 개략 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발원이 장착된 박막 증착 장치의 변형예를 나타낸 개략 단면도이다.

도 4는 도 3의 증발원을 나타낸 개략 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발원이 장착된 박막 증착 장치를 나타낸 개략 단면도이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 증착 장치의 가스 분사부를 나타낸 사시도이다.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 챔버 200: 기판 지지부

300, 500: 가스 분사부 400: 증발원

410: 배출부 420: 케이스

430: 도가니 440: 발열 부재

450: 균일도 조절판 460: 셔터

본 발명은 박막 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대면적 기판에 형성되는 박막의 균일도를 향상시키기 위한 박막 증착 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유기 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치는 기판을 안치하는 기판 지지부와, 상기 기판의 상부면에 마련되어 기판에 가스를 분사하는 가스 분사부로 구성되고, 상기와 같은 박막 증착 장치는 증착 물질을 기화시켜 가스 분사부에서 기판의 상부면에 분사하여 유기 박막을 증착하였다.

최근에는, 상기 기판이 대면적화됨에 따라 이에 대응하여 가스 분사부의 크기가 증가되고 있지만, 증착 물질을 기화시키기 위해 크기가 증가된 가스 분사부를 약 500도 이상 가열해야 하기 때문에 상기 가스 분사부 전체에 균일한 온도를 유지하는 것이 힘들다. 특히, 균일한 온도를 유지하는 못하는 가스 분사부에 의해 기화된 증착 물질은 응축되어지고, 이에 의해 파티클이 발생되는 문제가 발생된다. 설령, 상기 가스 분사부 전체에 균일한 온도를 유지한다고 해도 고온의 가스 분사부에 의해 챔버 내의 온도는 급격히 상승하고, 이에 의해 기판 공정이 고온으로 진행되기 때문에 상기와 같은 고온 하에서 유기 박막을 형성하기에는 상당한 어려움이 야기된다.

또한, 기타 유기 박막 증착 장치로서, 증착 물질의 응축과 기판의 고온 공정을 방지하기 위해 진공 증발원을 기판의 하부에 배치하고, 증착 물질을 증발시켜 상부로 분사하여 기판에 균일한 박막을 형성시키거나, 상기 진공 증발원에 수직하게 기판을 마련한 뒤, 스캔 방식에 의해 기판에 균일한 박막을 형성시키는 박막 증착 장치가 있으나, 대면적의 기판을 처리할 시, 기판 및 처리되어질 기판의 일면에 마련된 마스크의 크기가 크기 때문에 처짐 현상이 발생되고, 이에 의해 기판 및 마스크가 오정렬되는 문제가 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 대면적의 기판을 처리하기 위한 박막 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 증착 물질이 응축되어 파티클이 발생하는 것을 방지하기 위한 박막 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 고온의 기판 공정의 온도를 낮추기 위한 박막 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기판 및 마스크가 오정렬되는 것을 방지하기 위한 박막 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 박막 증착 장치는 챔버와, 상기 챔버 내의 하부에 마련되어 기판이 안치되는 기판 지지부와, 상기 챔버의 일측에 설치되어 상기 기판을 향하여 가스를 분사하는 증발원을 포함한다.

상기 기판 지지부의 상부에 마련되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 증발원은 일부가 챔버 내에 마련되고, 상기 증발원의 배출부는 기판을 향해 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 증발원은 챔버의 측벽에 관통되어 일부가 챔버 내에 마련되고, 상기 챔버 내에 마련된 증발원은 하방 또는 상방으로 기울어지도록 소정 경사를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 증발원은 일부에 배출부가 형성된 케이스와, 상기 배출부에 마련된 균일도 조절판과, 일부가 개방되어 상기 케이스의 내측에 마련되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 상기 도가니의 외측에 마련된 발열 부재를 포함하고, 상기 도가니의 일부가 개방된 면은 상기 배출부와 연통된 것을 특징으로 한다.

상기 증발원 및 가스 분사부에는 동일한 증착 물질이거나 기화 온도가 서로 증착 물질이 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 가스 분사부는 인젝터 타입인 것을 특징으로 한다.

상기 가스 분사부는 중심축과 상기 중심축을 중심으로 방사상으로 연결된 다수의 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인젝터는 중심축을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발원이 장착된 박막 증착 장치를 나타낸 개략 단면도이고, 도 2는 도 1의 증발원을 나타낸 개략 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발원이 장착된 박막 증착 장치의 변형예를 나타낸 개략 단면도이고, 도 4는 도 3의 증발원을 나타낸 개략 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 증착 장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 하부에 마련되어 기판(10)을 안치하는 기판 지지부(200)와, 상기 기판(10)의 상부에서 가스를 분사하는 다수의 증착원(300, 400)을 포함하고, 상기 증착원은 상기 기판 지지부(200)의 상부에 마련되어 상기 기판(10)을 향해 가스를 분사하는 가스 분사부(300)와, 상기 챔버(100)의 일측에 마련되어 상기 기판(10)의 상부에서 기판(10)을 향해 가스를 분사하는 증발원(Effusion Cell, 400)을 포함한다.

상기 챔버(100)는 원통형 또는 사각 박스 형상으로 형성되고, 내부에는 기판(10)을 처리할 수 있도록 소정 공간이 마련된다. 상기 챔버(100)의 형상은 한정되지 않으며, 상기 기판(10)의 형상에 대응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 챔버(100)의 측벽에는 기판(10)의 출입을 위한 게이트(110)가 형성되어 있으며, 챔버(100) 내부를 배기하기 위한 별도의 배기 수단(120)이 챔버(100)의 하부에 형성되어 있다.

상기 기판 지지부(200)는 상기 챔버(1000) 내의 하부에 마련되고, 대면적의 기판(10)이 안착되는 안치대(210)와, 상기 안치대(210)의 하부에 연결되어 상기 안 치대(210)를 고정 및 승하강시키는 승강 부재(220)를 포함한다. 여기서, 상기 안치대(210)는 기판(10)의 형상과 대응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 안치대(210)의 내부에는 기판(10)의 로딩 및 언로딩을 돕기 위해 리프트 핀(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 안치대(210)에는 상기 기판 지지부(200)의 상부에 안착되는 기판(10)을 소정 온도로 가열시키기 위한 가열 부재(미도시)가 더 마련될 수 있으며, 상기 기판(10)의 상부면에는 소정 패턴이 형성된 마스크(미도시)가 마련될 수 있다.

상기 가스 분사부(300)는 샤워 헤드 타입으로서 상기 기판(10)이 안치된 기판 지지부(200)와 대향하도록 챔버(100) 내의 상부에 마련되고, 내부에 소정 공간(320)이 형성된 몸체(310)와, 상기 몸체(310)의 하부에 형성된 다수의 관통홀(330)과, 상기 몸체(310)의 상부에 연결되어 상기 몸체(310)에 증착 물질을 공급하는 증착원 공급부(340)를 포함한다.

상기 몸체(310)의 내부에는 증착원 공급부(340)로부터 공급된 증착 물질이 저장되는 소정 공간(320)이 형성되고, 상기 몸체(310)의 하부에는 상기 소정 공간(320)과 연통되도록 다수의 관통홀(330)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 몸체(310)의 내부에는 공급된 증착 물질을 기화시키기 위해 가열 수단(미도시)이 마련될 수 있으며, 상기 가열 수단은 상기 몸체(310)의 외측에 마련될 수 있음은 물론이다.

상기 몸체(310)의 상부에는 증착원 공급부(340)가 연결되어 있으며, 상기 증착원 공급부(340)는 불순물이 함유된 증착 물질을 공급하는 역할을 한다. 여기서, 상기 증착원 공급부(340)에는 파우더 형태의 유기 원료 물질과 불순물 원료 물질이 혼합하여 불순물이 함유된 증착 물질이 저장되고, 상기 불순물이 함유된 증착 물질은 캐리어 가스를 이용하여 가스 분사부(300)의 몸체(310) 내로 이동시킨다. 물론, 상기 증착원 공급부(340)는 유기 원료 물질과 불순물 원료 물질을 각각 공급할 수 있는 유기 원료 공급부 및 불순물 원료 공급부로 나눠질 수 있음은 물론이고, 이에 의해 별도의 혼합 영역에서 유기 원료 물질과 불순물 원료 물질을 혼합하여 불순물이 함유된 증착 물질을 제작할 수 있다.

증착원 공급부(340)로부터 파우더 형태의 증착 물질이 가스 분사부(300)의 몸체(310)로 인입되면, 상기 증착 물질은 가스 분사부(300) 내에 마련된 가열 수단에 의해 기화되고, 기화된 증착 물질은 몸체(310)의 하부에 형성된 관통홀(330)을 거쳐 기판(10)의 상부면에 증착된다.

여기서, 상기 가스 분사부(300)는 기판(10)의 크기와 대응되는 크기로 형성함이 바람직하지만, 대면적의 기판(10)에 대응하도록 가스 분사부(300)의 크기가 증가하면 가스 분사부(300)의 온도를 제어하기 힘들기 때문에 상기 가스 분사부(300)의 온도 제어가 용이한 범위 내의 크기로 형성된다.

상기 증발원(400)은 챔버(100)의 일측, 구체적으로는 상기 챔버(100)의 측벽에 소정 경사를 갖도록 관통되어 일면이 기판(10)을 향하도록 다수개가 설치되며, 상기 기판(10)을 향하는 증발원(400)의 일면에는 기화된 증착 물질을 분사하는 배출부(410)가 형성되어 있다. 즉, 상기 다수의 증발원(400)은 기판(100)의 상방 측부에서 증착 물질을 기판(10)을 향해 공급함으로써, 가스 분사부(300)를 대면적화 시키지 않더라도 대면적의 기판(10) 전체의 박막 균일도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 증발원(400)은 설치되는 개수 및 증착 물질이 분사되는 방향을 조절할 수 있어, 가스 분사부(300)를 사용하지 않고 단일 증착원으로 증발원(400)을 사용하여 증착 물질을 기판(10)에 분사함으로써 기판(10) 전체에 박막 균일도를 높일 수 있다. 또한, 상기 박막 증착 장치는 가스 분사부(300)와 함께 증발원(400)을 사용함으로써, 기화 온도가 상이한 다양한 종류의 증착 물질을 동시에 기판(10)에 증착할 수 있는 효과가 있다. 상기 증발원(400)에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 증발원(400)은 케이스(420)와, 상기 케이스(420)의 내부에 마련된 도가니(430)와, 상기 도가니(430)의 일측에 마련된 발열 부재(440)를 포함한다. 여기서, 상기 증발원(400)에는 상기 도가니(430)에 저장된 증착 물질이 기화되는 온도를 측정하기 위한 온도 센서(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 상기 도가니(430)에서 발생된 열이 케이스(420)에 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 케이스(420)의 내측에 냉각 부재(미도시)를 더 마련할 수 있다.

상기 케이스(420)는 원통 또는 다각 박스 형상으로 형성되고, 상기 케이스(420)의 일단부에는 상기 기화된 증착 물질을 배출하는 배출부(410)가 형성되어 있다. 또한, 상기 배출부(410)에는 균일도 조절판(450)이 마련되어 있으며, 상기 균일도 조절판(450)의 방향 및 각도에 따라 증착 물질의 분사 방향을 조절할 수 있다. 또한, 상기 배출부(410)의 외측 즉, 균일도 조절판(450)의 외측에는 상기 배출부(410)를 개방 및 폐쇄하기 위한 셔터(460)가 마련되고, 상기 셔텨(460)의 일측과 연결된 셔터 구동부(470)에 의해 상기 셔터(460)를 회전시켜 배출부(410)를 개폐한 다.

상기 도가니(430)는 상기 케이스(420)의 내측, 구체적으로는 케이스(420)에 일측에 형성된 배출구(410)에 인접하도록 케이스(420)의 내측에 삽입되어 있다. 상기 도가니(430)의 일면 즉, 케이스(420)의 배출부(410)가 형성된 면의 대향하는 면에는 상기 배출부(410)와 연통되도록 유로(480)가 형성되고, 상기 유로(480)는 도가니(430)에서 기화된 증착 물질을 상기 배출부(410)로 유도한다.

상기 도가니(430)의 외측에는 상기 도가니(430)를 가열하기 위한 발열 부재(440)가 마련된다. 상기 발열 부재(440)는 상기 도가니(430)의 대향하는 외측면에 형성되어 있으며, 상기 도가니(430)의 대향하는 외측면과 하부면 즉, 삼면 외측에 형성되어도 무방하다. 또한, 상기 발열 부재(440)에는 외부 전원(490)이 연결되고, 상기 외부 전원(490)에 의해 발열 부재(440)에 열을 발생시켜 상기 열을 도가니(430)로 전달한다. 여기서, 상기 발열 부재(440)로는 코일 또는 램프가 사용될 수 있으며, 물론, 이와 유사한 발열 구조를 갖는 어떠한 구성이라도 무방하다.

상기 증발원(400)이 구비된 박막 증착 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 상기 박막 증착 장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 하부에 마련되어 기판(10)을 안치하는 기판 지지부(200)와, 상기 기판(10)의 상부에서 가스를 분사하는 다수의 증착원(300, 400)을 포함하고, 상기 증착원은 상기 기판 지지부(200)의 상부에 마련되어 상기 기판(10)을 향해 가스를 분사하는 가스 분사부(300)와, 상기 챔버(100)의 일측에 마련되어 상기 기판(10)의 상부에서 기판(10)을 향해 가스를 분사하는 증발원(400)을 포함한다. 여기서, 상기 증발원(400)은 챔 버(100)의 측벽에 관통되도록 다수개가 설치되고, 상기 챔버(100)의 내측에 마련된 증발원(400)의 일단부는 챔버(100) 내의 상부를 향하도록 기울어져 있다. 또한, 상기 증발원(400)의 일면에는 배출부(410)가 형성되어 있으며, 상기 배출부(410)는 기판(10)을 향하도록 증발원(400)의 일면에 형성되어 있다.

즉, 상기 증발원(400)은 도 4에 도시된 바와 같이, 일면에 배출부(410)가 형성된 케이스(420)와, 상기 케이스(420)의 내부에 마련되어 일측이 상기 배출부(410)와 연통되도록 상기 케이스(420)의 내측에 삽입된 도가니(430)와, 상기 도가니(430)의 적어도 일측면에서 상기 도가니(430)를 가열시키는 발열 부재(440)를 포함한다.

상기 케이스(420)의 측면 일부에 형성된 배출부(410)는 하부를 향하도록 형성되어 있으며, 상기 배출부(410)를 개폐시키기 위한 셔터(460) 및 셔터(460)를 구동하기 위한 셔터 구동부(470)가 마련된다.

상기 도가니(430)는 케이스(420)의 내측에 삽입되도록 마련되고, 상기 케이스(420)의 내측에 삽입된 도가니(430)의 측벽 일부에는 상기 케이스(420)의 측면에 형성된 배출부(410)와 연통되도록 가스 유로(480)가 연결되어 있다. 또한, 상기 도가니(430)의 외측벽에는 상기 도가니(430)를 가열하기 위한 발열 부재(440)가 마련되어 있으며, 상기 발열 부재(440)는 도가니(440)를 둘러싸도록 외측벽 및 하부 즉, 삼면에 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 상기 발열 부재(440)에는 상기 발열 부재(440)를 가열시키기 위한 외부 전원(490)이 연결되고, 상기 외부 전원(490)에 의해 발열 부재(440)는 열을 발생시키고, 상기 열은 도가니(430)로 전달된다.

상기 도가니(430)는 상기 도가니(430)의 외측면에 마련된 발열 부재(440)에 의해 가열되고, 상기 도가니(430)에 저장된 증착 물질은 상기 열에 의해 기화되어 기화된 증착 물질은 상기 도가니(430)의 일측이 개방된 면과 케이스(420)에 형성된 배출부(410)를 거쳐 기판(10)을 향해 분사되게 된다.

상기 구성을 가지는 증발원(400)이 구비된 박막 증착 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 기판(10)을 챔버(100)의 측벽에 형성된 게이트(110)를 통해 인입되어 기판 지지부(200)의 상면에 안치한 후, 기판(10)의 상면에 소정의 패턴이 형성된 마스크(미도시)를 부착하고, 상기 기판 지지부(200)를 가열하여 일정한 온도로 유지시킨다.

이후, 챔버(100)의 하부에 마련된 배기 수단(120)에 의해 챔버(100) 내부를 고진공 또는 저진공 상태로 전환하여 공정 분위기를 조성하고, 상기 가스 분사부(300) 및 증발원(400)에 상기 기판(10)에 증착되어질 증착 물질을 공급한다. 여기서, 상기 가스 분사부(300) 및 증발원(400)에는 동일하거나 서로 다른 증착 물질이 공급될 수 있으며, 증발원(400)을 단일 증착원으로 하여 상기 증발원(400)에만 증착 물질을 공급할 수도 있다. 또한, 상기 가스 분사부(300) 및 증발원(400)에는 서로 기화 온도가 상이한 증착 물질이 공급될 수 있으며, 물론 기화 온도가 동일한 증착 물질이 사용되어도 무방하다.

상기 가스 분사부(300)에 공급된 증착 물질은 상기 몸체(310)에 형성된 소정 공간(320)에서 가열되어 기화된 후, 상기 몸체(310)의 하부에 형성된 관통홀(330) 을 거쳐 기판(10)의 상부로 분사된다. 또한, 상기 증발원(400)의 증착 물질은 상기 증발원(400)의 내부에 마련된 도가니(430)에 저장되고, 상기 도가니(430)의 외측에 마련된 발열 부재(440)에 의한 열에 의해 상기 도가니(430) 내의 분말 형태의 증착 물질을 기화시키고, 기화된 증착 물질은 상기 도가니(430)의 일측에 연결된 유로(480)와 배출부(410)를 거쳐 기판(10)의 상방 측부에서 기판을 향해 분사된다. 즉, 상기 가스 분사부(300) 및 증발원(400)에서 분사된 증착 물질은 각각 기판(10)을 향하게 되고, 마스크의 패턴을 통해 노출되는 기판(10)의 상부면에 증착되어 소정의 박막 패턴을 형성하게 되고, 예를 들어 유기 박막을 형성한다. 물론, 단일 증착원으로 증발원(400) 만을 사용할 경우, 상기 증발원(400)에서 증착 물질이 분사되는 방향을 조절함으로써 기판(10) 전체에 균일한 박막을 형성할 수 있다.

상기와 같이 증발원(400)이 장착된 박막 증착 장치는 대면적의 기판(10)을 처리하더라도 샤워 헤드 타입의 가스 분사부(300)의 크기를 증가시키지 않고도 증발원(400)을 사용하여 기판(10)상에 위치에 따라 박막을 증착할 수 있으므로, 상기 기판(10) 전체에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 가스 분사부(300)를 대면적화시키지 않으므로 고온으로 진행되는 기판 공정의 온도를 낮출 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 박막 증착 장치는 분사 각도 조절이 가능한 증발원(400)을 사용함으로써, 가스 분사부(300)를 사용하지 않더라도 단일 증착원으로서 기판(10) 전체에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 박막 증착 장치는 2개 이상의 증착원을 구비할 수 있어, 다양한 종류의 물질의 증착이 가능하고, 특히 기화 온도가 상이한 증착 물질을 동시에 증착할 수 있어 새로운 기 능성 박막을 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발원이 장착된 박막 증착 장치를 나타낸 개략 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 증착 장치의 가스 분사부를 나타낸 사시도이다.

도 5 내지 도 6b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 증착 장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 하부에 마련되어 기판(10)을 안치하는 기판 지지부(200)와, 상기 기판(10)의 상부에서 가스를 분사하는 다수의 증착원(300, 400)을 포함하고, 상기 증착원은 상기 기판 지지부(200)의 상부에 마련되어 상기 기판(10)을 향해 상부에서 증착 물질을 분사하는 인젝터 타입의 가스 분사부(500)와, 상기 챔버(100)의 측벽에서 상기 기판(10)을 향해 증착 물질을 분사하는 증발원(400)을 포함한다. 여기서, 상기 제 2 실시예에 따른 박막 증착 장치의 구조는 가스 분사부(500)를 제외하고는 제 1 실시예와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 가스 분사부(500)는 챔버(100) 내의 상부에 마련되고, 상기 챔버(100)의 내측 상부면과 연결된 중심축(510)과, 상기 중심축(510)에 방사상으로 연결되어 상기 챔버(100)의 내측 상부면과 소정 간격 이격되어 형성된 인젝터(520)를 포함한다.

상기 중심축(510)의 일단은 챔버(100) 내측 상부에 연결되고, 상기 중심축(510)의 타단은 인젝터(520)가 상기 중심축(510)과 수직을 이루도록 연결된다. 또한, 상기 가스 분사부(500)에는 상기 챔버(100) 내로 증착 물질을 공급하기 위한 증착원 공급부(540)가 연결되고, 도시되지는 않았지만 상기 중심축(510) 및 인젝터(520)의 내부에는 상기 중심축(510) 및 인젝터(520)의 내부를 연통하는 가스 유로(미도시)가 형성되어 있다. 또한, 인젝터(520)의 하부면 즉, 기판(10)과 대향하는 면에는 상기 가스 유로와 연통 형성된 다수의 노즐(530)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 증착원 공급부(540)로부터 공급된 증착 물질은 가스 분사부(500)의 중심축(510)과 인젝터(520)의 가스 유로 및 노즐을 거쳐 기판(10)의 상부로 이동된다.

여기서, 상기 인젝터(520)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 중심축(510)에 연결된 다수의 인젝터(520)를 일자 막대 형상으로 구성할 수 있으며, 도 6b에 도시된 바와 같이, 중심축(510)에 연결된 다수의 인젝터(520)를 십자 형상으로 구성할 수 있다. 물론, 상기 인젝터(520)의 수는 이에 한정되지 않으며, 더 많은 수의 인젝터(520)를 구성할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 중심축(510)은 기판(10)에 증착 물질을 균일하게 증착하기 위해 회전하여 상기 인젝터(520)를 회전시킬 수 있으며, 상기 중심축(510)에 더 많은 개수의 인젝터(520)가 연결되었을 경우 상기 중심축(510)을 고정시킬 수도 있다.

상기 증발원(400)은 챔버(100)의 측벽에 관통되어 일면이 기판(10)을 향하도록 다수개가 설치되며, 증착 물질을 분사하는 배출부(410)가 형성된 케이스(420)와, 상기 케이스(420)의 내부에 삽입되어 증착 물질을 저장하는 도가니(430)가 마련되어 있으며, 상기 도가니(430)의 외측면을 따라 발열 부재(440)가 구비된다. 여기서, 상기 도가니(430)의 일부는 개방되어 있으며, 상기 개방된 도가니(430)의 일부는 상기 배출부(410)와 연통되어 있다.

상기 도가니(430)에 저장된 증착 물질은 상기 도가니(430)의 외측면에 마련된 발열 부재(440)에 의해 가열되고, 이에 발생된 열에 의해 고체 혹은 액체의 증착 물질이 기화되어 상기 도가니(430)와 배출부(410)를 거쳐 기체 상태로 기판(10)을 향하여 분사된다.

여기서, 상기 증발원(400)은 기화된 증착 물질을 분사하는 배출부(410)가 기판(10)을 향하도록 하는 것이 바람직하며, 구체적으로 본 발명의 제 1 실시예 및 변형예와 같은 구성으로 변경할 수 있다.

상기와 같은 인젝터 타입의 가스 분사부(500)가 구비된 박막 증착 장치는 샤워 헤드 타입의 가스 분사부(300)가 구비된 박막 증착 장치에 비해 증착 물질을 더욱 균일하게 분사할 수 있어 기판(10)에 형성된 박막의 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 상기 증발원(400)을 챔버(100)의 측벽에 설치하였지만, 상기 챔버(100)의 상부면 또는 하부면에 설치될 수 있으며, 이때, 상기 증발원(400)의 배출부(410)는 기판(10)을 향해 형성됨이 바람직하다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 챔버 일측에 증발원을 구비하여 기판상의 원하 는 위치에 박막을 증착할 수 있으므로, 대면적의 기판에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 증발원을 구비하여 가스 분사부를 대면적시키지 않고 온도 제어가 가능함으로써, 상기 가스 분사부에서 증착 물질이 응축되어 파티클이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 증발원을 구비하여 가스 분사부를 대면적시키지 않고 온도 제어가 가능함으로써, 기판 공정의 온도를 낮출 수 있고, 기판의 온도 조절이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 분사 각도 조절이 가능한 증발원을 사용함으로써, 단일 증착원으로 기판 전체에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 다수의 증착원을 구비함으로써, 다양한 종류의 물질의 증착이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하향식 증발원을 구비한 박막 증착 장치를 구비함으로써, 대면적의 기판 및 마스크의 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하향식 증발원과 더불이 인젝터 타입 혹은 샤워 헤드 방식의 가스 분사부를 구비함으로써, 박막 균일도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

챔버와,

상기 챔버 내의 하부에 마련되어 기판이 안치되는 기판 지지부와,

상기 챔버의 일측에 설치되어 상기 기판을 향하여 가스를 분사하는 증발원

을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 기판 지지부의 상부에 마련되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 증발원은 일부가 챔버 내에 마련되고, 상기 증발원의 배출부는 기판을 향해 형성된 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 증발원은 챔버의 측벽에 관통되어 일부가 챔버 내에 마련되고, 상기 챔버 내에 마련된 증발원은 하방 또는 상방으로 기울어지도록 소정 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 증발원은 일부에 배출부가 형성된 케이스와, 상기 배출부에 마련된 균일도 조절판과, 일부가 개방되어 상기 케이스의 내측에 마련되어 증착 물질을 저장하는 도가니와, 상기 도가니의 외측에 마련된 발열 부재를 포 함하고, 상기 도가니의 일부가 개방된 면은 상기 배출부와 연통된 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증발원 및 가스 분사부에는 동일한 증착 물질이거나 기화 온도가 서로 증착 물질이 공급되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 분사부는 인젝터 타입인 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 가스 분사부는 중심축과 상기 중심축을 중심으로 방사상으로 연결된 다수의 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
청구항 8에 있어서, 상기 인젝터는 중심축을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.