KR20110002235A - Downward type linear source and device for depositing thin film using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A downward type linear deposition source and a device for forming a thin film using the same are provided to improve vapor deposition density and efficiency. CONSTITUTION: A downward type linear deposition source(10) comprises a container-shaped crucible(11), an injection pipe(14), a heating unit(18), and a cylindrical nozzle(15). A space is formed inside the crucible. The injection pipe passes through the side of the crucible. The injection pipe supplies the deposition material to the space of the crucible. The heating unit heats the deposition material of the crucible inside. The nozzle discharges the vaporized deposition material downward through the lower part of the crucible. The nozzle is installed inside the space of the crucible.

Description

하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치{DOWNWARD TYPE LINEAR SOURCE AND DEVICE FOR DEPOSITING THIN FILM USING THE SAME}DOWNWARD TYPE LINEAR SOURCE AND DEVICE FOR DEPOSITING THIN FILM USING THE SAME}

본 발명은 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 노즐을 이용해 기화된 증착물질을 기판 상측에서 하향 분사하여 증착시킴으로써 증착 효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 장치의 구성을 단순화시킬 수 있도록 하는 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a top-down linear evaporation source and a thin film forming apparatus using the same, and more particularly, it is possible to improve the deposition efficiency by depositing the vaporized deposition material by spraying the vaporized deposition material on the upper side of the substrate and the configuration of the apparatus. The present invention relates to a top-down linear evaporation source and a thin film forming apparatus using the same.

종래의 진공 증착 장치는 도가니에서 기화된 증착물질을 유도하는 노즐을 사용하지 않고, 증착물질이 방사상으로 흩어지게 된다. 따라서, 증착하고 하는 위치에만 증착하기가 용이하지 않아 증착물질이 기판뿐만 아니라 챔버의 내벽에 붙어 상당량의 증착물질이 낭비되는 문제점이 있었다.Conventional vacuum deposition apparatus does not use a nozzle to induce vaporized deposition material in the crucible, the deposition material is radially scattered. Therefore, it is not easy to deposit only at the position to be deposited, the deposition material is attached to the inner wall of the chamber as well as the substrate has a problem that a considerable amount of deposition material is wasted.

또한, 도가니에 충전된 증착물질을 기화 온도까지 가열하기 위해 가열부가 기화 온도보다 높은 온도로 가열되므로 증발원에서 많은 복사열이 방출되기 때문에 기판과 증발원 사이의 거리가 증가하여 기화된 물질이 기판에 증착되는 비율이 더욱 낮아지는 문제점이 있었다. In addition, since the heating unit is heated to a temperature higher than the vaporization temperature to heat the deposition material charged in the crucible to the vaporization temperature, a large amount of radiant heat is emitted from the evaporation source, so that the distance between the substrate and the evaporation source is increased to deposit the vaporized material on the substrate. There was a problem that the ratio is even lower.

한편, 생산성을 증가시키기 위하여 기판, 특히 유리 기판이 대형화되고 있는데 기존의 방식대로 하부에 증발원을 장착하고 상부에 기판을 설치하여 박막을 형성하면 기판이 아래쪽으로 휘어지는 문제가 야기 될 수도 있을 뿐만 아니라, 기판에 추가적인 도포 및 가공 공정을 진행하는 경우 대부분 반응 물질이 위에서 아래로 내려오는 방식이라 대형 기판을 뒤집는 공정도 필요하게 된다. On the other hand, in order to increase productivity, substrates, especially glass substrates, are being enlarged. However, if a thin film is formed by mounting an evaporation source on the lower side and installing the substrate on the upper side in a conventional manner, the substrate may not only bend downward, In the case of additional coating and processing on the substrate, most of the reaction materials come from the top to the bottom, so the process of overturning the large substrate is required.

상기한 문제점을 극복하고자 하향식 증발 장치가 개발되고 있으나 노즐을 포함한 기상 이동 경로를 고온으로 유지해야 하므로 전력의 소모가 크고 장비가 복잡해지는 문제점을 안고 있었다. In order to overcome the above problems, a top-down evaporation apparatus has been developed, but since the gas phase movement path including the nozzle must be maintained at a high temperature, power consumption is high and the equipment has a problem of being complicated.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 노즐을 이용해 기화된 증착물질을 기판 상측에서 하향 분사하여 증착시킴으로써 증착 효율을 향상시킬 수 있고, 장치의 구성을 단순화시킬 수 있도록 하는 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to improve the deposition efficiency by spraying the vaporized deposition material down the upper side of the substrate by using a nozzle to improve the deposition efficiency, and to simplify the configuration of the apparatus for a top down linear evaporation source and It is to provide a thin film forming apparatus using the same.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치는 증착물질을 수용하도록 내부에 충전공간이 구비된 통형상의 도가니; 상기 도가니의 충전공간 내부로 상기 증착물질을 공급하도록 상기 도가니의 측부를 관통하여 설치되는 장입관; 상기 도가니 내부의 충전된 상기 증착물질을 가열하는 가열 수단; 및 상기 가열수단에 의해 상기 도가니 내부에서 기화된 상기 증착물질을 상기 도가니의 하부를 통해 하향 배출시키는 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 도가니의 상기 충전공간 내부에 설치되며, 단면이 점차 축소되는 하부 단면 축소부가 상기 도가니의 하부를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 한다. Top-down linear evaporation source and a thin film forming apparatus using the same of the present invention for achieving the above object is a cylindrical crucible having a filling space therein to accommodate the deposition material; A charging pipe installed through the side of the crucible to supply the deposition material into the filling space of the crucible; Heating means for heating the deposited material filled in the crucible; And a nozzle for discharging the vapor deposition material vaporized inside the crucible by the heating means downwardly through the lower portion of the crucible, wherein the nozzle is installed in the filling space of the crucible, and the cross section gradually decreases. A cross-sectional reduction part is installed through the lower part of the crucible.

여기서, 상기 도가니는 탄소 또는 탄화규소를 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. Here, the crucible is preferably made of carbon or silicon carbide.

또한, 상기 도가니는 외주면을 덮는 외벽을 더 포함하고, 상기 외벽은 내화 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the crucible further includes an outer wall covering the outer peripheral surface, the outer wall is preferably made of a refractory material.

또한, 상기 가열수단은 상기 도가니 자체의 전기 저항에 의해 열을 발생시키도록 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하여 구성된다. In addition, the heating means comprises a power supply for supplying power to generate heat by the electrical resistance of the crucible itself.

또한, 상기 가열수단은 상기 도기니 내부에 설치되며, 상기 도가니와 동일 재질로 이루어지는 그물망을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. In addition, the heating means is installed in the crucible, it is preferable to further comprise a mesh made of the same material as the crucible.

또한, 상기 노즐의 단면이 "U"자 또는 "V"자 형상으로 이루어지고, 상기 노즐의 하부에 슬릿 또는 다수의 구멍 형태의 배출구가 구비되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the cross section of the nozzle is formed in a “U” or “V” shape, and a discharge port having a slit or a plurality of holes is provided below the nozzle.

또한, 상기 도가니 내부에서 상기 노즐 높이는 상기 도가니의 상기 충진공간의 최대 높이의 1/2 이상인 것이 바람직하다. In addition, the height of the nozzle in the crucible is preferably at least 1/2 of the maximum height of the filling space of the crucible.

또한, 상기 장입관은 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the charging pipe is preferably made of a ceramic material.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하향식 선형 증발원을 이용한 박막 형성 장치는, 상기한 하향식 선원 증발원; 상기 하향식 선원 증발원의 상기 장입관에 의해 연결되는 증착물질 저장고; 및 상기 장입관에 구비되어 상기 증착물질 저장고로부터 상기 하향식 선원 증발원의 상기 도가니 내부 충전공간으로 공급되는 상기 증착물질의 공급량을 제어하는 게이트 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. Thin film forming apparatus using a top-down linear evaporation source of the present invention for achieving the above object, the top-down source evaporation source; A deposition material reservoir connected by said charging pipe of said top down source evaporation source; And a gate valve provided in the charging pipe to control a supply amount of the deposition material supplied from the deposit material reservoir to the inner crucible filling space of the downward source evaporation source.

또한, 상기 장입관 내부를 냉각시키기 위한 냉각 수단을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to further comprise a cooling means for cooling the interior of the charging pipe.

상기 냉각 수단은 상기 장입관 외주면을 감는 냉각 코일을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. The cooling means is preferably configured to include a cooling coil winding the outer peripheral surface of the charging pipe.

또한, 상기 게이트 밸브를 통해 상기 장입관에 연결되어, 상기 도가니 내부 충전공간으로 불활성 가스를 공급하는 기체 공급관을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferably configured to further include a gas supply pipe connected to the charging pipe through the gate valve, to supply an inert gas to the inner filling space of the crucible.

상기한 본 발명의 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치에 따르면, 기화된 증착물질을 하향 분사하여 증착하는 하향식 증착이 이루어지도록 함으로써, 종래 상향식 증착과 비교하여 공정 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.According to the above-described top-down linear evaporation source of the present invention and a thin film forming apparatus using the same, the top-down deposition of the vaporized deposition material is sprayed downward, thereby improving the process efficiency compared to the conventional bottom-up deposition. .

또한, 본 발명의 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치에 따르면, 증발원에 증착물질을 분사하기 위한 노즐을 구비함과 아울러 도가니에 내화물질의 외벽을 형성하여 기판과 증발원의 거리를 줄임으로써, 증착 밀도 및 증착 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.In addition, according to the top-down linear evaporation source of the present invention and the thin film forming apparatus using the same, the vapor deposition by having a nozzle for injecting the deposition material on the evaporation source and by forming the outer wall of the refractory material in the crucible, thereby reducing the distance between the substrate and the evaporation source, It has the effect of improving the density and deposition efficiency.

또한, 본 발명의 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치에 따르면, 노즐의 대부분이 도가니 내부에 위치하기 때문에 노즐의 가열을 위한 별도의 가열 수단이 필요치 않아 설비의 크기를 작게 하고 공정 진행시 전력의 소모를 절감할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, according to the top-down linear evaporation source of the present invention and the thin film forming apparatus using the same, since most of the nozzles are located inside the crucible, a separate heating means for heating the nozzles is not necessary, so that the size of the equipment is reduced and the power of the process proceeds. It has the effect of reducing the consumption.

또한, 본 발명의 하향식 선형 증발원 및 이를 이용한 박막 형성 장치에 따르면, 도가니를 탄소 및 탄화규소 재질로 형성하여 전원 공급기를 통해 공급된 전원에 의해 증착물질을 기화시키는데 필요한 열을 자체 발열하도록 함으로써 장치의 구성을 좀더 단순화시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다. In addition, according to the top-down linear evaporation source of the present invention and the thin film forming apparatus using the same, the crucible is formed of carbon and silicon carbide material to self-heat the heat required to vaporize the deposition material by the power supplied through the power supply. This has the effect of making the configuration simpler.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하향식 선형 증발원의 정단면도이고, 도 2는 도 1의 하향식 선형 증발원의 측면도이다.1 is a cross-sectional view of a top down linear evaporation source according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of the top down linear evaporation source of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 하향식 선형 증발원(10: 이하, "증발원"이라 함)은 도가니(11), 장입관(14), 가열 수단(18), 및 노즐(15)을 포함하여 구성된다. Referring to FIGS. 1 and 2, the top-down linear evaporation source 10 (hereinafter referred to as “evaporation source”) of the present embodiment is a crucible 11, a charging tube 14, a heating means 18, and a nozzle 15. It is configured to include).

먼저, 도가니(11)는 증착물질을 수용하도록 내부에 충전공간(C)이 구비되는 통형상으로 이루어진다. First, the crucible 11 is formed in a cylindrical shape having a filling space (C) therein to accommodate the deposition material.

본 실시예에서 도가니(11)는 수평 방향으로 길게 연장 형성되는 원통 형상으로 이루어지는 것을 예시한다. 그러나 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 내부에 충전공간(C)을 형성할 수 있는 한 다양한 종류의 다각통 형상으로 이루 어질 수 있음은 당연하다. In the present embodiment, the crucible 11 exemplarily has a cylindrical shape extending in the horizontal direction. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and it is natural that various types of polygonal cylinders may be formed as long as the filling space C may be formed therein.

한편, 도가니(11)는 탄소 또는 탄화 규소 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이처럼 도가니(11)가 탄소 또는 탄화 규소 재질로 이루어짐에 따라 별도의 발열 부재를 사용하지 않고도 후술하는 가열 수단에 의해 전원이 공급되면 자체 전기 저항에 의해 증착물질을 가열하기 위한 열을 발생시킬 수 있다.On the other hand, the crucible 11 is preferably made of carbon or silicon carbide material. As such, since the crucible 11 is made of carbon or silicon carbide, when the power is supplied by a heating means described later without using a separate heating member, heat may be generated by heating the deposition material by its own electrical resistance. .

또한, 본 실시예의 도가니(11)는 외주면을 감싸는 외벽(12)을 더 포함하여 구성된다. 이 외벽(12)은 도가니의 외주면 상에 열전도성이 낮은 내화물질을 도포하거나 또는 내화물질을 둘러싸 형성한다. In addition, the crucible 11 of the present embodiment is configured to further include an outer wall 12 surrounding the outer peripheral surface. The outer wall 12 is formed by coating a refractory material having a low thermal conductivity or surrounding the refractory material on the outer circumferential surface of the crucible.

이처럼, 도가니(11)에 내화물질로 이루어진 외벽(12)을 형성함으로써 증착물질을 기화시키기 위해 가열된 열이 외기에 의해 냉각되는 것을 방지할 수 있도록 한다. As such, by forming the outer wall 12 of the refractory material in the crucible 11, it is possible to prevent the heat heated to vaporize the deposition material to be cooled by the outside air.

또한, 증착물질을 노즐(15)을 통해 기판으로 하향 분사시 도가니(11)로부터 기판으로 복사열이 전달되어 발생할 수 있는 기판의 열변형을 방지함과 아울러 노즐(15)과 기판 사이의 간격을 최소화시켜 불필요한 부분에 증착이 이루어지는 것을 방지할 수 있도록 한다. In addition, when the deposition material is injected downward into the substrate through the nozzle 15, the thermal deformation of the substrate may be prevented, which may occur due to the transfer of radiant heat from the crucible 11 to the substrate, and the gap between the nozzle 15 and the substrate may be minimized. To prevent deposition on unnecessary portions.

도가니(11)의 측부에는 상기한 원통형의 길이 방향을 따라 다수의 장입공(13)이 관통 형성된다. On the side of the crucible 11, a plurality of charging holes 13 are formed through the cylindrical direction.

이처럼, 도가니(11)의 길이 방향을 따라 다수의 장입공(13)을 형성함으로써, 충전공간(C) 내부로 충전물질들이 균일하게 공급할 수 있도록 한다. As such, by forming a plurality of charging holes 13 along the length direction of the crucible 11, the filling materials can be uniformly supplied into the filling space (C).

그리고, 각각의 장입공(13)에는 도가니(11)의 충전공간(C) 내부로 증착물질을 공급하기 위한 통로 역할을 하는 장입관(14)이 끼워져 고정된다. 여기서, 장입관(14)은 열전도율이 낮은 물질 즉, 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, a charging pipe 14 serving as a passage for supplying a deposition material into the filling space C of the crucible 11 is inserted and fixed in each charging hole 13. Here, the charging pipe 14 is preferably made of a material having a low thermal conductivity, that is, a ceramic material.

가열 수단(18)은 도가니 내부의 충전된 상기 증착물질을 가열하도록 구성된다. 본 실시예에서 가열 수단(18)은 탄소 및 탄화규소 재질로 이루어진 도가니(11)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급기만으로 구성되는 것을 예시한다. The heating means 18 is configured to heat the deposited material filled inside the crucible. In the present embodiment, the heating means 18 exemplifies that the heating means 18 is composed of only a power supply for supplying power to the crucible 11 made of carbon and silicon carbide.

이처럼, 도가니(11)가 전기 저항성이 높은 탄소 또는 탄화 규소 재질로 이루어지기 때문에 별도의 발열 부재를 사용하지 않고 전원 공급기를 통해 공급되는 전원에 의해 자체적으로 전기 저항 가열 방식으로 열을 발생시켜 도가니(11) 내부에 충진된 증착물질을 기화시킬 수 있게 된다. As such, since the crucible 11 is made of carbon or silicon carbide material having high electrical resistance, the crucible is generated by electric resistance heating by itself by power supplied through a power supply without using a separate heating member. 11) It is possible to vaporize the deposited material filled inside.

또한, 도가니(11)의 내부면 상에 설치되며, 상기 도가니(11)와 동일 탄소 및 탄화 규소 재질로 이루어지는 그물망(19)을 더 포함할 수 있다.In addition, it is provided on the inner surface of the crucible 11, and may further include a mesh 19 made of the same carbon and silicon carbide material as the crucible 11.

그물망(19)은 전원 공급기를 통해 공급된 전원에 도가내(11) 내부에 충전된 증착물질을 좀더 효과적으로 가열할 수 있도록 한다. The mesh 19 allows for more efficient heating of the deposited material charged inside the furnace 11 to the power supplied through the power supply.

그리고, 노즐(15)은 상기한 가열수단(18)에 의해 상기 도가니(11) 내부에서 기화된 증착물질을 도가니(11)의 하부를 통해 기판 상측에서 하향 분사하도록 구성된다. In addition, the nozzle 15 is configured to spray the vapor deposition material vaporized inside the crucible 11 by the heating means 18 downward through the lower portion of the crucible 11 above the substrate.

본 실시예에서 노즐(15)은 상기 도가니(11)의 충전공간(C) 내부에 설치되며, 단면이 점차 축소되는 하부 단면 축소부(16)가 도가니(11)의 하부를 관통하여 설치되는 것을 예시한다.In the present embodiment, the nozzle 15 is installed in the filling space C of the crucible 11, and the lower cross-sectional reduction part 16 whose cross section is gradually reduced is installed through the lower part of the crucible 11. To illustrate.

여기서, 노즐(15)의 단면은 하부로 갈수록 단면적이 작아지는 "U" 또는 "V" 자 형상으로 이루어질 수 있고, 그 하부 단면 축소부(16)에는 기화된 증착물질을 분사하기 위한 배출구(17)가 형성된다. Here, the cross section of the nozzle 15 may have a “U” or “V” shape in which the cross-sectional area decreases toward the lower portion, and the discharge cross section 17 for injecting the vaporized deposition material into the lower cross-sectional reduction portion 16. ) Is formed.

상기한 배출구(17)는 길이 방향을 따라 길게 형성되는 슬롯 또는 다수의 구멍 형태의 형성될 수 있다. The outlet 17 may be formed in the form of a slot or a plurality of holes are formed long along the longitudinal direction.

또한, 노즐(15)은 도가니(11) 내부에서 노즐(15) 높이(h)는 도가니(11)의 충진공간의 최대 높이(H) 즉, 수직 방향 직경의 1/2 이상인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the height 15 of the nozzle 15 of the nozzle 15 in the crucible 11 is the maximum height H of the filling space of the crucible 11, that is, 1/2 or more of the vertical diameter.

이하, 상기한 하향식 선원 증발원(10)을 이용한 박막 형성 장치(100)를 도 3을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the thin film forming apparatus 100 using the top-down source evaporation source 10 will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하향식 선형 증발원을 이용한 박막 형성장치를 도시한 개략도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a thin film forming apparatus using a top-down linear evaporation source according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 하향식 선원 증발원을 이용한 박막 형성 장치(100; 이하, "박막 형성 장치"라 함)는 상기한 증발원(10), 증착물질 저장고(20), 게이트 밸브(30), 냉각수단(40) 및 기체 공급관(50)으로 이루어진다. Referring to FIG. 3, the thin film forming apparatus 100 (hereinafter, referred to as “thin film forming apparatus”) using the top-down source evaporation source of the present embodiment includes the evaporation source 10, the deposition material reservoir 20, and the gate valve ( 30), the cooling means 40 and the gas supply pipe (50).

상기한 증발원(10)은 에너지 효율을 높이기 위해서 도가니(11)의 크기를 작게 하고 증착물질이 당장의 증착에 필요한 만큼만 도가니에 담겨 있고 여분의 증착물질의 양을 최소화할 필요가 있다.In order to increase energy efficiency, the evaporation source 10 needs to reduce the size of the crucible 11 and to minimize the amount of extra deposition material in the crucible as much as the deposition material is required for the immediate deposition.

증착물질 저장고(20)는 증발원의 장입관(14)을 통해 서로 연결되게 연속적으로 증착물질을 도가니(11) 내부의 충전공간(C)로 공급하도록 형성된다. The deposition material reservoir 20 is formed to continuously supply the deposition material to the filling space C inside the crucible 11 so as to be connected to each other through the charging pipe 14 of the evaporation source.

게이트 밸브(30)는 증착물질 저장고(20)를 연결하는 장입관(14) 상에 설치되어 증착물질 저장고(20)로부터 도가니(11)로 공급되는 증착물질의 량을 제어하도록 한다.The gate valve 30 is installed on the charging pipe 14 connecting the deposition material reservoir 20 to control the amount of deposition material supplied from the deposition material reservoir 20 to the crucible 11.

따라서, 게이트 밸브(30)는 도가니(11)의 내부의 분위기를 깨지 않으면서 필요한 량의 증착물질을 수시로 도가니(11)에 공급할 수 있도록 하여 증발원을 통해 연속적인 증착 공정이 이루어질 수 있도록 한다. Therefore, the gate valve 30 can supply the required amount of deposition material to the crucible 11 at any time without breaking the atmosphere inside the crucible 11 so that a continuous deposition process can be performed through an evaporation source.

도 3에서는 도가니(11) 내부의 분위기를 조성하기 위한 장치를 도시하지 않았지만, 증착물질이 도가니(11) 내부로 장입되는 순간에는 증착물질 저장고(20) 내부의 분위기가 도가니(11) 내부의 분위기와 같거나 유사하게 유지되어 있도록 하는 것이 바람직하다. In FIG. 3, the apparatus for creating an atmosphere inside the crucible 11 is illustrated, but at the moment when the deposition material is charged into the crucible 11, the atmosphere inside the deposition material storage 20 is the atmosphere inside the crucible 11. It is desirable to remain the same or similar to.

냉각 수단(40)은 장입관(14)을 냉각시키도록 설치되어, 장입관(14)을 통해 도가니(11)로부터 게이트 밸브(30) 및 증착물질 저장고(20)으로 열이 전달되는 것을 방지함과 아울러 증착물질의 용융 및 변형 등에 의해 장입관(14) 내부의 장입 통로가 막히거나 게이트 밸브(30)가 고장 나는 것을 방지할 수 있도록 한다. Cooling means 40 is installed to cool charge tube 14 to prevent heat from being transferred from crucible 11 to gate valve 30 and deposit storage 20 through charge tube 14. In addition, the charging passage inside the charging pipe 14 may be blocked or the gate valve 30 may fail due to melting and deformation of the deposition material.

한편, 본 실시예에서 냉각 수단(40)은 장입관(14) 외부에 감싸는 냉각 코일(41)인 것을 예시한다.On the other hand, the cooling means 40 in the present embodiment exemplifies that the cooling coil 41 wrapped around the charging pipe (14).

또한, 기체 공급관(50)은 게이트 밸브(30)를 통해 장입관(14)에 연결되어, 장입관(14) 내부로 불활성 가스를 공급하도록 한다. In addition, the gas supply pipe 50 is connected to the charging pipe 14 through the gate valve 30 to supply an inert gas into the charging pipe 14.

상기한 냉각 수단(40)에 의해 장입관(14)이 냉각된 상태에서 도가니(11)에서 기화된 증착물질이 유입되면 장입관(14) 내부에 증착되어 장입 통로를 막게 된다. 따라서, 기체 공급관(50)을 통해 불활성 기체 등을 불어 넣어 도가니(11)에서 기화된 증착물질이 장입관(14) 내부로 유입되는 것을 방지하여 장입관 내부가 막히 는 것을 방지할 수 있도록 한다.  When vaporized deposition material is introduced from the crucible 11 while the charging pipe 14 is cooled by the cooling means 40, it is deposited inside the charging pipe 14 to block the charging passage. Therefore, the inert gas or the like is blown through the gas supply pipe 50 to prevent the deposition material vaporized from the crucible 11 from flowing into the charging pipe 14 to prevent the charging pipe from being blocked inside.

또한, 기체 공급관(50)을 통해 유입되는 불활성 기체의 압력을 조절하여 도가니(11) 내부의 압력이 외부의 압력보다 높게 유지되도록 하여 노즐(15)을 통해 분사되는 증착물질의 양을 조절하도록 한다.In addition, by adjusting the pressure of the inert gas flowing through the gas supply pipe 50 to maintain the pressure inside the crucible 11 higher than the external pressure to adjust the amount of the deposition material injected through the nozzle 15. .

한편, 전술한 그물망(19)은 증착물질 뿐만 아니라 기체 공급관(50)을 통해 유입되는 불활성 기체를 신속하게 가열하여, 도가니 내부의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한다. On the other hand, the above-described mesh 19 to quickly heat the inert gas flowing through the gas supply pipe 50 as well as the deposition material, it is possible to prevent the temperature inside the crucible is lowered.

전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 하향식 선형 증발원을 이용한 박막 형성 장치(100)는 하부에 위치한 기판에 대해 하향식으로 기화된 증착물질을 배출하여 기판면 상에 연속적으로 증착할 수 있도록 한다. 또한, 박막 형성 장치의 설비를 작고 간단하게 구성할 수 있고, 증착 과정에서 소비되는 에너지를 줄여 공정 비용을 절감할 수 있도록 한다. As described above, the thin film forming apparatus 100 using the top-down linear evaporation source according to the present embodiment discharges the vaporized deposition material downward from the bottom substrate to be continuously deposited on the substrate surface. In addition, it is possible to configure the equipment of the thin film forming apparatus small and simple, and to reduce the energy consumed during the deposition process to reduce the process cost.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하향식 선형 증발원의 정단면도이다. 1 is a front sectional view of a top-down linear evaporation source according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 하향식 선형 증발원의 측면 사시도이다. FIG. 2 is a side perspective view of the top down linear evaporation source of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하향식 선형 증발원을 이용한 박막 형성 장치를 도시한 개략도이다. 3 is a schematic view showing a thin film forming apparatus using a top-down linear evaporation source according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 증발원 11: 도가니10: evaporation source 11: crucible

12: 외벽 13: 장입공12: outer wall 13: charging

14: 장입관 15: 노즐14: charging pipe 15: nozzle

16: 하부 단면 축소부 17: 배출구16: lower section reduction 17: outlet

18: 가열 수단(전원 공급기) 20: 증착물질 저장고18: heating means (power supply) 20: depositing material reservoir

30: 게이트 밸브 40: 냉각수단30: gate valve 40: cooling means

41: 냉각 코일 50: 가스 공급관41: cooling coil 50: gas supply pipe

Claims (12)

증착물질을 수용하도록 내부에 충전공간이 구비된 통형상의 도가니; A cylindrical crucible having a filling space therein to accommodate the deposition material; 상기 도가니의 충전공간 내부로 상기 증착물질을 공급하도록 상기 도가니의 측부를 관통하여 설치되는 장입관; A charging pipe installed through the side of the crucible to supply the deposition material into the filling space of the crucible; 상기 도가니 내부의 충전된 상기 증착물질을 가열하는 가열 수단; 및Heating means for heating the deposited material filled in the crucible; And 상기 가열수단에 의해 상기 도가니 내부에서 기화된 상기 증착물질을 상기 도가니의 하부를 통해 하향 배출시키는 노즐을 포함하고, And a nozzle for discharging the vapor deposition material vaporized inside the crucible by the heating means downwardly through the lower portion of the crucible. 상기 노즐은,The nozzle, 상기 도가니의 상기 충전공간 내부에 설치되며, 단면이 점차 축소되는 하부단면 축소부가 상기 도가니의 하부를 관통하여 설치되는 하향식 선원 증발원.A top-down source evaporation source installed in the filling space of the crucible and having a lower cross-sectional reduction portion whose cross section is gradually reduced through the lower portion of the crucible. 제1항에서,In claim 1, 상기 도가니는,The crucible is 탄소 또는 탄화규소를 재질로 이루어지는 하향식 선원 증발원.Top down source evaporation source made of carbon or silicon carbide. 제2항에서,In claim 2, 상기 도가니는 외주면을 덮는 외벽을 더 포함하고, The crucible further includes an outer wall covering the outer circumferential surface, 상기 외벽은 내화 물질로 이루어지는 하향식 선원 증발원. The outer wall is a top-down source evaporation source consisting of a refractory material. 제2항에서,In claim 2, 상기 가열수단은, The heating means, 상기 도가니 자체의 전기 저항에 의해 열을 발생시키도록 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 하향식 선원 증발원.Top down source evaporation source comprising a power supply for supplying power to generate heat by the electrical resistance of the crucible itself. 제2항에서,In claim 2, 상기 가열수단은, The heating means, 상기 도기니 내부에 설치되며, 상기 도가니와 동일 재질로 이루어지는 그물망을 더 포함하는 하향식 선원 증발원.A top down source evaporation source installed inside the crucible and further comprising a mesh made of the same material as the crucible. 제1항에서,In claim 1, 상기 노즐의 단면이 "U"자 또는 "V"자 형상으로 이루어지고,The cross section of the nozzle is made of a "U" or "V" shape, 상기 노즐의 하부 단면 축소부 하단에는 슬릿 또는 다수의 구멍 형태의 배출구가 구비되는 하향식 선원 증발원. Downward source evaporation source is provided with a discharge port in the form of a slit or a plurality of holes at the bottom of the lower end of the lower section. 제1항에서,In claim 1, 상기 도가니 내부에서 상기 노즐 높이는 상기 도가니의 상기 충진공간의 최대 높이의 1/2 이상인 것을 포함하는 하향식 선원 증발원. The top of the source evaporation source including the nozzle height is at least 1/2 of the maximum height of the filling space of the crucible. 제1항에서,In claim 1, 상기 장입관은 세라믹 재질로 이루어지는 하향식 선원 증발원. The charging pipe is a top-down source evaporation source made of a ceramic material. 제1항의 상기 하향식 선원 증발원; The top down source evaporation source of claim 1; 상기 하향식 선원 증발원의 상기 장입관에 의해 연결되는 증착물질 저장고; 및A deposition material reservoir connected by said charging pipe of said top down source evaporation source; And 상기 장입관에 구비되어, 상기 증착물질 저장고로부터 상기 하향식 선원 증발원의 상기 도가니 내부 충전공간으로 공급되는 상기 증착물질의 공급량을 제어하는 게이트 밸브를 포함하는 하향식 선원 증발원을 이용한 박막 형성 장치.And a gate valve provided in the charging pipe and configured to control a supply amount of the deposition material supplied from the deposit material reservoir to the inner crucible filling space of the downward source evaporation source. 제9항에서, The method of claim 9, 상기 장입관 내부를 냉각시키기 위한 냉각 수단을 더 포함하는 하향식 선원 증 발원을 이용한 박막 형성 장치.Thin film forming apparatus using a top-down source evaporator further comprises a cooling means for cooling the interior of the charging pipe. 제10항에서, In claim 10, 상기 냉각 수단은, The cooling means, 상기 장입관 외주면을 감는 냉각 코일을 포함하는 하향식 선원 증발원을 이용한 박막 형성 장치.Thin film forming apparatus using a top-down source evaporation source comprising a cooling coil wound around the outer circumferential surface of the charging pipe. 제10항에서, In claim 10, 상기 게이트 밸브를 통해 상기 장입관에 연결되어,Connected to the charging tube through the gate valve, 상기 장입관 내부로 불활성 가스를 공급하는 기체 공급관을 더 포함하는 하향식 선원 증발원을 이용한 박막 형성 장치.Thin film forming apparatus using a top-down source evaporation source further comprising a gas supply pipe for supplying an inert gas into the charging pipe.
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