KR20140145843A - 증착장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 증착장치는 기판이 트레이에 안착되어 내부로 반입되는 제 1챔버, 상기 제 1챔버의 상부에 위치하여 하부의 상기 기판으로 승화물질이 제공되도록 하는 증착 소오스, 상기 제 1챔버의 하부에 격벽에 의하여 분리되어 구비되며 상기 제 1챔버의 하부 외측으로 상기 격벽을 관통하여 연장된 상기 트레이의 지지부를 지지하는 제 2챔버, 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버를 개별적으로 차동 펌핑(differential pumping)하는 펌프를 구비하는 것으로, 이러한 본 발명에 따른 증착장치는 선형의 하향식으로 기판을 증착하도록 하고, 또한 증착 영역을 사전에 설정하여 균일하게 기판에 하향식으로 승화물질이 증착되도록 함으로서 종래의 상향식 또는 측면식에 비하여 승화물질의 증착효율과 증착 균일도를 향상시킬 수 있으며, 증착 소오스에서 승화하는 승화물질을 효율적으로 기판측으로 하향 안내하도록 하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막 형성을 위하여 기상으로 증착을 수행하기 위하여 증착 물질을 승화시켜 박막을 증착하는 증착장치에 관한 것이다.
증착장치는 챔버(chamber) 내부에 증착될 대상 물질이 저장된 증착 소오스를 가열하여 승화한 승화 물질을 기판에 증착시키는 것이다. 이러한 증착장치는 박막 형성 공정에서 사용된다.
증착장치는 승화한 승화물질을 하부에서 상부로 승화시키는 상향식 증착 방식과, 상부에서 하부로 승화물질을 승화시키는 하향식 증착 방식 그리고 승화물질을 측면으로 승화시키는 측면식 증착 방식이 있다.
상향식 증착 방식은 증착률 제어가 용이한 이점이 있지만. 증착 대상인 기판이 상부에 위치하기 때문에 대면적의 기판에 대한 증착에는 불리하고, 승화물질의 사용효율이 낮다. 하향식 증착방식은 승화물질의 사용효율이 높고, 공정 시간이 짧지만 증착률 제어가 어렵고, 파티클과 관련된 문제가 상대적으로 크다. 그리고 측면식 증착 방식은 대면적 기판 증착에 유리하지만 상대적으로 증착균일도가 떨어진다.
최근까지 대부분의 증착장치의 증착 방식은 주로 상향식 또는 측면식 증착 방식을 채용하고 있다. 그런데 디스플레이용 기판의 제작을 위하여 도입된 증착 방식에서, 디스플레이 기판이 점점 더 대면적화 됨에 따라 현재의 상향식 또는 측면식 증착 방식을 구현하기가 매우 어렵다. 그 원인은 대면적 디스플레이 기판을 상부에 위치시키는 문제와 이를 지지하는 트레이 등이 대형화 됨에 따라 발생하는 다량의 파티클로 인하여 디스플레이용 기판 제작시에 증착 효율이 매우 떨어지는 문제가 발생한다. 이러한 문제는 대면적의 조명용 유기발광소자의 제작 및 솔라셀 제조시에도 유사하게 발생하는 문제점이다.
본 발명의 목적은 승화물질을 하향식으로 승화시켜 증착 소오스의 하부에 위치한 기판에 하향식으로 박막을 증착하는 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 목적과 관련된 본 발명의 다른 목적은 승화물질을 선형으로 기판에 증착하기 위하여 승화물질을 선형의 하향식으로 안내하도록 하는 증착 소오스를 구비하는 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 증착장치는 기판이 트레이에 안착되어 내부로 반입되는 제 1챔버, 상기 제 1챔버의 상부에 위치하여 하부의 상기 기판으로 승화물질이 제공되도록 하는 원형의 유로가 형성된 증착 소오스, 상기 제 1챔버의 하부에 격벽에 의하여 분리되어 구비되며 상기 제 1챔버의 하부 외측으로 상기 격벽을 관통하여 연장된 상기 트레이의 지지부를 지지하는 제 2챔버, 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버를 펌핑하는 펌프를 구비한다.
상기 하우징에는 가열부재가 구비되고, 상기 펌프는 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버를 개별적으로 차동 펌핑(differential pumping)할 수 있다.
상기 하우징은 원형의 제 1하우징과 상기 제 1하우징 내부에 위치하는 제 2하우징과 상기 제 2하우징의 내부에 승화물질이 담겨서 상부로 개구된 도가니를 구비할 수 있다.
상기 제 1하우징의 하부에는 하향 개구된 분출구가 형성될 수 있다.
상기 가열부재는 복수개로 구비되고, 상기 제 1하우징의 상기 분출구에 인접한 주변에 어느 하나의 상기 가열부재가 위치할 수 있다.
상기 제 2하우징의 하단 모서리부는 굴곡지게 형성될 수 있다.
상기 제 2하우징의 외주는 원형으로 형성될 수 있다.
상기 가열부재는 상기 제 1하우징에 구비된 제 1가열부재와 상기 제 하우징에 구비되는 제 2가열부재를 포함할 수 있다.
상기 제 1하우징은 상기 제 2하우징이 내부에 위치하는 본체부와 상기 본체부를 상부가 외부로 개방 가능하도록 하기 위하여 상기 본체부 상부에 분리 가능하게 설치된 덮개부를 포함할 수 있다.
상기 덮개부에는 적어도 하나 이상의 증착률을 감지하는 감지센서가 설치될 수 있다.
상기 제 2챔버에는 상기 트레이가 상기 제 1챔버 내부에서 무접촉으로 이동 가능하도록 상기 지지부를 가이드 하는 적어도 하나 이상의 가이드부와 상기 가이드부를 동력을 제공하는 동력부가 구비할 수 있다.
상기 격벽에는 상기 지지부가 관통하는 슬릿이 형성되고, 상기 지지부의 외면과 상기 슬릿이 마찰하는 것이 방지되도록 상기 슬릿의 내면과 상기 지지부의 외면은 소정 간격 이격될 수 있다.
본 발명에 따른 증착장치는 선형의 하향식으로 기판을 증착하도록 하고, 또한 증착 영역을 사전에 설정하여 균일하게 기판에 하향식으로 승화물질이 증착되도록 함으로서 종래의 상향식 또는 측면식에 비하여 승화물질의 증착효율과 증착 균일도를 향상시킬 수 있으며, 증착 소오스에서 승화하는 승화물질을 효율적으로 기판측으로 하향 안내하도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 증착장치는 증착 공간에서 금속성 파티클이 발생하지 않도록 챔버를 이중으로 구분하고, 구분된 챔버 중에서 공정이 수행되지 않은 챔버에 기계적 마찰이 일어나는 부분을 위치시키고, 각각의 챔버를 차동 펌핑으로 펌핑함으로써 증착 공간에 파티클이 진입하는 것을 차단하는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 증착장치를 도시한 단면 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스를 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스의 분해 사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스의 부분 절개 사시도이다.
도 5는 증착 소오스의 다른 실시예이다.
도 2는 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스를 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스의 분해 사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스의 부분 절개 사시도이다.
도 5는 증착 소오스의 다른 실시예이다.
이하에서는 본 발명에 따른 증착장치에 대한 실시예를 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 증착장치를 도시한 단면 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 증착장치는 제 1챔버(100)와 제 1챔버(100)의 하부에 위치하는 제 2챔버(200)를 구비한다. 제 1챔버(100)는 증착을 위한 공정 공간이고, 제 2챔버(200)는 기계적 마찰이 이루어지는 부품들이 위치하는 공간이다.
제 1챔버(100)와 제 2챔버(200)는 서로 공간적으로 분리되어 있다. 하지만. 완전히 분리되어 있지는 않고, 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200) 사이를 구획하는 격벽(101)에 형성된 복수개의 슬릿(102)에 의하여 실질적으로는 연통되어 있다. 그러나 이 슬릿(102)은 최소 폭으로 형성되어 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200)상호간의 이물질 교류가 발생하는 것이 방지되도록 구성된다.
슬릿(102)의 폭은 제 2챔버(200) 내부에서 발생하는 입자의 평균자유행로(mean free path)보다 작게 형성할 수 있다. 자유행로는 파티클이 다른 입자 또는 제 2챔버(200)의 내벽에 부딪쳐서 다음 충돌이 일어날 때까지 움직이는 거리를 말하고, 평균자유행로는 입자 전체에 대하여 평균한 것을 말한다. 따라서 제 2챔버(200) 내부의 파티클의 크기가 지름 "d"일 때 단위부피 속에 존재하는 "n"개의 파티클을 포함하는 경우 평균자유행로 "λ"는 다음의 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
본 실시예에서 파티클의 평균자유행로는 제 2챔버(200)의 진공도와 제 2챔버(200) 내부에 존재하는 파티클의 크기와 숫자에 따라 달라질 수 있지만 대략 1 ~ 3cm 정도로 슬릿(102)의 폭을 형성하면 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200) 사이의 파티클 이동을 차단할 수 있다.
그리고 제 1챔버(100)는 제 1펌프(103)에 의하여 내부가 진공으로 펌핑된다. 그리고 제 2챔버(200)는 제 2펌프(201)에 의하여 진공으로 펌핑된다. 즉 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200)는 차동 펌핑(differential pumping)하도록 구성된다. 하지만 다른 실시예로 하나의 펌프를 이용하여 차동 펌핑을 실시할 수 있다. 차동 펌핑을 위하여 제 1챔버(100) 내부는 제 2챔버(200) 내부 보다 상대적으로 고진공으로 펌핑될 수 있다.
제 1챔버(100)의 내부 상측에는 증착 소오스(300)가 설치된다. 증착 소오스(300)는 승화된 승화 물질을 하부로 분사한다. 이 증착 소오스(300)에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다. 증착 소오스(300)의 하부에는 고정 커버(104)가 설치된다. 고정 커버(104)는 중앙부에 대략 선형의 타원형 형상으로 개구된 승화물질 통과 영역(105)이 형성된다.
그리고 고정 커버(104)는 가장자리에 제 1챔버(100) 내부에서 상측으로 경사지게 절곡된 날개부(106)를 구비한다. 따라서 증착 소오스(300)에서 승화하여 하부로 분사되는 승화 물질은 승화 물질 통과 영역(105)을 통과하는 것에 한해서만 증착에 기여하고, 승화 물질 통과 영역(105) 외의 주변으로 확산되는 승화 물질은 고정 커버(104)에 증착된다.
승화 물질이 증착 소오스(300)에서 기판(140)으로 향할 때 승화 물질의 진행 형태가 중앙부의 승화 물질의 밀도가 높고, 주변 부분의 밀도가 상대적으로 낮다. 따라서 상대적으로 밀도가 높은 중앙 부분의 승화 물질을 활용하여 빠른 증착이 이루어지도록 하고, 동시에 승화 물질 통과 영역(105) 주변으로 분산된 승화 물질은 고정 커버(104)에 증착되도록 하여 낮은 밀도로 기판(140)에 승화 물질이 증착되는 것을 차단하여 승화 물질이 기판(140)에 증착되는 증착 균일도를 향상시킨다.
고정 커버(104)의 하부에는 박막 증착 공정시에 증착이 이루어지는 기판(140)이 안착된 트레이(130)가 위치하여 수평 방향으로 왕복 이동 가능하게 구비된다. 트레이(130)의 상부면에는 기판(140)이 안착되는 안착홈(131)이 넓게 형성된다. 따라서 기판(140)은 트레이(130)의 안착홈(131)에 삽입되어 안착된다. 기판(140)은 사각의 유리기판(140) 또는 수지 재질의 투명한 플렉서블 기판(140)일 수 있다.
트레이(130)의 하단에는 제 1챔버(100)에서 격벽(101)의 슬릿(102)을 관통하여 하부의 제 2챔버(200) 내부 공간으로 연장된 복수개의 지지부(132)가 구비된다. 그리고 이 지지부(132)의 제 2챔버(200) 내부에 위치하는 하단부분에는 가이드 롤러(미도시)가 설치될 수 있다. 제 2챔버(200)에는 이 가이드 롤러를 안내하는 가이드 레일(미도시)이 설치될 수 있다.
또한 제 2챔버(200)에는 동력부(202)가 구비된다. 동력부(202)는 제 2챔버(200) 내부에 위치하는 지지부(132)의 어느 하나의 외측면에 설치된 영구자석(미도시)과 이 영구자석(미도시)과 상호작용하여 트레이(130)에 동력을 제공하는 전자석을 포함할 수 있다. 또는 동력부(202)는 다른 실시에로 지지부(132)와 별도로 독립적으로 트레이(130)에서 연장된 구조물에 영구자석을 설치하고 전자석을 이용하여 트레이(130)를 구동하도록 실시할 수 있다.
그리고 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200)의 일측벽에는 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200)에 함께 연통된 게이트(110)가 형성되고, 이 게이트(110)를 개폐하는 게이트 개폐밸브(120가 설치된다. 게이트 개폐밸브(120를 이용하여 게이트(110)를 개폐하면 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200)가 동시에 계폐된다.
한편, 이하에서는 전술한 증착 소오스(300)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스(300)를 확대 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 같이 증착 소오스(300)는 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360)으로 구성된다. 제 1하우징(310)은 원통 형상으로 형성되며, 하부에 기판(140)측으로 하향 개구된 분출구(315)가 형성된다. 제 1하우징(310)은 하측부분을 형성하는 본체부(311)와 본체부(311)의 상부에 결합되는 덮개부(312)로 구성된다. 따라서 덮개부(312)와 본체부(311)가 결합되면 원통형상을 이룬다. 본체부(311)와 덮개부(312)의 결합단부는 단차진 형태의 결합부(313)를 형성할 수 있다.
덮개부(312)와 본체부(311) 각각에는 제 1하우징(310)의 길이 방향으로 삽입된 다수개의 카트리지형 제 1가열부재(330)가 제 1하우징(310)의 측면에 형성된 설치홀(316)의 입구로 삽입되어 설치된다. 이 제 1가열부재(330)의 일부는 분출구(315)의 단부에 매우 인접하게 위치한다. 따라서 물질(10)이 승화 또는 승화되어 분출되는 동안 분출구(315)에서 불필요하게 승화 물질이 누적 증착되어 분출구(315)의 직경이 좁아지거나 막히는 문제가 발생하지 않도록 한다.
제 2하우징(360)은 제 1하우징(310)의 내부에 설치된다. 제 2하우징(360)의 외면과 제 1하우징(310)의 내면 사이는 동일한 간격의 유로(340)를 형성하도록 이격되어 있다. 이를 위하여 제 2하우징(360)의 외면은 원형으로 형성된다. 그리고 제 2하우징(360)의 내부에는 도가니(350)가 삽입되어 설치되는 안착부(361)가 형성된다.
이 안착부(361)에 안착된 도가니(350)에는 증착을 위한 물질(10)이 저장된다. 이 물질(10)은 고체 상태의 유기물 일 수 있다. 도가니(350)의 상부는 개방되어 있고, 도가니(350)에서 승화하는 물질(10)이 제 2하우징(360)과 제 1하우징(310) 사이의 유로(340)로 승화하여 유통할 수 있도록 제 2하우징(360)의 안착부(361)의 상부는 상측으로 개구되어 있다.
한편, 제 2하우징(360)에도 제 1하우징(310)에서와 마찬가지로 다수개의 제 2가열부재(370)가 제 2하우징(360)의 측벽으로 삽입되어 설치된다. 이 제 2가열부재(370)는 제 2하우징(360)의 바닥에도 적어도 하나 이상 설치된다. 그리고 바닥에 설치된 제 2가열부재(370)는 도가니(350) 내부의 물질(10)을 승화시키는 기능과 함께 제 1하우징(310)의 분출구(315)로 분출되는 승화 물질이 분출구(315) 인근에서 증착되는 것을 방지한다.
본 실시예에서 제 2하우징(360)에 설치되는 제 2가열부재(370)는 선택적으로 채용될 수 있다. 선택에 따라 제 2하우징(360)에는 제 2가열부재(370)가 설치되지 않을 수 있다. 하지만 제 1하우징(310)에서 제 2하우징(360)을 거쳐 도가니(350)까지 제 1하우징(310)에 설치된 제 1가열부재(330)로부터 열이 전달되는 효율이 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360) 사이에 위치하는 유로(340)에 의하여 떨어질 수 있다.
따라서 제 2하우징(360)에 제 2가열부재(370)를 설치함으로써 물질(10)의 승화 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 반대로 제 2하우징(360)에만 제 2가열부재(370)를 설치하고, 제 1하우징(310)에는 제 1가열부재(330)을 설치하지 않을 수 있다. 그러나 이 경우에 유로(340)에 불필요하게 승화 물질(10)이 증착될 수 있다.
따라서 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360)에 가열부재(330)(370)를 설치하게 되면 물질(10)의 승화 효율과 유로(340)에서의 승화 물질의 불필요한 증착이 발생하는 것이 방지할 수 있다. 하지만 가열부재(330)(370)를 제 1하우징(310) 또는 제 2하우징(360)에 설치하는 것은 실시자에 의하여 선택될 수 있다.
제 1하우징(310)의 덮개부(312)의 상부 중심부분에는 승화물질(10)의 승화률을 측정하기 위한 승화률 감지센서(320)가 설치된다. 승화률 감지센서(320)는 윈도우에 증착된 박막의 두께에 따라 저항이 변화하는 것을 감지하여 측정하는 저항 감지방식과 레이저를 이용하여 도가니(350)의 저장된 물질(10)의 표면이 승화 시작 낮아지는 물질(10)의 표면 높이를 감지하는 방식 및 그 외의 다양한 방법을 이용하여 실시할 수 있다.
그리고 증착 소오스(300)는 선형으로 구비될 수 있다. 도 3은 본 실시예에 따른 증착장치에 설치된 증착 소오스(300)의 분해 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360)을 선형의 길이가 긴 장대(pole) 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제 1하우징(310)의 내부에 제 2하우징(360)이 삽입되고, 제 2하우징(360)의 양측단은 제 1하우징(310)의 내측 양측면에 결합된 구조로 제조될 수 있다.
승화률 감지센서(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 선형으로 형성된 증착 소오스(300)의 길이 방향을 따라 서로 다른 위치에 다수개가 설치될 수 있다. 이를 위하여 제 1하우징(310)의 덮개부(312)의 상부에는 다수개의 센서 감지부(314)가 구비된다. 센서 감지부(314)는 덮개부(312)에 형성된 다수개의 홈 또는 홀로 형성될 수 있고, 이 홈 또는 홀에 감지센서(320)가 설치된다.
그리고 카트리지형 가열부재(330)(370)는 도 4에 도시된 바와 같이 제 1하우징(310)의 일측면을 통하여 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360)의 벽체에 삽입되도록 구비된다. 이 가열부재(330)(370)는 봉 형상의 히터들이다. 그리고 각각의 가열부재(330)(370)에는 온도 측정을 위한 온도 센서인 "thermal coupler"가 포함될 수 있다.
또한, 도가니(350)는 제 2하우징(360)의 안착부(361)에 삽입되는 사각의 길이가 긴 박스 형태로 형성될 수 있고, 다른 실시예로 다수개의 원통형 도가니를 안착부(361)에 안착시키는 형태로 제조될 수 있다.
한편, 도 5는 증착 소오스(300)의 다른 실시예이다. 도 5에 도시된 바와 같이 증착 소오스(400)는 제 1하우징(410)과 제 2하우징(460)을 구비한다. 제 1하우징(410)은 첫 번째 실시와 같이 본체부(411), 덮개부(412), 결합부(413), 분출구(415)를 구비하고, 감지센서(420)가 설치되는 설치홀(414)을 구비한다. 그리고 제 1하우징(410)에는 다수개의 제 1가열부재(430)가 카트리지 형으로 구비되어 설치된다. 제 2하우징(460)은 도가니(450)가 안착되는 안착부(461)와 카트리지 형으로 형성된 제 2가열부재(470)를 구비한다. 이 제 2하우징(360)의 외면은 사각의 함체 형태로 형성된다. 또한 제 2하우징(360)의 하단 모서리 부분은 굴곡진 형태로 형성되거나 또는 모따기 형태로 경사지게 형성되어 분출구(315)로 승화물질(10)이 효과적으로 안내되도록 형성할 수 있다.
그리고 또 다른 다른 실시예로 증착 소오스를 다수개의 도가니로 구성된 포인트형 소오스로 구성할 수 있다.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 증착장치의 작동에 대하여 설명한다.
본 실시예에 따른 증착장치는 게이트 개폐밸브(120가 게이트(110)를 열면 제 1챔버(100) 내부로 트레이(130)가 진입한다. 트레이(130)의 안착홈(131)에는 기판(140)이 안착되어 있다. 그리고 트레이(130)의 지지부(132)들은 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200) 사이의 슬릿(102)을 통하여 제 1챔버(100)와 제 2챔버(200) 내부로 진입한다. 이때 지지부(132)는 슬릿(102)과 마찰하지 않는다.
트레이(130)의 이동은 지지부(132) 중의 어느 하나에 설치된 영구자석이 제 2챔버(200)에 설치된 전자석과의 상호작용으로 자력에 의하여 구동력을 전달받아 이동한다. 그리고 다른 지지부(132)들에 설치된 가이드는 최소 마찰로 지지부(132)와 접촉하여 지지부(132)에 의한 트레이(130)의 이동을 가이드한다.
제 1챔버(100) 내부와 제 2챔버(200) 내부는 이미 진공 상태로 각각이 펌핑되고 있는 상태일 수 있다. 제 1챔버(100) 내부는 10-3 Torr ~ 10-9 Torr 정도로 진공 펌핑될 수 있다. 그리고 제 2챔버(200)는 제 1챔버(100)보다 낮은 진공도로 펌핑될 수 있다. 그리고 승화물질(10)은 승화되어 하향으로 분사되고 있는 상태일 수 있다.
이때 승화물질(10)은 고정 커버(104)의 승화 물질 통과 영역(105)으로는 승화물질(10)이 공급되고 있을 수 있다. 이때 승화 물질 통과 영역(105)으로 기판(140)이 진입하기 전에 승화물질(10)이 통과하는 것을 차단하기 위하여 도어(미도시)가 승화물질 통과 영역(105)의 하부에 설치될 수 있다. 또한 제 1챔버(100)과 제 2챔버(200)은 각각이 제 1펌프(103)와 제 2펌프(201)에 의하여 차동 펌핑이 이루어지고 있는 상태일 수 있다.
트레이(130)가 제 1챔버(100) 내부로 진입하고, 트레이(130)가 이동하여 기판(140)의 상부면이 승화물질 통과 영역(105)의 하부에 노출되면 승화물질(10)이 기판(140)에 증착된다. 이때 트레이(130)는 계속해서 수평 방향으로 일정한 속도로 이동한다. 이때의 기판(140)의 이동속도는 0.01mm/s ~ 100mm/s 정도 일 수 있다. 이에 따라 기판(140)의 전면적이 승화물질 통과 영역(105) 하부에 노출되어 박막의 증착이 이루어진다. 기판(140)이 반복적으로 수평 이동하게 되면 기판(140)에 대한 고른 증착이 이루어진다.
한편, 물질(10)은 증착 소오스(300)의 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360)에 설치된 가열부재(330)(370)에 의하여 도가니(350)에 저장된 물질(10)이 가열되어 승화한다. 이때의 가열 온도는 승화 물질의 종류에 따라 섭씨 100도 ~ 섭씨 2000도 사이에서 선택되어질 수 있다. 도가니(350)에서 승화 물질이 승화되면 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360)의 양측으로 전개된 유로(340)를 통하여 승화 물질이 이동한다. 그리고 승화 물질은 제 1하우징(310)의 하단에 형성된 분출구(315)를 통하여 하향 분사되어 기판(140)을 향하여 진행한다.
이후 사전에 설정된 조건으로 기판(140)에 박막의 증착이 완료되면 개폐밸브(120)를 이용하여 게이트(110)를 열고 트레이(130)를 외부로 반출시키면 기판(140)에 대한 증착이 완료된다.
그리고 도가니(350)에 승화 물질이 잔존하는 양은 승화률 감지센서(320)에 의하여 실시간으로 모니터링 된다. 따라서 승화 물질이 설정된 양 이상이 소진되면 증착 장치의 동작을 종료시키고, 제 1챔버(100) 내부를 개방한다. 제 1챔버(100) 내부가 개방되면 증착 소오스(300)의 제 1하우징(310)의 덮개부(312)를 분리한 후 증착 물질이 채워진 도가니(350)를 교체하거나 또는 직접 도가니(350)에 승화물질(10)을 충진할 수 있다.
한편, 제 1하우징(310)과 제 2하우징(360)은 온도를 다르게 제어할 수 있다. 제 2하우징(360)의 제 2가열부재(370)는 실질적으로 도가니(350)의 증착 물질이 승화되도록 높은 온도로 가열할 수 있다.
그리고 제 1하우징(310)에 설치된 제 1가열부재(330)는 승화된 도가니(350)의 승화 물질이 유로(340) 내부에 증착되지 않도록 제 2하우징(360)의 제 2가열부재(370)보다 낮은 온도로 가열할 수 있다. 또한 제 1하우징(310)의 제 1가열부재(330) 중에서 분출구(315)에 인접한 제 1가열부재(330)의 온도는 분출구(315)에 승화물질(10)이 증착되는 것을 최소화하기 위하여 제 1하우징(310)의 다른 가열부재보다 높은 온도로 열을 발생시키도록 설정될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100...제 1챔버
200...제 2챔버
300, 400...증착 소오스
350...도가니
200...제 2챔버
300, 400...증착 소오스
350...도가니
Claims (12)
- 기판이 트레이에 안착되어 내부로 반입되는 제 1챔버;
상기 제 1챔버의 상부에 위치하여 하부의 상기 기판으로 승화물질이 제공되도록 하는 원형의 유로가 형성된 증착 소오스;
상기 제 1챔버의 하부에 격벽에 의하여 분리되어 구비되며 상기 제 1챔버의 하부 외측으로 상기 격벽을 관통하여 연장된 상기 트레이의 지지부를 지지하는 제 2챔버;
상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버를 펌핑하는 펌프를 구비하는 증착장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 하우징에는 가열부재가 구비되고, 상기 펌프는 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버를 개별적으로 차동 펌핑(differential pumping)하는 증착장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 하우징은 원형의 제 1하우징과 상기 제 1하우징 내부에 위치하는 제 2하우징과 상기 제 2하우징의 내부에 승화물질이 담겨서 상부로 개구된 도가니를 구비하는 증착장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 1하우징의 하부에는 하향 개구된 분출구가 형성되는 증착장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 가열부재는 복수개로 구비되고, 상기 제 1하우징의 상기 분출구에 인접한 주변에 어느 하나의 상기 가열부재가 위치하는 증착장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 2하우징의 하단 모서리부는 굴곡지게 형성되는 증착장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 2하우징의 외주는 원형으로 형성되는 증착장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 가열부재는 상기 제 1하우징에 구비된 제 1가열부재와 상기 제 하우징에 구비되는 제 2가열부재를 포함하는 증착장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 1하우징은 상기 제 2하우징이 내부에 위치하는 본체부와 상기 본체부를 상부가 외부로 개방 가능하도록 하기 위하여 상기 본체부 상부에 분리 가능하게 설치된 덮개부를 포함하는 증착장치.
- 제 9항에 있어서, 상기 덮개부에는 적어도 하나 이상의 증착률을 감지하는 감지센서가 설치되는 증착장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 2챔버에는 상기 트레이가 상기 제 1챔버 내부에서 무접촉으로 이동 가능하도록 상기 지지부를 가이드 하는 적어도 하나 이상의 가이드부와 상기 가이드부를 동력을 제공하는 동력부가 구비되는 증착장치.
- 제 11항에 있어서, 상기 격벽에는 상기 지지부가 관통하는 슬릿이 형성되고, 상기 지지부의 외면과 상기 슬릿이 마찰하는 것이 방지되도록 상기 슬릿의 내면과 상기 지지부의 외면은 소정 간격 이격된 증착장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130068525A KR20140145843A (ko) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | 증착장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130068525A KR20140145843A (ko) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | 증착장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140145843A true KR20140145843A (ko) | 2014-12-24 |
Family
ID=52675450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130068525A KR20140145843A (ko) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | 증착장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140145843A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024041388A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | China Triumph International Engineering Co., Ltd. | Top-down sublimation arrangement for an evaporation system and use of it |
-
2013
- 2013-06-14 KR KR1020130068525A patent/KR20140145843A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024041388A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | China Triumph International Engineering Co., Ltd. | Top-down sublimation arrangement for an evaporation system and use of it |
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