KR20160007262A

KR20160007262A - 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치

Info

Publication number: KR20160007262A
Application number: KR1020140087672A
Authority: KR
Inventors: 양호식; 정재천
Original assignee: 주식회사 원익아이피에스
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-01-20
Also published as: KR102080764B1; CN105296928B; CN105296928A

Abstract

본 발명은 박막증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치에 관한 것이다.
본 발명은, 기판의 표면과 평행한 수평방향의 길이를 가지며 증착물질이 상측으로 분사되는 복수의 노즐들이 상측에 설치되며 내부공간를 가지는 실린더부와; 상기 내부공간과 연통되도록 상기 실린더부와 결합되며, 상기 실린더부의 하측으로 돌출되는 하나 이상의 연결부와; 상기 연결부의 하단에 연결되며 증착물질이 담기는 도가니부를 포함하며, 상기 도가니부를 포함하는 제1온도제어영역과, 상기 연결부를 포함하며 상기 제1온도제어영역보다 온도가 높은 제2온도제어영역과, 상기 실린더부를 포함하며 상기 제2온도제어영역보다 온도가 높은 제3온도제어영역과, 상기 복수의 노즐들을 포함하며 상기 제3온도제어영역보다 온도가 높은 제4온도제어영역으로 설정되며, 상기 제1 내지 제4온도제어영역은, 상기 증착물질의 기화온도보다 높은 온도로 제어되며, 상기 제1 내지 제4온도제어영역은, 독립적으로 제어되는 히터들이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 리니어소스를 개시한다.

Description

리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치 {Linear source, and substrate processing apparatus}

본 발명은 박막증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착물질을 증발시켜 기판에 박막을 형성하는 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치에 관한 것이다.

평판표시소자(Flat Panel Display)는 액정표시소자 (Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자 (Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.

이 중에서 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비 전력, 고휘도, 경량성 등의 특성이 있으며, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어 초박형으로 만들 수 있는 점 등의 장점을 지니고 있는바, 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.

한편, 평판표시소자의 기판에 박막을 형성하는 일반적인 방법으로는, 증발증착법(Evaporation)과, 이온 플레이팅법(Ion-plating) 및 스퍼터링법(Sputtering)과 같은 물리증착법(PVD)과, 가스반응에 의한 화학기상증착법(CVD) 등이 있다. 이 중에서, 유기발광소자의 유기물층, 무기물층 등과 같은 박막형성에 증발증착법이 사용될 수 있다.

평판표시소자의 기판에 박막을 형성하는 방법 중 증발증착법은 밀폐된 처리공간을 형성하는 진공챔버와, 진공챔버의 하부에 설치되어 증착될 물질이 증발되는 증발원을 포함하는 박막증착장치에 의하여 수행된다.

구체적으로 종래의 박막증착장치는 증발원의 상측에 기판처리면이 증발원을 향하도록 기판을 위치시키고 증착물질을 증발시켜 기판처리면에 박막을 증착한다.

한편 기판이 대형화되면서 기판처리면 전체에 대한 균일한 박막형성이 중요한 이슈로 대두되고 있다.

특히 증발증착법에 위한 박막증착장치는 소정의 패턴화된 박막형성을 위하여 마스크를 복개한 상태에서 이루어지는바 증발되는 증착물질의 증발방향 또한 균일한 박막증착장치에 있어서 중요한 요소로 작용하고 있다.

본 발명의 목적은, 증발증착법에 위한 박막증착공정을 수행함에 있어서 기판처리면에 대한 증착물질의 증발방향을 정밀하게 제어하여 보다 균일한 기판처리의 수행이 가능한 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와, 상기 처리공간의 상측에 위치된 기판에 박막을 형성하도록 상기 처리공간의 하측에 설치되어 증착물질을 가열하여 증발시키는 리니어소스를 포함하는 박막증착장치의 리니어소스로서, 상기 리니어소스는, 상기 기판의 표면과 평행한 수평방향의 길이를 가지며 증착물질이 상측으로 분사되는 복수의 노즐들이 상측에 설치되며 내부공간를 가지는 실린더부와; 상기 내부공간과 연통되도록 상기 실린더부와 결합되며, 상기 실린더부의 하측으로 돌출되는 하나 이상의 연결부와; 상기 연결부의 하단에 연결되며 증착물질이 담기는 도가니부를 포함하며, 상기 도가니부를 포함하는 제1온도제어영역과, 상기 연결부를 포함하며 상기 제1온도제어영역보다 온도가 높은 제2온도제어영역과, 상기 실린더부를 포함하며 상기 제2온도제어영역보다 온도가 높은 제3온도제어영역과, 상기 복수의 노즐들을 포함하며 상기 제3온도제어영역보다 온도가 높은 제4온도제어영역으로 설정되며, 상기 제1 내지 제4온도제어영역은, 상기 증착물질의 기화온도보다 높은 온도로 제어되며, 상기 제1 내지 제4온도제어영역은, 독립적으로 제어되는 히터들이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 리니어소스를 개시한다.

상기 제1온도제어영역은, 상기 도가니부에 담긴 증착물질을 가열하기 위한 하나 이상의 히터가 설치되며, 상기 제2온도제어영역에 설치된 히터에 의하여 전달되는 열을 흡열하는 냉각부가 설치될 수 있다.

상기 냉각부는, 상기 도가니부의 하부보다 상부가 흡열량이 높도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 냉각부는, 냉매공급장치와, 상기 냉매공급장치와 연결되며 상기 도가니부를 감싸도록 설치된 냉매순환관과, 상기 냉매순환관을 따라서 냉매가 흐르도록 하는 펌프를 포함하며, 상기 냉매순환관은 냉매가 상기 도가니부의 상측에서 유입되어 하측에서 상기 냉매공급장치로 전달되도록 설치될 수 있다.

상기 냉매순환관은 상기 도가니부를 감싸는 코일 구조를 가지며, 상기 냉매순환관의 코일구조의 상하방향의 피치가 상기 도가니부의 하부보다 상부가 더 작은 것이 바람직하다.

상기 제3온도제어영역 및 상기 제4온도제어영역은, 코일구조 또는 판형구조의 히터가 설치될 수 있다.

상기 제4온도제어영역은, 상기 제4온도제어영역은, 판형구조를 가지는 히터가 원통형 구조의 상기 복수의 노즐들의 반원부분을 각각 감싸며 서로 대향되어 설치되는 제1히터 및 제2히터를 포함하며, 상기 제1히터 및 상기 제2히터는, 직류전원이 연결될 때 상기 제1히터의 +단자와 상기 제2히터의 -단자가 서로 대향되며, 상기 제1히터의 -단자와 상기 제2히터의 +단자가 서로 대향될 수 있다.

상기 제4온도제어영역은, 판형구조를 가지는 히터가 상기 노즐들의 외주면을 감싸도록 설치되며, 상기 판형구조를 가지는 히터는 상기 노즐의 상하방향을 기준으로 상측, 중앙 및 하측 중 적어도 어느 하나에 하나 이상의 개구부가 형성되어 상기 개구부가 형성된 부분에서 발열량을 높일 수 있다.

본 발명은 또한 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와, 상기 처리공간의 상측에 위치된 기판에 박막을 형성하도록 상기 처리공간의 하측에 설치되어 증착물질을 가열하여 증발시키는 상기 리니어소스를 포함하는 박막증착장치를 개시한다.

본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치는, 증착물질이 증발되는 복수의 노즐들이 설치된 실린더부, 증착물질이 담기는 도가니부, 및 도가이부 및 실린더부 사이에 설치되는 연결부를 포함하고, 도가니부로부터 실린더부까지의 온도를 순차적으로 높이고 노즐에서 증착물질을 가장 높은 온도로 기화함으로써 기판처리면에 대한 증착물질의 증발방향을 보다 효율적으로 제어할 수 있는 이점이 있다.

구체적으로, 종래에는 패턴화된 박막형성을 위하여 마스크를 사용하고 기판처리면에 대한 증착물질의 증발방향, 즉 그 방사각이 큰 경우, 마스크의 개구부 부근에서 기판처리면에 대한 입사각이 커져 정밀한 박막증착이 어려운 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치는, 도가니부로부터 실린더부까지의 온도를 순차적으로 높이고 노즐에서 증착물질을 가장 높은 온도로 가열하게 되면 기판처리면에 대한 증착물질의 증발방향을 기판처리면에 대하여 보다 수직에 가깝게 할 수 있어 정밀한 박막증착이 가능한 이점이 있다.

또한 종래에는 연결부의 가열을 위하여 설치된 히터에서 발생된 열이 도가니부에 전달되어 도가니부에서의 온도제어가 어려움이 있으나, 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치는, 도가니부로부터 실린더부까지의 온도를 순차적으로 높이고 노즐에서 증착물질의 가장 높은 온도로 가열함에 있어서 가열 및 냉각을 병행함으로써 도가니부에서의 온도가 연결부에서의 온도보다 낮게 제어할 수 있는 이점이 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 박막증착장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 박막증착장치의 리니어소스를 보여주는 단면도이다.
도 3은, 도 1의 리니어소스에 설정된 온도제어영역을 보여주는 개념도이다.
도 4는, 도 3의 제1온도제어영역의 온도제어를 위한 온도제어부의 일예를 보여주는 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는, 각각 도 3의 제4온도제어영역의 온도제어를 위한 온도제어부의 일예를 보여주는 평면도 및 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 판형구조의 히터에 개구부가 형성된 예들을 보여주는 개념도들이다.

이하 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 박막증착장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 박막증착장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와; 처리공간(S)의 상측에 위치된 기판(10)의 기판처리면에 박막을 형성하도록 공정챔버(100)의 처리공간(S)의 하측에 설치되어 증착물질을 가열하여 증발시키는 리니어소스(200)을 포함한다.

여기서 기판처리의 대상인 기판(10)은 액정표시소자 (Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자 (Organic Light Emitting Diodes) 등 기판처리면에 증착물의 증발에 의하여 박막을 형성할 수 있는 부재이면 어떠한 대상도 가능하다.

그리고 상기 기판(10)은, 공정챔버(100) 내로 직접 이송되거나 도 1에 도시된 바와 같이, 기판트레이(20)에 안착되어 이송될 수 있다.

그리고 기판처리의 종류에 따라서 기판(10)의 기판처리면에 소정의 패턴으로 증착되도록 패턴화된 개구부가 형성된 마스크(미도시)가 기판처리면에 밀착되어 설치될 수 있다.

상기 공정챔버(100)는 기판처리의 수행을 위하여 처리공간(S)을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

일예로서, 상기 공정챔버(100)는, 챔버본체(120)와 서로 탈착가능하게 결합되어 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 리드(110)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 상기 공정챔버(100)는 처리공간(S)에서의 기판처리에 조건에 맞춰 압력유지 및 배기를 위한 배기관(미도시), 기판트레이(20)의 고정 또는 가이드를 위한 부재(미도시) 등 기판처리의 종류에 따라서 다양한 부재, 모듈 등이 설치될 수 있다.

또한 상기 공정챔버(100)는, 기판(10)의 입출을 위한 하나 이상의 게이트(101, 102)가 형성될 수 있다.

상기 리니어소스(200)는, 처리공간(S)의 상측에 위치된 기판(10)의 기판처리면에 박막을 형성하도록 공정챔버(100)의 처리공간(S)의 하측에 설치되어 증착물질을 가열하여 증발시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

일예로서, 상기 리니어소스(200)는, 기판(10)의 표면과 평행한 수평방향의 길이를 가지며 증착물질이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(240)들이 상측에 설치되며 내부공간(IS)를 가지는 실린더부(230)와; 내부공간(IS)과 연통되도록 실린더부(230)와 결합되며, 실린더부(230)의 하측으로 돌출되는 하나 이상의 연결부(220)와; 연결부(220)의 하단에 연결되며 증착물질이 담기는 도가니부(210)를 포함할 수 있다.

상기 실린더부(230)는, 기판(10)의 표면과 평행한 수평방향의 길이를 가지며 증착물질이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(240)들이 상측에 설치되며 내부공간(IS)를 가지는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

특히 상기 실린더부(230)는, 기판(10)의 표면과 평행한 수평방향의 길이를 가지는 원통형 형상을 가질 수 있으며 양단에는 증발량센서(미도시)에 의하여 증발량을 측정할 수 있도록 측정노즐(250)이 설치될 수 있다.

상기 측정노즐(250)은, 원통형 구조의 실린더부(230)의 양단에 설치되어 실린더부(230)의 양단 중 적어도 일측에 설치된 증발량센서(미도시)에 의하여 증발량 측정이 가능하도록 증착물질을 가열하여 분사하는 구성으로서 후술하는 노즐(240)과 동일하거나 유사한 구조를 가지는 것이 바람직하다.

또한 상기 노즐(240)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐(240)과 동일한 조건으로 증발률 측정을 위하여 노즐(240)에 설치되는 동일한 히터(440)가 직렬 또는 병렬로 설치됨이 바람직하다.

특히 후술하는 상기 제4온도제어영역(340)은, 노즐(240)과 동일한 조건으로 증발률 측정을 위하여 측정노즐(250)을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 실린더부(230)는, 후술하는 연결부(220)와 연결될 수 있도록 연결부(220)의 숫자에 대응되어 하나 이상의 연결개구(231)가 형성될 수 있다.

한편 상기 실린더부(230)는, 증착물질이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(240)들이 상측에 설치된다.

상기 노즐(240)는, 액체 상태로 도가니부(210), 연결부(220) 및 실린더부(230)의 내주면을 따라서 이동된 증착물질을 가열하여 기판(10)의 기판처리면으로 증발하도록 구성된다.

여기서 상기 노즐(240)는, 복수개로 기판처리면에 평행한 수평방향으로 일렬로 배치되며 실험 등을 통하여 동일한 간격 또는 미리 설정된 간격을 두고 설치될 수 있다.

예로서, 상기 복수의 노즐(240)들은, 기판(10)의 중앙부분에 대응되는 위치에서는 간격을 상대적으로 크게, 가장자리 부분에 대응되는 위치에서는 간격을 상대적으로 작게 배치될 수 있다.

한편 상기 복수의 노즐(240)은, 상하로 개구되며 실린더부(210)에 나사결합되는 등 다양한 방식에 의하여 결합될 수 있다.

상기 연결부(220)는, 내부공간(IS)과 연통되도록 실린더부(230)와 결합되며, 실린더부(230)의 하측으로 돌출되는 구성으로서, 실린더부(230)의 내부공간(IS)과 도가니부(210)가 서로 연통될 수 있도록 상하가 개구된 실린더 형상, 특히 원통형상을 가지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 연결부(220)는, 후술하는 도가니부(210)의 설치 숫자에 따라서 하나 이상이 설치될 수 있다.

상기 도가니부(210)는, 내부공간(IS)과 연통되도록 실린더부(230)와 결합되며, 실린더부(230)의 하측으로 돌출되는 하나 이상의 연결부(220)와; 연결부(220)의 하단에 연결되며 증착물질이 담기는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

또한 상기 도가니부(210)는, 증착물질의 재충진을 위하여 상하로 이동가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 도가니부(210)로의 증착물질의 재충진은 작업자 또는 별도의 공급장치에 의하여 수행될 수 있다.

또한 상기 도가니부(210)는, 도가니부(210)에서 액체 상태의 증착물질이 도가니부(210)의 내주면 및 연결부(220)의 내주면을 타고 이동될 수 있도록 도가니부(210)의 내주면과 연결부(220)의 내주면이 연속된 면을 형성하도록 연결부(220)의 하단과 결합될 수 있다.

또한 상기 도가니부(210)는, 도가니부(210)에서 액체 상태의 증착물질이 도가니부(210)의 내주면 및 연결부(220)의 내주면을 타고 이동될 수 있도록 도가니부(210)의 상단의 일부의 외주면이 연결부(220)의 하단 내주면에 밀착된 상태로 삽입될 수 있다.

한편 기판이 대형화되면서 기판처리면 전체에 대한 균일한 박막형성에 있어서 증발되는 증착물질의 증발방향이 중요한 요소이며 증착물질의 증발방향은 리니어소스(200)에 따라서 달라진다.

이에, 본 발명에 따른 박막증착장치의 리니어소스(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 도가니부(210)를 포함하는 제1온도제어영역(310)과, 연결부(220)를 포함하며 제1온도제어영역(310)보다 온도가 높은 제2온도제어영역(320)과, 실린더부(230)를 포함하며 제2온도제어영역(320)보다 온도가 높은 제3온도제어영역(330)과, 복수의 노즐(240)들을 포함하며 제3온도제어영역(330)보다 온도가 높은 제4온도제어영역(340)으로 설정되며, 제1 내지 제4온도제어영역(310, 320, 330, 340)은, 독립적으로 제어되는 히터들(일부 미도시 미도시)이 각각 설치된다.

여기서 상기 제1 내지 제4온도제어영역(310, 320, 330, 340)들에 설치되는 히터는, 가열방식에 따라서 코일구조, 판형구조 등 다양한 구조를 가질 수 있다.

특히 상기 제1 내지 제3온도제어영역(310, 320, 330)에 설치되는 히터는, 코일구조를 가지는 것이 바람직하며, 제4온도영역(340)에 설치되는 히터는, 도 2, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 판형구조를 가지는 히터(440)인 것이 바람직하다. 여기서 상기 제3온도제어영역(330)에 설치되는 히터는, 코일구조 또는 판형구조를 가질 수 있다.

구체적으로 상기 판형구조를 가지는 히터(440)는, 도 2, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 원통형 구조의 노즐(240)의 외주면을 감싸도록 설치되며 노즐(240)의 반원부분을 각각 감싸도록 서로 대향되어 설치되는 제1히터(441) 및 제2히터(442)를 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1히터(441) 및 제2히터(442)는, 복수의 노즐(240)들의 배치방향을 따라서 노즐(240)의 반원부분을 각각 감싸면서 서로 대향되어 설치될 수 있다.

특히 상기 제1히터(441) 및 제2히터(442)는, 직류전원이 연결될 때 제1히터(441)의 +단자와 제2히터(442)의 -단자가 서로 대향되며, 제1히터(441)의 -단자와 제2히터(442)의 +단자가 서로 대향되는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 상기 제1히터(441) 및 제2히터(442)는, +단자 및 -단자가 서로 대향되면, 직류전원에 대한 상대위치에 따라서 전압강하에 따른 발열량의 차이를 상쇄시킬 수 있어 균일한 발열량 제어가 가능하다.

또한 상기 제4온도영역(340)에 설치되는 히터(440)는, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 판형구조를 가질 때 그 발열량의 패턴변화를 위하여 하나 이상의 개구부(443)가 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 제4온도영역(340)에 설치되는 히터(440), 특히 판형구조를 가지는 히터(440)는, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 노즐(240)의 상하방향을 기준으로 상측, 중앙 및 하측 중 적어도 어느 하나에 하나 이상의 개구부(443)가 형성되어 개구부(443)가 형성된 부분에서 저항이 증가하여 발열량을 높일 수 있다.

상기 판형구조를 가지는 히터(440)는, 개구부(443)이 형성된 부분에서 전기 저항이 증가하여 발열량이 증가하여 해당 부분에서 다른 부분에 비하여 노즐(240)의 내주면에 존재하는 증착물질을 가열함으로써 증발시 운동에너지를 최대화할 수 있게 된다.

한편, 판형구조를 가지는 히터(440)에 형성되는 개구부(443)의 형성위치, 크기 등 개구부(443)의 구조는, 기판처리면에 대한 증착물질의 증발방향이 증착물질의 종류에 따라서 달라지는바 증착물질의 종류 및 개구부(443)의 크기, 형성위치가 실험적으로 선정될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 리니어소스(200)는, 도가니부(210), 연결부(220), 실린더부(230) 및 노즐부(240)에 이르는 영역에서 온도가 순차적으로 상승됨으로써 증착물질이 액체상태로 도가니부(210), 연결부(220) 및 실린더부(230)를 거쳐 노즐(240)에 도달하며, 노즐(240)에서, 제4온도제어영역(340)에서 증착물질의 증발이 가능하도록 증착물질이 가장 높은 온도로 제어된다.

또한 상기 제1온도제어영역(310)은, 제1온도제어영역(310) 내지 제4온도제어영역(340) 중에서 가장 낮은 온도, 단 증착물질의 기화온도보다 높은 온도로 제어됨이 바람직하다.

한편, 상기 제1온도제어영역(310)은, 인접한 제2온도제어영역(320)에 설치된 히터로부터 열이 전달되어 일부분, 특히 도가니부(210)의 상단부분에서의 온도제어가 원활하지 못하는 문제점이 있을 수 있다.

이에, 상기 제1온도제어영역(310)은, 보다 원활한 온도제어를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 도가니부(210)에 담긴 증착물질을 가열하기 위한 하나 이상의 히터(410)가 설치되며, 제2온도제어영역(320)에 설치된 히터(미도시)에 의하여 전달되는 열을 흡열하는 냉각부(490)가 설치될 수 있다.

상기 히터(410)는, 도가니부(210)를 가열함으로써 도가니부(210)에 담긴 증착물질을 소정의 온도로 가열하는 구성으로 가열방식에 따라서 다양한 구조가 가능하다.

상기 냉각부(490)는, 제2온도제어영역(320)에 설치된 히터(미도시)에 의하여 전달되는 열을 흡열하는 구성으로 냉각방식에 따라서 다양한 구조가 가능하다.

일 예로서, 상기 냉각부(490)는, 냉매공급장치(미도시)와, 냉매공급장치와 연결되며 도가니부를(210) 감싸도록 설치된 냉매순환관(491)과, 냉매순환관(491)을 따라서 냉매가 흐르도록 하는 펌프(미도시)를 포함할 수 있다.

한편 상기 냉각부(490)는, 제2온도제어영역(320)에 설치된 히터(미도시)에 의하여 전달되는 열을 흡열하기 위하여 도가니부(210)의 하부보다 상부가 흡열량이 높도록 설치되는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 상기 냉매순환관(491)은 냉매가 도가니부(210)의 상측에서 유입되어 하측에서 냉매공급장치로 전달되도록 설치되는 것이 바람직하다.

더 나아가, 상기 냉매순환관(491)은 도가니부(210)를 감싸는 코일 구조를 가지며, 냉매순환관(491)의 코일구조의 상하방향의 피치가 도가니부(210)의 하부(P₂)보다 상부(P₁)가 더 작은 것이 바람직하다.

한편 상기 제1온도제어영역(310)이 인접한 제2온도제어영역(320)에 설치된 히터로부터 열이 전달되어 일부분, 특히 도가니부(210)의 상단부분에서의 온도제어가 원활하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여, 제1온도제어영역(310)은, 상하로 분할된 2개 이상의 서브분할온도제어영역(310)들을 포함할 수 있다.

여기서 상기 서브분할온도제어영역(310)들은, 독립적으로 온도제어가 가능한 하나 이상의 히터(미도시)가 설치될 수 있으며, 상측의 히터에 의한 열전달을 고려하여 상측에 위치된 서브분할온도제어영역(310)보다 낮은 온도로 제어됨이 바람직하다.

여기서 보다 원활한 온도제어를 위하여, 상기 서브분할온도제어영역(310)들은, 히터 및 냉각장치가 설치될 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 공정챔버 200 : 리니어소스
210 : 도가니부 220 : 연결부
230 : 실린더부

Claims

밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와, 상기 처리공간의 상측에 위치된 기판에 박막을 형성하도록 상기 처리공간의 하측에 설치되어 증착물질을 가열하여 증발시키는 리니어소스를 포함하는 박막증착장치의 리니어소스로서,
상기 리니어소스는,
상기 기판의 표면과 평행한 수평방향의 길이를 가지며 증착물질이 상측으로 분사되는 복수의 노즐들이 상측에 설치되며 내부공간를 가지는 실린더부와;
상기 내부공간과 연통되도록 상기 실린더부와 결합되며, 상기 실린더부의 하측으로 돌출되는 하나 이상의 연결부와;
상기 연결부의 하단에 연결되며 증착물질이 담기는 도가니부를 포함하며,
상기 도가니부를 포함하는 제1온도제어영역과, 상기 연결부를 포함하며 상기 제1온도제어영역보다 온도가 높은 제2온도제어영역과, 상기 실린더부를 포함하며 상기 제2온도제어영역보다 온도가 높은 제3온도제어영역과, 상기 복수의 노즐들을 포함하며 상기 제3온도제어영역보다 온도가 높은 제4온도제어영역으로 설정되며,
상기 제1 내지 제4온도제어영역은, 상기 증착물질의 기화온도보다 높은 온도로 제어되며,
상기 제1 내지 제4온도제어영역은, 독립적으로 제어되는 히터들이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 리니어소스.
청구항 1에 있어서,
상기 제1온도제어영역은,
상기 도가니부에 담긴 증착물질을 가열하기 위한 하나 이상의 히터가 설치되며,
상기 제2온도제어영역에 설치된 히터에 의하여 전달되는 열을 흡열하는 냉각부가 설치된 것을 특징으로 하는 리니어소스.
청구항 2에 있어서,
상기 냉각부는, 상기 도가니부의 하부보다 상부가 흡열량이 높도록 설치된 것을 특징으로 하는 리니어소스.
청구항 2에 있어서,
상기 냉각부는,
냉매공급장치와, 상기 냉매공급장치와 연결되며 상기 도가니부를 감싸도록 설치된 냉매순환관과, 상기 냉매순환관을 따라서 냉매가 흐르도록 하는 펌프를 포함하며,
상기 냉매순환관은 냉매가 상기 도가니부의 상측에서 유입되어 하측에서 상기 냉매공급장치로 전달되도록 설치된 것을 특징으로 하는 리니어소스.
청구항 4에 있어서,
상기 냉매순환관은 상기 도가니부를 감싸는 코일 구조를 가지며,
상기 냉매순환관의 코일구조의 상하방향의 피치가 상기 도가니부의 하부보다 상부가 더 작은 것을 특징으로 하는 리니어소스.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제3온도제어영역 및 상기 제4온도제어영역은, 코일구조 또는 판형구조의 히터가 설치된 것을 특징으로 하는 리니어소스.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제4온도제어영역은, 판형구조를 가지는 히터가 원통형 구조의 상기 복수의 노즐들의 반원부분을 각각 감싸며 서로 대향되어 설치되는 제1히터 및 제2히터를 포함하며,
상기 제1히터 및 상기 제2히터는, 직류전원이 연결될 때 상기 제1히터의 +단자와 상기 제2히터의 -단자가 서로 대향되며, 상기 제1히터의 -단자와 상기 제2히터의 +단자가 서로 대향되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제4온도제어영역은, 판형구조를 가지는 히터가 상기 노즐들의 외주면을 감싸도록 설치되며,
상기 판형구조를 가지는 히터는 상기 노즐의 상하방향을 기준으로 상측, 중앙 및 하측 중 적어도 어느 하나에 하나 이상의 개구부가 형성되어 상기 개구부가 형성된 부분에서 발열량을 높이는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버와, 상기 처리공간의 상측에 위치된 기판에 박막을 형성하도록 상기 처리공간의 하측에 설치되어 증착물질을 가열하여 증발시키는 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 따른 리니어소스를 포함하는 박막증착장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제3온도제어영역 및 상기 제4온도제어영역은, 코일구조 또는 판형구조의 히터가 설치된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제4온도제어영역은, 판형구조를 가지는 히터가 원통형 구조의 상기 복수의 노즐들의 반원부분을 각각 감싸며 서로 대향되어 설치되는 제1히터 및 제2히터를 포함하며,
상기 제1히터 및 상기 제2히터는, 직류전원이 연결될 때 상기 제1히터의 +단자와 상기 제2히터의 -단자가 서로 대향되며, 상기 제1히터의 -단자와 상기 제2히터의 +단자가 서로 대향되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제4온도제어영역은, 판형구조를 가지는 히터가 상기 노즐들의 외주면을 감싸도록 설치되며,
상기 판형구조를 가지는 히터는 상기 노즐의 상하방향을 기준으로 상측, 중앙 및 하측 중 적어도 어느 하나에 하나 이상의 개구부가 형성되어 상기 개구부가 형성된 부분에서 발열량을 높이는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.