KR20190081586A - 기판 증착장치 - Google Patents

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Abstract

기판 증착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치는, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버; 공정 챔버의 일측에 마련되며, 기판을 향해 증착물질을 분사하는 노즐을 구비하는 다수의 리니어 소스; 및 리니어 소스들의 상부 일측에 수평 방향으로 배치되며, 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 증착되는 것이 저지되도록 증착물질이 분사되는 각도를 제한하는 수평형 각도 제한판을 포함한다.

Description

기판 증착장치{Glass deposition apparatus}
본 발명은, 기판 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 불필요하게 증착되는 것을 효과적으로 제한할 수 있는 기판 증착장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.
이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
이 중에서 유기전계발광소자(OLED, Organic Light Emitting Diode, 이하 OLED라 함)는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기전계발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.
다시 말해, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며, 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도펀트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
도 1은 유기막과 무기막이 교대로 증착된 유기전계발광소자(OLED)의 개략적인 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 유기전계발광소자(1, OLED)는 기판(2)과, 기판(2) 상에 적층되는 발광소자(3)를 포함한다.
기판(2)은 유리 기판 또는 플렉시블 기판이다. 발광소자(3)는 양극, 3층의 유기막(홀 수송층, 발광층, 전자 수송층), 음극의 적층 구조를 갖는다. 유기 분자는 에너지를 받으면(자, 여기 상태임), 원래의 상태(기저 상태)로 돌아오려고 하는데, 그때에 받은 에너지를 빛으로서 방출하려는 성질을 가진다. 발광소자(3)에서는 전압을 걸면 양극으로부터 주입된 홀(＋)과 음극으로부터 주입된 전자(－)가 발광층 내에서 재결합하게 되고, 이때에 유기 분자를 여기해서 발광한다.
이처럼 전압을 가하면 유기물이 빛을 발하는 특성을 이용하여 디스플레이하는 것이 OLED(1)인데, 발광소자(3) 상의 유기물에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue)를 발하는 특성을 이용해 풀 칼라(Full Color)를 구현할 수 있다.
한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 발광소자(3)는 대기 중의 기체나 수분에 의해 쉽게 손상될 수 있기 때문에 그 수명 문제가 대두될 수 있는데, 이를 해결하기 위해 도 1처럼 유기막과 무기막을 교대로 다수 층 적층함으로써 기체나 수분의 유입으로부터 발광소자(3)를 보호하게 된다.
도 1에는 발광소자(3)로부터 제1 유기막, 제1 무기막, 제2 유기막, 제2 무기막 ‥ 제5 유기막, 제5 무기막이 순서대로 또한 층별로 증착되어 있다. 이를 자세히 살펴보면, 제1 무기막이 제1 유기막을 완전히 감싸는(봉지되는) 형태로, 이어 제2 유기막이 제1 무기막을 부분적으로 감싸는 형태로, 이어 제2 무기막이 제2 유기막을 완전히 감싸는 형태 등의 순서를 가지고 막이 증착되어 있는 것을 알 수 있다.
한편, 도 1과 같은 적층 구조, 특히 유기막의 적층 구조 구현을 위해 기판 증착장치가 사용될 수 있다. 기판 증착장치에는 유기물을 기판에 증착시키기 위한 수단으로서 다수의 리니어 소스(Linear Source)가 마련된다.
이러한 리니어 소스가 적용되는 기판 증착장치에서는 장비의 크기 제한과 마스크 쉐도우 성능(수직에 가까운 방향으로 방출된 물질일수록 쉐도우가 작아지기 때문에 특정 각도 바깥쪽으로 방출된 물질은 버리는 것)을 위해 기판에 도달하는 증착물질의 영역을 제한하기 위한 수단이 고려된다.
예컨대, 종전의 기판 증착장치에 제1 내지 제3 리니어 소스가 적용되는 한편 수직방향 기준 -30도 ~ +30도 각도 이내로 입사되는 물질만 사용된다고 가정하면, 기하학적인 이유로 인해 제1 리니어 소스에서 분사되어 기판으로 향하는 증착물질은 +20도 ~ -30도 사이의 증착물질이 사용되고, 제2 리니어 소스에서 분사되어 기판으로 향하는 증착물질은 +25 ~ -25도 사이의 증착물질이 사용되며, 제3 리니어 소스에서 분사되어 기판으로 향하는 증착물질은 +30 ~ -20도 사이의 증착물질이 사용될 수 있다.
이때, 도 1과 같은 OLED(1) 소자의 제작 공정에서는 소자의 성능 향상을 위해서 각각의 제1 내지 제3 리니어 소스에서 분사되는 증착물질이 잘 섞여서 기판에 증착되는 것이 무엇보다도 중요하다. 참고로, 증착물질이 잘 섞이는 정도를 균질성(Homogeneity)라 한다.
한편, 제1 내지 제3 리니어 소스에서 진공 기상 증착하는 증착물질의 분자들이 직진 운동하는 경우를 고려해서 각도를 일부 제한하는 것을 고려해볼 수 있으나 실험을 진행해보면 분자 간 충돌로 인해 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 불필요하게 증착되는 현상이 발생될 소지가 높다.
이러한 경우, 균질성이 저하될 수 있음은 물론 박막의 균일성(Uniformity)이 감소되면서 쉐도우 성능에 악영향을 미칠 수 있다는 점에서 이러한 사항들을 해결하기 위한 기술개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2007-0013776호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 불필요하게 증착되는 것을 효과적으로 제한할 수 있는 기판 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 일측에 마련되며, 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 노즐을 구비하는 다수의 리니어 소스; 및 상기 리니어 소스들의 상부 일측에 수평 방향으로 배치되며, 상기 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 상기 기판에 증착되는 것이 저지되도록 상기 증착물질이 분사되는 각도를 제한하는 수평형 각도 제한판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치가 제공될 수 있다.
상기 수평형 각도 제한판은 상기 리니어 소스들 전체를 커버하면서 상기 리니어 소스들의 상부에 수평하게 배치되되 그 중앙 영역에는 상기 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질의 통과를 허용하는 증착물질 통과 허용구가 형성될 수 있다.
상기 증착물질 통과 허용구의 둘레면에는 소정의 길이 구간에 걸쳐 메쉬가 마련될 수 있다.
상기 수평형 각도 제한판의 단부는 강도 보강을 위해 절곡된 절곡부를 형성할 수 있다.
상기 수평형 각도 제한판의 사이드 영역에서 상기 수평형 각도 제한판과 교차되게 배치되며, 상기 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 사이드 방향으로 비산되는 것을 방지하는 다수의 사이드 쉴드(side shield)가 마련될 수 있다.
상기 수평형 각도 제한판은 상기 공정 챔버에 연결되는 프레임 상에 결합되며,
상기 프레임의 외측에는 분사되는 증착물질의 온도를 감지하는 크리스털 센서가 마련될 수 있다.
상기 다수의 리니어 소스의 노즐들 사이에 배치되어 상기 노즐들에서 분사되는 증착물질의 분사 각도를 1차로 제한하는 다수의 1차 각도 제한판을 더 포함할 수 있다.
상기 수평형 각도 제한판은 상기 1차 각도 제한판들의 외측에 배치될 수 있다.
상기 리니어 소스는, 장비의 외관을 형성하는 블록 하우징(block housing); 및 상기 블록 하우징 내에 배치되며, 증착물질이 내부에 충전되는 크루시블(crucible)을 포함할 수 있다.
상기 크루시블은, 상기 증착물질이 충전되는 크루시블 바디; 및 상기 크루시블 바디의 상부에 결합되되 상기 증착물질이 분사되는 다수의 노즐이 형성되는 크루시블 덮개를 포함할 수 있다.
상기 크루시블은, 상기 크루시블 바디 내에 마련되되 다수의 통공이 형성되는 이너 플레이트(inner plate)를 더 포함할 수 있다.
상기 노즐의 내부에 플러그가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 블록 하우징은, 하부 쿨링 블록; 상기 하부 쿨링 블록의 측벽을 형성하는 다수의 측부 쿨링 블록; 및 상기 하부 쿨링 블록 및 상기 다수의 측부 쿨링 블록의 상부를 형성하는 상부 쿨링 블록을 포함할 수 있다.
상기 상부 쿨링 블록의 상단부에 탑 쉴드(top shield)가 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 불필요하게 증착되는 것을 효과적으로 제한할 수 있다.
도 1은 유기막과 무기막이 교대로 증착된 유기전계발광소자(OLED)의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 도 2에서 다수의 리니어 소스와 수평형 각도 제한판 간의 개략적인 배치도이다.
도 4는 리니어 소스의 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 6은 크루시블의 단면 확대도이다.
도 7은 수평형 각도 제한판의 사시도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착장치의 개략적인 구조도이고, 도 3은 도 2에서 다수의 리니어 소스와 수평형 각도 제한판 간의 개략적인 배치도이며, 도 4는 리니어 소스의 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 6은 크루시블의 단면 확대도이고, 도 7은 수평형 각도 제한판의 사시도이다.
이들 도면을 참조하되 우선 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 증착장치는 리니어 소스(100a~100c)들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 불필요하게 증착되는 것을 효과적으로 제한할 수 있도록 한 것으로서, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버(10)와, 공정 챔버(10)의 일측에 마련되어 기판을 향해 증착물질을 분사하는 리니어 소스(100a~100c)를 포함한다.
본 실시예에서는 3개의 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)를 적용하고 있다. 물론, 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 그리고 기판은 유기전계발광소자(1, OLED)의 제조를 위한 것일 수 있으나 이 역시 이러한 사항에 제한되지 않는다.
공정 챔버(10)에 대해 먼저 살펴본다. 공정 챔버(10)는 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 장소이다. 즉 도 1에 도시된 유기전계발광소자(1, OLED)의 제조를 위해 유기막과 무기막을 증착하는 장소를 형성한다. 본 실시예의 증착장치는 유기물을 증착하는 증착장치일 수 있다.
증착 공정 시 공정 챔버(10)의 내부는 진공 분위기를 유지한다. 때문에 공정 챔버(10)에는 진공 펌프 등이 연결될 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)는 공정 챔버(10)의 일측에 마련되어 기판을 향해 증착물질을 분사한다.
자세히 후술하겠지만 본 실시예에 적용되는 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)는 공정 챔버(10)의 길이 방향으로 길게 배치되고 추가 조립이 필요 없는 일체형 구조를 개시하고 있기 때문에, 매 사용 시마다 야기될 수 있는 온도 편차 발생을 줄일 수 있다.
제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)의 구조는 모두 동일하다. 이하, 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)의 구체적인 구조에 대해 도 4 내지 도 6을 참조하여 먼저 설명하기로 한다.
제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c) 모두는 블록 하우징(110, block housing)과, 블록 하우징(110) 내에 배치되는 크루시블(130)을 포함한다.
구조를 살펴보면, 블록 하우징(110)은 장비의 외관을 형성한다. 내부의 크루시블(130)을 보호하는 한편 크루시블(130)의 온도가 내려가는 것을 저지시키기 위해 블록 하우징(110)은 밀폐형 구조를 갖는다.
블록 하우징(110)은 하부를 이루는 하부 쿨링 블록(111)과, 하부 쿨링 블록(111)의 측벽을 형성하는 다수의 측부 쿨링 블록(112)과, 하부 쿨링 블록(111) 및 다수의 측부 쿨링 블록(112)의 상부를 형성하는 상부 쿨링 블록(113)을 포함한다.
공정이 끝나거나 혹은 공정 제어를 위해 하부 쿨링 블록(111), 다수의 측부 쿨링 블록(112) 및 상부 쿨링 블록(113)에는 냉각수가 흐르는 냉각수 유로(115)가 형성된다.
상부 쿨링 블록(113)의 상단부에 탑 쉴드(114, top shield)가 배치된다. 탑 쉴드(114)는 증착물질이 블록 하우징(110) 특히, 상부 쿨링 블록(113)으로 쌓이는 것을 방지한다. 탑 쉴드(114)에는 크루시블(130)의 노즐(132)이 배치되는 노즐 배치구(114a)가 형성된다.
블록 하우징(110)의 내벽, 특히 측부 쿨링 블록(112)의 내벽에는 크루시블(130)을 가열하는 히팅 블록(120, heating block)이 마련된다. 히팅 블록(120)의 주변에는 반사판이나 세라믹 등의 구조들이 마련되는데, 이들에 대해서는 생략한다.
히팅 블록(120)에 히터(121,122, heater)가 탑재될 수 있다. 자세히 도시하지는 않았지만 히터는 상대적으로 짧은 상부 히터(122)와, 상대적으로 긴 하부 히터(121)로 나뉠 수 있다. 크루시블(130)을 실질적으로 가열하는 히터가 하부 히터(121)이며, 상부 히터(122)는 온도 관리를 위해 개별적으로 제어된다.
본 실시예에 적용되는 히터(121,122)는 텅스텐 또는 탄탈럼 등의 고온 금속 와이어에 전압과 전류를 인가하는 저항 가열방식을 사용한다. 이때, 고온 금속 와이어의 온도는 1000℃를 넘기 때문에 고온 금속 와이어는 외부에 노출된 누드 타입(nude type)으로 적용될 수 있다.
크루시블(130)은 도가니라 불리는 구조물로서 내부에 충전되는 증착물질을 전술한 히터(121,122)의 작용으로 증발시켜 기판으로 분사시킨다. 앞서 기술한 것처럼 본 실시예에 따른 리니어 소스(100)에 적용되는 증착물질은 유기물일 수 있다.
이러한 크루시블(130)은 증착물질이 충전되는 크루시블 바디(131)와, 크루시블 바디(131)의 상부에 결합되는 크루시블 덮개(134)를 포함한다.
크루시블 덮개(134)에는 크루시블 바디(131) 내의 증착물질이 기판으로 분사되는 다수의 노즐(132)이 형성된다. 다수의 노즐(132)은 탑 쉴드(114)의 노즐 배치구(114a)에 배치된다. 노즐(132)의 내부에는 증착물질의 분사를 위한 플러그(133)가 마련된다. 플러그(133)는 착탈 가능한 구조가 적용되는 것이 바람직하다.
크루시블 바디(131) 내에는 다수의 통공(135a)이 형성되는 이너 플레이트(135, inner plate)가 마련된다. 이너 플레이트(135)는 증착물질의 양과 방향을 조절한다.
블록 하우징(110)의 하부를 형성하는 하부 쿨링 블록(111) 상에는 해당 위치에서 크루시블(130)의 하부 일 영역을 받쳐 지지하는 크루시블 받침대(140)가 마련된다.
하부 쿨링 블록(111) 상에 배치되는 크루시블 받침대(140)를 통해 크루시블(130)을 하부에서 떠받쳐 지지하기 때문에 고온에서 크루시블(130) 지지에 따른 구조 안정성을 확보할 수 있다.
반드시 그러한 것은 아니나 크루시블(130)의 외부에는 증착물질 확산 방지용 쉴드(150)가 마련될 수 있다. 증착물질 확산 방지용 쉴드(150)는 블록 하우징(110) 내에서 크루시블(130)을 부분적으로 둘러싸게 배치되는 구조물로서, 크루시블(130) 측에서 누출 가능한 증착물질이 블록 하우징(110)의 내벽으로 향하는 것을 저지시키는 역할을 한다. 블록 하우징(110)의 내벽에는 히터(121,122)와 같은 다수의 부품이 탑재되는데 증착물질 확산 방지용 쉴드(150)로 인해 크루시블(130) 측에서 누출 가능한 증착물질이 블록 하우징(110)의 내벽으로 향하는 것이 저지될 수 있는 이점이 있다.
한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 본 실시예와 같이 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)가 적용되는 기판 증착장치에서는 장비의 크기 제한과 마스크 쉐도우 성능(수직에 가까운 방향으로 방출된 물질일수록 쉐도우가 작아지기 때문에 특정 각도 바깥쪽으로 방출된 물질은 버리는 것)을 위해 기판에 도달하는 증착물질의 영역을 제한하기 위한 수단이 고려된다.
예컨대, 본 실시예처럼 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)가 적용되는 한편 수직방향 기준 -30도 ~ +30도 각도 이내로 입사되는 물질만 사용된다고 가정하면, 기하학적인 이유로 인해 제1 리니어 소스(100a)에서 분사되어 기판으로 향하는 증착물질은 +20도 ~ -30도 사이의 증착물질이 사용되고, 제2 리니어 소스(100b)에서 분사되어 기판으로 향하는 증착물질은 +25 ~ -25도 사이의 증착물질이 사용되며, 제3 리니어 소스(100c)에서 분사되어 기판으로 향하는 증착물질은 +30 ~ -20도 사이의 증착물질이 사용될 수 있다.
이때, 도 1과 같은 OLED(1) 소자의 제작 공정에서는 소자의 성능 향상을 위해서 각각의 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)에서 분사되는 증착물질이 잘 섞여서 기판에 증착되는 것이 무엇보다도 중요하다. 참고로, 증착물질이 잘 섞이는 정도를 균질성(Homogeneity)라 한다.
한편, 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)에서 진공 기상 증착하는 증착물질의 분자들이 직진 운동하는 경우를 고려해서 각도를 일부 제한하는 것을 고려해볼 수 있으나 실험을 진행해보면 분자 간 충돌로 인해 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 불필요하게 증착되는 현상이 발생될 소지가 높기 때문에 이를 적절하게 제한할 필요가 있다.
전자는 1차 각도 제한판(176)이 담당하는 한편, 후자는 수평형 각도 제한판(160)이 담당할 수 있다.
즉 본 실시예에서 1차 각도 제한판(176)은 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 리니어 소스(100a~100c)의 노즐들 사이에 배치되어 노즐(132)들에서 분사되는 증착물질의 분사 각도를 1차로 제한하는 역할을 한다. 1차 각도 제한판(176)은 수평형 각도 제한판(160)과 달리 수직형으로 마련된다.
실제, 다수의 1차 각도 제한판(176)을 적용함으로써 증착물질에 대한 각도 제한의 제어가 가능해진다. 1차 각도 제한판(176)의 상부에는 셔터(178)가 마련된다.
하지만, 실험을 진행해보면 분자 간 충돌로 인해 증착물질이 회절되어 퍼지거나 상대적으로 낮은 각도로 운동하면서 기판에 불필요하게 증착되는 현상이 발생될 소지가 높은데, 이러한 현상을 1차 각도 제한판(176)만으로 차단하기는 곤란하다. 이에, 본 실시예의 경우, 수평형 각도 제한판(160)이 적용되고 있는 것이다.
수평형 각도 제한판(160)은 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)들의 상부 일측에 수평 방향으로 배치되며, 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지거나 상대적으로 낮은 각도로 운동하면서 기판에 증착되는 것이 저지되도록 증착물질이 분사되는 각도를 제한하는 역할을 한다.
이러한 수평형 각도 제한판(160)이 적용됨으로써 균질성(Homogeneity)과 균일성(Uniformity)이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 균질성(Homogeneity)은 증착물질이 잘 섞이는 정도를 의미한다.
수평형 각도 제한판(160)은 평평한 판상형 구조물로서 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)들 전체를 커버하면서 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)들의 상부에 수평하게 배치된다. 본 실시예에서 수평형 각도 제한판(160)은 1차 각도 제한판(176)들의 외측에 배치될 수 있다.
수평형 각도 제한판(160)의 중앙 영역에는 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)들에서 분사되는 증착물질의 통과를 허용하는 증착물질 통과 허용구(161)가 형성된다. 증착물질 통과 허용구(161)의 사이즈는 실험에 미리 결정될 수 있다.
증착물질 통과 허용구(161)의 둘레면에는 소정의 길이 구간에 걸쳐 메쉬(163)가 마련된다. 다공 구조인 메쉬(163) 영역에 증착물질이 쌓이기 때문에 수평형 각도 제한판(160)의 하부 구조에 대한 오염 정도를 감소시킬 수 있다.
수평형 각도 제한판(160)의 단부에는 강도 보강을 위해 절곡부(165)가 형성된다. 별다른 추가 구조가 적용되지 않더라고 절곡부(165)로 인해 수평형 각도 제한판(160)이 뒤틀리거나 휘어지는 현상을 예방할 수 있다. 실제, 수평형 각도 제한판(160)이 받는 열의 온도가 높기 때문에 절곡부(165)에 의한 강도 보강의 효과가 크다고 할 수 있다.
이러한 수평형 각도 제한판(160)은 공정 챔버(10)에 연결되는 프레임(172) 상에 결합될 수 있다. 그리고 프레임(172)의 외측에는 분사되는 증착물질의 온도를 감지하는 크리스털 센서(174)가 마련된다.
수평형 각도 제한판(160)의 사이드 영역에는 다수의 사이드 쉴드(170, side shield)가 마련된다. 사이드 쉴드(170)는 수평형 각도 제한판(160)의 사이드 영역에서 수평형 각도 제한판(160)과 교차되게 배치되며, 제1 내지 제3 리니어 소스(100a~100c)들에서 분사되는 증착물질이 사이드 방향으로 비산되는 것을 방지한다.
이상 설명한 바와 같은 구조의 수평형 각도 제한판(160)을 적용하면 회절된 분자들이 기판에 불필요하게 증착되어 균질성(Homogeneity)과 균일성(Uniformity)을 저해하는 문제를 해결할 수 있으며, 또한 저각으로 증착되어 쉐도우를 증가시키는 문제 역시 해결이 가능해진다.
즉 앞서도 잠시 언급한 것처럼 진공 기상 증착하는 분자들이 직진 운동하는 경우를 고려하여 1차 각도 제한판(176)으로 각도 제한을 할 수 있으나 실험을 통해 확인 하면 분자 간 충돌로 인해 회절이 발생하여 일부 증발 물질이 퍼져 나가는 현상이 있으며, 이로 인해 균질성(Homogeneity)과 균일성(Uniformity) 저하 문제를 일으킬 수 있는데, 본 실시예에서는 수평형 각도 제한판(160)을 적용함으로써 이러한 문제를 해결하고 있는 것이다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 리니어 소스(100a~100c)들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 기판에 불필요하게 증착되는 것을 효과적으로 제한할 수 있으며, 이로 인해 균질성(Homogeneity)과 균일성(Uniformity)이 감소되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 공정 챔버 100a~100c : 리니어 소스
110 : 블록 하우징 111 : 하부 쿨링 블록
112 : 측부 쿨링 블록 113 : 상부 쿨링 블록
114 : 탑 쉴드 120 : 히팅 블록
121 : 하부 히터 122 : 상부 히터
130 : 크루시블 131 : 크루시블 바디
132 : 노즐 133 : 플러그
134 : 크루시블 덮개 135 : 이너 플레이트
135a : 통공 140 : 크루시블 받침대
150 : 증발물질 확산 방지용 쉴드 160 : 수평형 각도 제한판
161 : 증착물질 통과 허용구 163 : 메쉬
165 : 절곡부 170 : 사이드 쉴드
172 : 프레임 174 : 크리스털 센서
176 : 1차 각도 제한판 178 : 셔터

Claims (14)

  1. 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 일측에 마련되며, 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 노즐을 구비하는 다수의 리니어 소스; 및
    상기 리니어 소스들의 상부 일측에 수평 방향으로 배치되며, 상기 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 회절되어 퍼지면서 상기 기판에 증착되는 것이 저지되도록 상기 증착물질이 분사되는 각도를 제한하는 수평형 각도 제한판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평형 각도 제한판은 상기 리니어 소스들 전체를 커버하면서 상기 리니어 소스들의 상부에 수평하게 배치되되 그 중앙 영역에는 상기 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질의 통과를 허용하는 증착물질 통과 허용구가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 증착물질 통과 허용구의 둘레면에는 소정의 길이 구간에 걸쳐 메쉬가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수평형 각도 제한판의 단부는 강도 보강을 위해 절곡된 절곡부를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수평형 각도 제한판의 사이드 영역에서 상기 수평형 각도 제한판과 교차되게 배치되며, 상기 리니어 소스들에서 분사되는 증착물질이 사이드 방향으로 비산되는 것을 방지하는 다수의 사이드 쉴드(side shield)가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수평형 각도 제한판은 상기 공정 챔버에 연결되는 프레임 상에 결합되며,
    상기 프레임의 외측에는 분사되는 증착물질의 온도를 감지하는 크리스털 센서가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 리니어 소스의 노즐들 사이에 배치되어 상기 노즐들에서 분사되는 증착물질의 분사 각도를 1차로 제한하는 다수의 1차 각도 제한판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수평형 각도 제한판은 상기 1차 각도 제한판들의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 소스는,
    장비의 외관을 형성하는 블록 하우징(block housing); 및
    상기 블록 하우징 내에 배치되며, 증착물질이 내부에 충전되는 크루시블(crucible)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 크루시블은,
    상기 증착물질이 충전되는 크루시블 바디; 및
    상기 크루시블 바디의 상부에 결합되되 상기 증착물질이 분사되는 다수의 노즐이 형성되는 크루시블 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 크루시블은,
    상기 크루시블 바디 내에 마련되되 다수의 통공이 형성되는 이너 플레이트(inner plate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 노즐의 내부에 플러그가 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 블록 하우징은,
    하부 쿨링 블록;
    상기 하부 쿨링 블록의 측벽을 형성하는 다수의 측부 쿨링 블록; 및
    상기 하부 쿨링 블록 및 상기 다수의 측부 쿨링 블록의 상부를 형성하는 상부 쿨링 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 상부 쿨링 블록의 상단부에 탑 쉴드(top shield)가 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 증착장치.
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