KR20200033457A - 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치 - Google Patents

리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착물질을 증발시켜 기판 표면에 박막을 형성하는 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치에 관한 것이다.
본 발명은, 증착물질(D)이 수용되는 내부공간(S)이 형성되며, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 배치되는 복수의 도가니부(100)들과; 복수의 도가니부(100)들의 외측에서 복수의 도가니부(100)들에 수용된 증착물질(D)을 가열하는 하나 이상의 히터부(200)와; 도가니부(100)에서 증발된 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 적어도 하나 이상의 노즐(310)이 구비되며, 복수의 도가니부(100)들의 상측에 각각 설치되는 복수의 노즐부(300)들과; 복수의 도가니부(100)들에서 증발되는 증착물질(D)의 분사각도를 변경하도록 도가니부(100)를 회전구동함으로써, 노즐부(300)의 분사각도를 조절하는 구동부(400)를 포함하는 리니어소스를 개시한다.

Description

리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치{Linear source and substrate processing system having the same}
본 발명은, 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착물질을 증발시켜 기판 표면에 박막을 형성하는 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치에 관한 것이다.
평판표시소자(Flat panel Display)는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이며, 이 중에서도 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비전력, 고휘도, 경량성 등의 특성으로, 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 있으며, 이 중 유기발광소자의 유기물층, 무기물층 등과 같은 박막형성에 증발증착법이 사용될 수 있다.
위와 같은 증발증착법의 사용을 위해서는, 밀폐된 처리공간을 형성하는 진공챔버와, 진공챔버의 하부에 설치되어 증착될 물질이 증발되는 증발원인 리니어소스를 구비하여야 하며, 특히 리니어소스는 기판의 폭 방향으로 길이를 가지고 기판에 대한 상대이동에 의하여 기판 전면에 증착물질을 균일하게 증착시키도록 구성된다.
이에 종래의 리니어소스는, 기판 전체에 대하여 증착물질을 균일하게 증착하기 위하여, 수직방향으로 증착물질이 분사되는 노즐을 복수개 구비하고 기판의 리니어소스에 대한 상대이동을 통해 증착물질을 증착하였으나, 중심부에서 증착밀도가 높고, 에지부에서 증착밀도가 낮아지는 등 증착균일도가 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위하여, 종래의 리니어소스는, 에지부에서 노즐사이즈를 크게 하거나, 온도를 높여 증발하는 증착물질의 양을 증가시키는 방법을 사용하였으나, 공정챔버 내의 밀폐된 처리공간의 크기와 리니어소스의 길이 제약 등으로 노즐사이즈를 크게하는 것은 한계가 있으며, 같은 도가니 내에서 에지부만의 온도증가는 중심부에 수용된 증착물질에 영향을 끼쳐 균일한 증착을 어렵게 하는 등의 문제점이 있다.
또한, 노즐 분사각이 고정되어 있는 바, 증착균일도 개선을 위한 노즐 분사각 조정을 위하여, 도가니 전체 또는 노즐이 형성되는 노즐부 전체를 교체하여야 하므로, 기판처리를 위한 시간과 비용이 증가하며, 실시간 또는 진공상태에서 노즐각도 변경을 통한 증착균일도 향상이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 증착물질의 분사각도가 조절되는 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서 본 발명은, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와, 상기 처리공간(S)에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간(S)에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 리니어소스(20)를 포함하는 기판처리장치의 리니어소스로서, 상기 증착물질(D)이 수용되는 내부공간(S)이 형성되며, 상기 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 배치되는 복수의 도가니부(100)들과; 상기 복수의 도가니부(100)들의 외측에서 상기 복수의 도가니부(100)들에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하는 하나 이상의 히터부(200)와; 상기 도가니부(100)에서 증발된 상기 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 적어도 하나 이상의 노즐(310)이 구비되며, 상기 복수의 도가니부(100)들의 상측에 각각 설치되는 복수의 노즐부(300)들과; 상기 복수의 도가니부(100)들에서 증발되는 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경하도록 상기 도가니부(100)를 회전구동함으로써, 상기 노즐부(300)의 분사각도를 조절하는 구동부(400)를 포함하는 리니어소스를 개시한다.
상기 히터부(200)는, 상기 도가니부(100)에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하기 위한 히팅부재(210)와, 상기 히팅부재(210)가 내측면에 설치되며, 상기 도가니부(100)가 삽입되는 히터설치부(220)를 포함하고, 상기 복수의 도가니부(100)들의 개수에 대응되어, 상기 복수의 도가니부(100)들이 각각 삽입될 수 있다.
상기 구동부(400)는, 적어도 하나의 상기 히터설치부(220) 저면에 설치되어, 상하이동을 통해 상기 도가니부(100)에 경사를 조성하는 하나 이상의 구동로드(410)와, 상기 하나 이상의 구동로드(410)를 상하이동시키는 구동원을 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 구동로드(410)는, 상기 도가니부(100)의 회전구동을 위한 회전축을 기준으로 양분되는 상기 히터설치부(220)의 저면들 중 적어도 하나에 설치되어, 상하이동을 통해 상기 회전축을 중심으로 상기 도가니부(100)를 회전구동할 수 있다.
상기 히터부(200)는, 상기 복수의 도가니부(100)들에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하기 위한 하나 이상의 히팅부재(210)와, 상기 히팅부재(210)가 내측면에 설치되며, 상기 복수의 도가니부(100)들이 상기 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 삽입되는 삽입공간이 형성되는 히터설치부(220)를 포함할 수 있다.
상기 구동부(400)는, 상기 히터설치부(220)의 저면을 관통하여 상기 도가니부(100)의 저면에 설치되어, 상기 히터설치부(220) 내의 상기 도가니부(100)를 구동함으로써, 상기 도가니부(100)로부터 증발되는 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경할 수 있다.
상기 기판(1)에 증착된 상기 증착물질(D)의 증착균일도를 측정하는 센서부를 포함하며, 상기 센서부의 증착균일도 측정결과에 따라 상기 구동부(400)를 통한 상기 도가니부(100)의 구동으로 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.
이웃하는 도가니부(100)들 사이에 상기 리니어소스의 길이방향과 평행하게 설치되는 회전축을 포함하며, 상기 구동부(400)를 통한 상기 도가니부(100)의 상기 회전축을 중심으로 하는 회전구동을 통해 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경할 수 있다.
상기 복수의 도가니부(100)들 중 적어도 하나에 상기 리니어소스의 길이방향과 수직으로 설치되는 회전축을 포함하며, 상기 구동부(400)를 통한 적어도 하나의 상기 도가니부(100)의 상기 회전축을 중심으로 하는 회전구동을 통해 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경할 수 있다.
또한 본 발명은, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와; 상기 처리공간(S)에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간(S)에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 따른 리니어소스(20)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.
상기 기판(1)에 증착되는 상기 증착물질(D)의 증착균일도 개선을 위하여, 상기 기판(1)과 상기 리니어소스(20) 사이에 설치되며, 증착개구가 형성되는 마스크(3)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 도가니부의 구동을 통해 증착물질이 분사되는 각도를 사용자가 원하는 방향으로 변경함으로써, 중심부에서 증착밀도가 높고, 에지부에서 증착밀도가 낮아 증착균일도가 떨어지는 문제점을 극복하고, 기판에 균일하게 증착물질이 증착될 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 종래 증착균일도의 향상을 위해서 사용자가 조절가능했던 온도와 노즐사이즈의 요인에 더해, 증착물질의 분사각도 조절이라는 요인을 추가함으로써, 사용자의 증착균일도 향상을 위한 옵션을 추가하고, 보다 정밀한 증착균일도 조절 및 향상이 가능한 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 사용자가 원하는 방향으로 증착물질의 분사각도를 조절함에 있어서, 도가니의 전체 교체나 노즐이 형성되는 노즐부의 교체가 수반되지 않으므로, 비용 및 시간이 절감되어 생산성이 극대화되는 이점이 있다.
끝으로 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 증발량 또는 증착균일도를 실시간으로 측정하여 증착물질의 분사각도를 조절함으로써, 진공상태를 유지하면서 증착균일도 개선이 가능한 바, 보다 신속하고 정밀하며 완성도 높은 기판처리가 가능한 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 기판처리장치의 일예를 보여주는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 기판처리장치 중 리니어소스의 구성 일예를 보여주는 분해사시도이다.
도 3은, 도 2의 리니어소스의 배치모습을 보여주는 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는, 도 2의 리니어소스로부터 증착물질이 증발되는 모습을 보여주는 정면도들로서, 도 4a는, 도 2의 리니어소스 중 노즐이 상측 수직방향으로 증착물질이 증발되도록, 수직방향으로 위치하는 모습을 보여주는 정면도이며, 도 4b는, 도 2의 리니어소스 중 노즐이 기판에 대하여 경사를 가지고 증착물질이 증발되도록 구동된 모습을 보여주는 정면도이다.
도 5a 및 도 5b는, 도 2의 리니어소스의 배치모습을 보여주는 측면도들로서, 도 5a는, 도 2의 리니어소스 중 노즐이 상측 수직방향을 향하도록 위치한 모습을 보여주는 측면도이며, 도 5b는, 도 2의 리니어소스 중 에지부의 노즐이 중심을 향하도록 경사를 가지고 위치한 모습을 보여주는 측면도이다.
이하 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와; 처리공간(S)에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 처리공간(S)에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 리니어소스(20)를 포함한다.
여기서 기판처리의 대상인 기판(1)은, 액정표시소자, 플라즈마 디스플레이소자, 유기발광소자 등 기판처리면에 증착물의 증발에 의하여 박막을 형성할 수 있는 부재면 어떠한 대상도 가능하다.
그리고 상기 기판(1)은, 공정챔버(10) 내로 직접 이송되거나, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판트레이(2)에 안착되어 이송될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판처리장치는, 기판(1)에 증착되는 증착물질(D)의 증착균일도 개선을 위하여, 기판(1)과 리니어소스(20) 사이에 증착개구가 형성되는 마스크(3)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 마스크(3)는, 기판(1)과 리니어소스(20) 사이에 설치되어, 기판(1)에 증착되는 증착물질(D)이 이동하는 기판(1)에 일정하게 증착되도록 증착개구가 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 마스크(3)는, 기판(1)의 도가니부(100)의 상대이동방향에 수직으로 설치되는 리니어소스(20)에 대응되어, 기판(1)의 상대이동방향에 수직으로 슬릿이 형성될 수 있으며, 슬릿을 통해 증발되는 증착물질(D)을 상대이동하는 기판(1)에 증착시킴으로써 균일한 증착이 가능하도록 할 수 있다.
더 나아가, 상기 마스크(3)는, 본 발명에 따른 리니어소스(20)를 통해 증착물질(D)의 분사각도를 조절하는 경우, 각도 변경에 따른 효과가 원하는 위치에 적용되고, 기판의 다른 위치에는 영향을 주지않도록 하기 위하여 설치됨이 바람직하다.
상기 공정챔버(10)는, 기판처리의 수행을 위하여 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 공정챔버(10)는, 챔버본체(12)와 서로 탈착가능하게 결합되어 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 리드(11)를 포함하여 구성될 수 있으며, 처리공간(S)에서의 기판처리에 조건에 맞춰 압력유지 및 배기를 위한 배기관, 기판트레이(2)의 고정 또는 가이드를 위한 각종 부재, 모듈 등이 추가로 설치될 수 있다.
또한, 상기 공정챔버(10)는, 기판(1)의 입출입을 위한 하나 이상의 게이트(13, 14)가 형성될 수 있다.
상기 리니어소스(20)는, 처리공간(S)에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 처리공간(S)에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 리니어소스(20)는, 증착물질(D)이 수용되는 내부공간(S)이 형성되며, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 배치되는 복수의 도가니부(100)들과; 복수의 도가니부(100)들의 외측에서 복수의 도가니부(100)들에 수용된 증착물질(D)을 가열하는 하나 이상의 히터부(200)와; 도가니부(100)에서 증발된 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 적어도 하나 이상의 노즐(310)이 구비되며, 복수의 도가니부(100)들의 상측에 각각 설치되는 복수의 노즐부(300)들과; 복수의 도가니부(100)들에서 증발되는 증착물질(D)의 분사각도를 변경하도록 도가니부(100)를 회전구동함으로써, 노즐부(300)의 분사각도를 조절하는 구동부(400)를 포함한다.
상기 복수의 도가니부(100)들은, 증착물질(D)이 수용되는 내부공간(S)이 형성되며, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 배치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 도가니부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 증착물질(D)이 수용되는 제1용기(110)와, 제1용기(110)가 삽입되는 제2용기(120)와, 제1용기(110) 및 제2용기(120)를 복개하는 복개부(130)를 포함할 수 있다.
상기 제1용기(110)는, 증착물질(D)이 수용되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 제1용기(110)는, 증착물질(D)이 담기는 용기인 도가니로서, 증착물질(D)이 수용되는 내부공간을 형성하며, 노즐부(300)가 탈착가능하게 설치되도록 상측이 개방되는 구성일 수 있다.
상기 제1용기(110)는, 평면 형상이 직사각형 또는 정사각형 형상일 수 있으며, 탄소재질, 탄탈 또는 그 합금 재질 등 고열이 가해짐을 고려하여 내열성 소재로 이루어질 수 있다.
상기 제2용기(120)는, 제1용기(110)가 삽입되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 제2용기(120)는, 제1용기(110)가 삽입되는 내부공간을 형성되며, 제1용기(110)가 삽입되도록 전체 형상이 제1용기(110)와 닮음 관계이며, 상측이 개방되는 본체부(122)와, 후술하는 히터설치부(220)에 걸려 지지되도록 상측에 외측으로 연장되어 형성되는 플렌지(121)를 포함할 수 있다.
상기 제2용기(120)는, 제1용기(110)와 마찬가지로 탄소재질, 탄탈 또는 그 합금 재질로서, 내열성 소재일 수 있다.
상기 복개부(130)는, 제2용기(120) 및 후술하는 노즐부(300)를 복개하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 복개부(130)는, 후술하는 하나 이상의 노즐(310)에 대응되는 위치에 형성되어 노즐(310)이 관통하는 하나 이상의 관통공(132)과, 노즐부(300)의 상면에 밀착되어, 노즐부(300)와, 제2용기(120)를 복개하는 플레이트(131)를 포함할 수 있다.
상기 복개부(130)는, 고온의 노즐부(300)로부터 방출되는 열을 차단하기 위하여 노즐부(300)의 상단면에 복개하여 설치될 수 있다.
상기 복수의 도가니부(100)들은, 도 3에 도시된 바와 같이, 선형증발원으로서 역할수행을 위하여, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 배치될 수 있다.
예를 들면, 기판(1)의 표면과 평행한 평면 상에서, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루도록 복수의 도가니부(100)들이 배치됨으로써, 선형증발원으로서 역할을 수행할 수 있다.
한편, 이 경우 후술하는 구동부(400)에 의해 복수의 도가니부(100) 중 일부가 구동하여, 이웃하는 도가니부(100)들 사이에 간섭이 일어날 수 있는 바, 이웃하는 도가니부(100)들 사이가 일정간격 이격되어 배치될 수 있다.
이에 더하여, 이웃하는 도가니부(100)들 사이에 구동부(400)의 구동에 따른 간섭을 방지하기 위하여, 도가니부(100)가 이웃하는 면이 내측으로 오목하게 형성되거나, 상측으로 갈수록 내부공간이 좁아지는 형상일 수 있다.
이러한 도가니부(100)의 형상은 후술하는 히터부(200)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 히터부(200)는, 복수의 도가니부(100)들의 외측에서 복수의 도가니부(100)들에 수용된 증착물질(D)을 가열하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면 상기 히터부(200)는, 도가니부(100)에 수용된 증착물질(D)을 가열하기 위한 히팅부재(210)와, 히팅부재(210)가 내측면에 설치되며, 도가니부(100)가 삽입되는 히터설치부(220)를 포함할 수 있다.
상기 히팅부재(210)는, 도가니부(100)에 수용된 증착물질(D)을 가열하기 위한 구성으로서, 히터설치부(220)의 내측면에 설치되고, 외부 전원공급에 의하여 열을 발생시키는 열선일 수 있다.
상기 히터설치부(220)는, 히팅부재(210)가 내측면에 설치되어 도가니부(100)가 삽입되는 구성으로서, 전술한 바와 같이, 제2용기(120)의 플렌지(122)를 지지함으로써, 도가니부(100)가 안정적으로 삽입되도록 할 수 있다.
상기 히터설치부(220)는, 히팅부재(210)의 열이 외측으로 방출되는 것을 방지하기 위하여 단열소재로 이루어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 히팅부재(210)의 열이 방출되지 않도록 외측에 열차단부(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.
한편 상기 히터부(200)는, 복수의 도가니부(100)들의 개수에 대응되도록 구비되어, 복수의 도가니부(100)들이 각각 삽입될 수 있다.
예를 들면, 상기 히터부(200)는, 하나의 도가니부(100)가 하나의 히터부(200)에 삽입됨으로써, 하나의 블록증발원을 구성하고, 복수의 블록증발원을 기판(1)의 상대이동방향에 대해 수직으로 배치하여 선형증발원으로서 구성할 수 있다.
이 경우, 상기 히터부(200)는, 후술하는 구동부(400)를 통해 회전구동함으로써, 내부의 도가니부(100)가 회전구동하도록 할 수 있으며, 이로써 노즐(310) 분사각도를 조절하여 증착물질(D)의 분사각도가 변경될 수 있다.
상기 노즐부(300)는, 도가니부(100)에서 증발된 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 적어도 하나 이상의 노즐(310)이 구비되며, 복수의 도가니부(100)들의 상측에 각각 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 노즐부(300)는, 상측이 개방된 제1용기(110)를 복개하도록 제1용기(110)와 탈착가능하게 결합되고, 제1용기(110)에서 증발된 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 적어도 하나 이상의 노즐(310)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 노즐부(300)는, 제1용기(110)에 결합 설치되어, 후술하는 구동부(400)의 도가니부(100) 구동에 따라 구동되어, 기판(1)의 증착면과 평행한 상태에서 경사를 가짐으로써, 제1용기(110)로부터 분사되는 증착물질(D)의 분사각도가 변경되도록 할 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 노즐(310)은, 제1용기(110)에서 증발된 증착물질이 처리공간(S)으로 토출되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 리니어소스는, 증착물질(D)의 기판(1)으로의 균일한 증착을 위하여, 기판처리 중 또는 1차 기판처리가 완료된 이후에 증착물질(D)의 분사각도가 변경될 필요가 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 리니어소스는, 도가니부(100)를 구동함으로써, 증착물질(D)의 분사각도를 변경하는 구동부(400)를 포함할 수 있다.
상기 구동부(400)는, 도 4a 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수의 도가니부(100)들에서 증발되는 증착물질(D)의 분사각도를 변경하도록 도가니부(100)를 구동하는 구성이면, 어떠한 구성도 가능하다.
예를 들면, 상기 구동부(400)는, 적어도 하나의 히터설치부(220) 저면에 설치되어, 상하이동을 통해 도가니부(100)에 경사를 조성하는 하나 이상의 구동로드(410)와, 하나 이상의 구동로드(410)를 상하이동시키는 구동원을 포함할 수 있다.
즉, 상기 구동부(400)는, 도가니부(100)가 삽입되어 설치되는 히터설치부(220)의 저면에 적어도 하나 이상 설치되는 구동로드(410)의 높이 제어를 통해, 도가니부(100)를 회전구동함으로써, 상측의 노즐부(300)의 노즐(310) 방향을 변화시켜 증착물질(D)의 증착각도를 변경할 수 있다.
예로서, 상기 하나 이상의 구동로드(410)는, 도가니부(100)의 회전구동을 위한 회전축을 기준으로 양분되는 히터설치부(220)의 저면들 중 적어도 하나에 설치되어, 상하이동을 통해 회전축을 중심으로 도가니부(100)를 회전구동할 수 있다.
즉, 도가니부(100)의 회전구동의 중심이 되는 회전축을 기준으로 양분되는 히터설치부(220)의 저면들 중 적어도 하나에 설치되고, 상승을 통해 도가니부(100)를 회전축을 중심으로 회전구동하고, 하강을 통해 도가니부(100)를 반대방향으로 회전구동함으로써, 증착물질(D)의 분사각도를 변경할 수 있다.
다른 예로서, 상기 하나 이상의 구동로드(410)는, 히터설치부(220)의 저면 중 꼭지점에 대응하여 4개가 설치되어, 도가니부(100)의 경사방향에 따라 높낮이가 개별 제어될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 하나 이상의 구동로드(410)는, 히터설치부(220)의 저면 중 꼭지점에 대응하여 4개가 설치됨으로써, 도가니부(100)의 회전반경을 크게할 수 있으며, 이를 통해 구동로드(410)의 작은 상하이동에도 노즐부(300)의 각도변화를 크게할 수 있다.
또한 상기 하나 이상의 구동로드(410)들은, 히터설치부(220)의 저면 중 꼭지점에 대응하여 4개가 설치됨으로써, 도 4a 및 도 4b와 같이, 도가니부(100) 및 히터부(200)를 구동할 수 있으며, 보다 상세하게는, 기판(1) 중 증착밀도를 향상시키기 위하여 노즐(310)을 특정위치를 향하도록 하기 위하여, 특정위치에 인접한 구동로드(410)의 높이를 낮추거나, 특정위치의 반대편의 구동로드(410)의 높이를 높여 노즐(310)이 특정위치를 향하도록 할 수 있다.
이때, 상기 하나 이상의 구동로드(410)는, 히터설치부(220)의 경사에도 안정적인 결합을 유지하기 위하여, 히터설치부(220)와의 결합부위에 탄성이 있거나, 벨로우즈와 같이 신축성 있는 부재가 추가로 설치될 수 있다.
상기 구동원은, 하나 이상의 구동로드(410)들이 구동함으로써, 노즐(310)의 증착물질(D) 분사각도를 변경하기 위한 구성으로서, 도가니부(100)가 구동하도록 동력을 제공하는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
예를 들면, 상기 구동원은, 공압을 이용한 실린더일 수 있으며, 이로써 하나 이상의 구동로드(410)를 정밀하게 제어하여 노즐(310)의 증착물질(D) 분사각도를 변경할 수 있다.
한편 다른 예로서, 상기 구동원은, 기계적 동력원으로서 기어구동을 통해 하나 이상의 구동로드(410)들을 구동할 수 있다.
즉, 상기 구동원은, 모터로서 회전을 통해 연결되는 구동로드(410)들에 동력을 제공할 수 있으며, 구동원과 구동로드(410) 사이에 결합되는 기어부재를 통해 기어구동할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 리니어소스는, 기판(1)에 증착된 증착물질(D)의 증착균일도를 측정하는 센서부를 포함하고, 센서부의 증착균일도 측정결과에 따라 구동부(400)를 통한 도가니부(100)의 구동으로 증착물질(D)의 분사각도를 변경하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 센서부를 통해 측정한 증착균일도에 따라 구동부(400)를 이용해 도가니부(100)를 구동함으로써, 증착물질(D)의 분사각도를 조절해 증착균일도를 향상시킬 수 있는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 제어부는, 기판처리를 위한 증착공정과정 중 또는 1차 기판처리가 끝난 상태에서, 센서부를 통해 기판(1)의 증착면적에 증착된 증착물질(D)의 균일도를 측정할 수 있으며, 이를 참고하여 구동부(400)를 조작할 수 있다.
위와 같은 과정은 기판처리 공정과정 중 실시간으로 이루어 질 수 있으며, 이에 따라 즉각적인 증착균일도 향상이 가능하여 공정효율을 높일 수 있다.
보다 구체적으로, 센서부를 통해 기판(1)의 증착면적에 증착된 증착물질(D)의 증착균일도를 측정한 결과, 특정위치에 증착밀도가 낮은 경우, 제어부는 구동부(400)를 통해 도가니부(100)를 구동하여, 노즐(310)이 증착밀도가 낮은 위치를 향하도록 할 수 있고, 이로써 증착균일도를 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 리니어소스는, 전술한 바와 달리 다른 실시 예로서 복수의 도가니부(100)들이 하나의 히터부(200)에 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 삽입될 수 있다.
이 경우, 상기 히터부(200)는, 복수의 도가니부(100)들에 수용된 증착물질(D)을 가열하기 위한 하나 이상의 히팅부재(210)와, 히팅부재(210)가 내측면에 설치되며, 복수의 도가니부(100)들이 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 삽입되는 삽입공간이 형성되는 히터설치부(220)를 포함할 수 있다.
즉, 복수의 도가니부(100)들이, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지며, 상측이 개방되는 삽입공간을 가지는 히터설치부(220)에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 구동부(400)는, 히터설치부(220)의 저면을 관통하여 도가니부(100)의 저면에 설치되어, 히터설치부(220) 내의 도가니부(100)를 구동함으로써, 도가니부(100)로부터 증발되는 증착물질(D)의 분사각도를 변경할 수 있다.
즉, 하나 이상의 구동로드(410)들이 히터설치부(220)의 저면을 관통하여 도가니부(100)의 저면에 설치될 수 있으며, 이로써, 히터설치부(220) 내에서 도가니부(100)를 직접 구동하여 노즐(310)의 분사각도를 변경할 수 있다.
이를 위하여, 히터설치부(220)는 히터설치부(220)의 길이방향을 회전축으로 하는 도가니부(100)의 구동에 간섭을 방지하기 위하여, 도가니부(100)와 히터설치부(220)의 내측면 사이에 일정공간이 이격될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 리니어소스는, 이웃하는 도가니부(100)들 사이에 리니어소스의 길이방향과 평행하게 설치되는 회전축을 포함하며, 구동부(400)를 통한 적어도 하나의 도가니부(100)의 회전축을 중심으로 하는 회전구동을 통해 증착물질(D)의 분사각도를 변경할 수 있다.
예를 들면, 이웃하는 도가니부(100)들 사이에 리니어소스의 길이방향과 평행하게 설치되는 회전축을 포함함으로써, 도가니부(100)를 회전축을 중심으로 회전시켜 기판(1)의 리니어소스의 상대이동방향으로 증착물질(D)의 분사각도를 조절할 수 있다.
이때, 상기 회전축은, 도가니부(100)의 내부를 관통할 수도 있으나, 보다 바람직하게는, 이웃하는 도가니부(100)들 사이에서 도가니부(100)가 회전가능하도록 일부가 삽입되거나 결합되어 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 리니어소스는, 복수의 도가니부(100)들 중 적어도 하나에 리니어소스의 길이방향과 수직으로 설치되는 회전축을 포함하며, 구동부(400)를 통한 적어도 하나의 도가니부(100)의 회전축을 중심으로 하는 회전구동을 통해 증착물질(D)의 분사각도를 변경할 수 있다.
예를 들면, 도가니부(100)에 리니어소스의 길이방향과 수직으로 설치되는 회전축이 설치되어, 도가니부(100)의 회전구동을 통해 기판(1)의 리니어소스와의 상대 이동방향과 수직방향으로 증착물질(D)의 분사각도를 조절할 수 있다.
이때, 상기 회전축은, 도가니부(100)의 내부를 관통하여 설치될 수도 있으나, 보다 바람직하게는, 도가니부(100)의 외부에 설치될 수 있으며, 다른 예로서 히터부(200)의 외측면에 설치되어 히터부(200)의 구동에 따라 도가니부(100)에 경사가 조성될 수 있다.
즉, 상기 회전축은, 히터부(200)의 내측면과 도가니부(100)의 외측면 사이에 설치되어, 도가니부(100) 자체의 회전구동을 위한 구성일 수 있으며, 다른 예로서 히터부(200) 내부에 고정설치된 도가니부(100)의 회전구동을 위해, 히터부(200)의 외측면에 리니어소스의 길이방향과 수직으로 설치되는 회전축일 수 있다.
또한, 히터부(200)와 도가니부(100)를 관통하여 설치될 수 있음은 물론이다.
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 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1: 기판 10: 공정챔버
20: 리니어소스 100: 도가니부
200: 히터부 300: 노즐부
400: 구동부

Claims (11)

  1. 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와, 상기 처리공간(S)에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간(S)에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 리니어소스(20)를 포함하는 기판처리장치의 리니어소스로서,
    상기 증착물질(D)이 수용되는 내부공간(S)이 형성되며, 상기 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 배치되는 복수의 도가니부(100)들과;
    상기 복수의 도가니부(100)들의 외측에서 상기 복수의 도가니부(100)들에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하는 하나 이상의 히터부(200)와;
    상기 도가니부(100)에서 증발된 상기 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 적어도 하나 이상의 노즐(310)이 구비되며, 상기 복수의 도가니부(100)들의 상측에 각각 설치되는 복수의 노즐부(300)들과;
    상기 복수의 도가니부(100)들에서 증발되는 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경하도록 상기 도가니부(100)를 회전구동함으로써, 상기 노즐부(300)의 분사각도를 조절하는 구동부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 히터부(200)는,
    상기 도가니부(100)에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하기 위한 히팅부재(210)와, 상기 히팅부재(210)가 내측면에 설치되며, 상기 도가니부(100)가 삽입되는 히터설치부(220)를 포함하고, 상기 복수의 도가니부(100)들의 개수에 대응되어, 상기 복수의 도가니부(100)들이 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 구동부(400)는,
    적어도 하나의 상기 히터설치부(220) 저면에 설치되어, 상하이동을 통해 상기 도가니부(100)에 경사를 조성하는 하나 이상의 구동로드(410)와,
    상기 하나 이상의 구동로드(410)를 상하이동시키는 구동원을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하나 이상의 구동로드(410)는,
    상기 도가니부(100)의 회전구동을 위한 회전축을 기준으로 양분되는 상기 히터설치부(220)의 저면들 중 적어도 하나에 설치되어, 상하이동을 통해 상기 회전축을 중심으로 상기 도가니부(100)를 회전구동하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 히터부(200)는,
    상기 복수의 도가니부(100)들에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하기 위한 하나 이상의 히팅부재(210)와, 상기 히팅부재(210)가 내측면에 설치되며, 상기 복수의 도가니부(100)들이 상기 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지도록 삽입되는 삽입공간이 형성되는 히터설치부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 구동부(400)는,
    상기 히터설치부(220)의 저면을 관통하여 상기 도가니부(100)의 저면에 설치되어, 상기 히터설치부(220) 내의 상기 도가니부(100)를 구동함으로써, 상기 도가니부(100)로부터 증발되는 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판(1)에 증착된 상기 증착물질(D)의 증착균일도를 측정하는 센서부를 포함하며, 상기 센서부의 증착균일도 측정결과에 따라 상기 구동부(400)를 통한 상기 도가니부(100)의 구동으로 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  8. 청구항 1에 있어서,
    이웃하는 도가니부(100)들 사이에 상기 리니어소스의 길이방향과 평행하게 설치되는 회전축을 포함하며, 상기 구동부(400)를 통한 상기 도가니부(100)의 상기 회전축을 중심으로 하는 회전구동을 통해 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 도가니부(100)들 중 적어도 하나에 상기 리니어소스의 길이방향과 수직으로 설치되는 회전축을 포함하며, 상기 구동부(400)를 통한 적어도 하나의 상기 도가니부(100)의 상기 회전축을 중심으로 하는 회전구동을 통해 상기 증착물질(D)의 분사각도를 변경하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와;
    상기 처리공간(S)에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간(S)에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 따른 리니어소스(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 기판(1)에 증착되는 상기 증착물질(D)의 증착균일도 개선을 위하여, 상기 기판(1)과 상기 리니어소스(20) 사이에 설치되며, 증착개구가 형성되는 마스크(3)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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