KR20200033458A - 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치 - Google Patents

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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 수용공간이 형성되며, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지는 도가니부(100)와; 도가니부(100)의 외측에서 도가니부(100)에 수용된 증착물질(D)을 가열하는 히터부(200)와; 도가니부(100)의 상측에 설치되며, 도가니부(100)에서 증발된 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(310)들이 도가니부(100)의 길이방향으로 구비되는 노즐부(300)를 포함하며, 도가니부(100)는, 양단에서의 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 증착물질(D)의 수용량이 증가하도록 수용공간 양단의 폭이 일측 또는 양측으로 확장되어 형성되는 확장부(150)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, 이때, 고품질의 디스플레이를 생산하고 공정균일도를 보장하기 위하여 기판 상에 증착물질(D)이 균일하게 증착되도록 할 필요가 있다.
종래에는, 균일한 증착을 위하여 수직방향으로 증착물질이 분사되는 노즐을 복수개 구비하고 기판의 리니어소스에 대한 상대이동을 통해 증착물질을 증착하였으나, 중심부에서 증착밀도가 높고 에지부에서 증착밀도가 낮아지는 이른바 에지효과가 발생하는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위하여 종래에는, 에지부의 노즐사이즈를 중앙부의 노즐사이즈보다 상대적으로 크게하였으나, 도가니 내부 압력구배 상 노즐사이즈가 상대적으로 적은 중앙부가 분출압력이 높아 개선효과가 미미하고, 더 나아가 중앙부의 노즐 사이즈를 더욱 작게하면 중앙부의 노즐이 막히는 클로깅(Clogging) 현상이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 에지부의 증발량 증가를 위하여 에지부의 온도를 높게하는 분할히터를 적용하는 경우, 결과적으로 에지부의 증발량 증가 및 히팅편차가 중앙부의 증착물질 분사량에 영향을 미쳐 에지부만의 정밀한 증착균일도 향상이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 분리형 도가니를 이용하여 증착균일도가 개선되는 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서 본 발명은, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버(10)와, 상기 처리공간에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 리니어소스(20)를 포함하는 기판처리장치의 리니어소스로서 상기 증착물질(D)이 수용되는 수용공간이 형성되며, 상기 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지는 도가니부(100)와; 상기 도가니부(100)의 외측에서 상기 도가니부(100)에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하는 히터부(200)와; 상기 도가니부(100)의 상측에 설치되며, 상기 도가니부(100)에서 증발된 상기 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(310)들이 상기 도가니부(100)의 길이방향으로 구비되는 노즐부(300)를 포함하며, 상기 도가니부(100)는, 양단에서의 상기 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 상기 증착물질(D)의 수용량이 증가하도록 상기 수용공간 양단의 폭이 일측 또는 양측으로 확장되어 형성되는 확장부(150)를 포함하는 리니어소스를 개시한다.
상기 도가니부(100)는, 상기 증착물질(D)이 상기 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 상기 수용공간이 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)을 포함할 수 있다.
상기 도가니부(100)는, 상기 증착물질(D)이 상기 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 상기 수용공간의 미리 설정된 위치에 설치되어 상기 수용공간을 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)으로 분리하는 복수의 분리부재(120)들을 포함할 수 있다.
상기 도가니부(100)는, 상기 증착물질(D)이 상기 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 상기 수용공간에 삽입 설치되어, 상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)을 각각 형성하는 복수의 내부도가니들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 분리부재(120)들은, 상기 도가니부(100)의 중심으로부터 양단의 상기 확장부(150)가 형성되는 지점 사이의 미리 설정된 위치에 각각 설치될 수 있다.
상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)은, 상기 도가니부(100)의 중심측에 위치하는 분리공간(S1)과, 상기 도가니부(100)의 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들을 포함하며, 상기 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들 각각에 상기 도가니부(100)의 길이방향으로 하나 이상의 노즐(311)이 구비될 수 있다.
상기 복수의 내부도가니들 중 양 끝단에 설치되는 내부도가니들은 각각 상기 확장부(150)에 대응되어 폭이 확장 형성될 수 있다.
상기 양 끝단에 설치되는 내부도가니들 각각에 상기 도가니부(100)의 길이방향으로 하나 이상의 노즐(311)이 구비될 수 있다.
상기 히터부(200)는, 상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하기 위한 가열온도를 개별적으로 제어하기 위하여, 상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)에 대응되어 각각 설치되는 복수의 히팅부재(210)들을 포함할 수 있다.
상기 확장부(150)는, 상기 도가니부(100)의 양측으로 길이방향에 수직으로 연장되어 형성될 수 있다.
상기 노즐부(300)는, 상기 도가니부(100) 양단에서의 상기 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 상기 확장부(150)의 상측에 설치되는 하나 이상의 확장부노즐(313)을 포함할 수 있다.
상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 상기 확장부노즐(313)은, 상기 도가니부(100) 양단에서의 상기 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 노즐개구(134)가 상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311)을 제외한 노즐(312)들에 비해 크게 형성될 수 있다.
상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 상기 확장부노즐(313)은, 상기 증착물질(D)의 증착균일도 향상을 위하여, 경사를 가지고 설치될 수 있다.
상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 상기 확장부노즐(313)은, 상기 도가니부(100)의 내측방향을 향해 기울어져 설치될 수 있다.
또한 본 발명은, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버(10)와; 상기 처리공간에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 청구항 1 내지 청구항 7에 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 마스크를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 에지부의 증착물질(D) 분사량을 증가시킴으로써, 에지부에서 증착밀도가 낮아 증착균일도가 떨어지는 문제점을 극복하고, 기판에 균일하게 증착물질이 증착될 수 있는 이점이 있다.
특히 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 에지부와 중앙부의 도가니를 분리함으로써, 분할히터, 노즐크기 조절 등에 따른 에지부의 증착물질 분사량의 변화가 중앙부의 증착물질에 미치는 영향을 방지하고, 에지부만의 정밀한 증착물질 분사량 제어가 가능한 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 도가니 내부를 분리함으로써, 도가니의 길이를 축소하는 효과를 가져와 도가니가 길수록 에지부와 중앙부의 증착밀도 차이가 심해지는 문제점을 극복하고, 균일한 증착이 가능한 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 도가니의 에지부를 확장하여 증착물질의 저장용량을 증대시킴으로써, 에지부에서의 증착물질 분사량의 증가에 따른 소모량 증가에도 별도의 증착물질 보충없이 기판처리가 가능하여, 별도의 추가공정 및 과정없이 에지효과를 효과적으로 개선할 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치는, 도가니의 에지부를 길이방향에 수직으로 확장함으로써, 챔버배치공간, 진공압 확보시간 및 챔버 제작비용의 추가적인 증가없이 에지효과를 개선할 수 있는 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 내부모습 및 노즐 배치모습을 보여주는 단면도이다.
도 4는, 도 1의 기판처리장치 중 리니어소스의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 5는, 도 4의 리니어소스의 내부모습 및 노즐 배치모습을 보여주는 평면도이다.
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 처리공간을 형성하는 공정챔버(10)와; 처리공간에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 처리공간에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 리니어소스(20)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.
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 설치되며, 증착개구가 형성되는 마스크(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 마스크는, 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 마스크는, 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.
상기 공정챔버(10)는, 기판처리의 수행을 위하여 밀폐된 처리공간을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 공정챔버(10)는, 챔버본체(12)와 서로 탈착가능하게 결합되어 밀폐된 처리공간을 형성하는 리드를 포함하여 구성될 수 있으며, 처리공간에서의 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, 처리공간에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 처리공간에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 리니어소스(20)는, 증착물질(D)이 수용되는 수용공간이 형성되며, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지는 도가니부(100)와; 도가니부(100)의 외측에서 도가니부(100)에 수용된 증착물질(D)을 가열하는 히터부(200)와; 도가니부(100)의 상측에 설치되며, 도가니부(100)에서 증발된 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(310)들이 도가니부(100)의 길이방향으로 구비되는 노즐부(300)를 포함하며, 도가니부(100)는, 양단에서의 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 증착물질(D)의 수용량이 증가하도록 수용공간 양단의 폭이 일측 또는 양측으로 확장되어 형성되는 확장부(150)를 포함할 수 있다.
상기 도가니부(100)는, 증착물질(D)이 수용되는 수용공간이 형성되며, 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 도가니부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 증착물질(D)이 직접 수용되는 제1용기(110)와, 제1용기(110)가 삽입되는 제2용기(130)와, 제1용기(110) 및 제2용기(130)를 복개하는 복개부(140)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 수용공간을 형성하며, 노즐부(300)가 탈착가능하게 설치되도록 상측이 개방되는 구성일 수 있다.
상기 제1용기(110)는, 평면 형상이 직사각형 형상일 수 있으며, 탄소재질, 탄탈 또는 그 합금 재질 등 고열이 가해짐을 고려하여 내열성 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 다른 예로서 상기 제1용기(110)는, 후술하는 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)을 수용공간에 형성하기 위하여, 수용공간에 삽입설치되는 복수의 내부도가니들일 수 있다.
상기 제2용기(130)는, 제1용기(110)가 삽입되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 제2용기(130)는, 제1용기(110)가 삽입되는 삽입공간이 형성되며, 제1용기(110)가 삽입되도록 전체 형상이 제1용기(110)와 닮음 관계이고, 상측이 개방되는 본체부(132)와, 후술하는 히터설치부(220)에 걸려 지지되도록 상측에 외측으로 연장되어 형성되는 플렌지(131)를 포함할 수 있다.
상기 제2용기(130)는, 제1용기(110)와 마찬가지로 탄소재질, 탄탈 또는 그 합금 재질로서, 히터부(200)에 의해 가열되는 점을 고려하여 내열성 소재일 수 있다.
또한 상기 제2용기(130)는, 제1용기(110)에 형성되는 확장부(150)에 대응되어 제1용기가 삽입되는 삽입공간의 양단의 폭이 확장되는 확장부분(133)이 형성될 수 있다.
상기 복개부(140)는, 제2용기(130) 및 후술하는 노즐부(300)를 복개하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 복개부(140)는, 후술하는 하나 이상의 노즐(310)에 대응되는 위치에 형성되어, 노즐(310)이 관통하는 하나 이상의 관통공(142)과, 노즐부(300)의 상면에 밀착되어, 노즐부(300)와 제2용기(130)를 복개하는 플레이트(141)를 포함할 수 있다.
상기 복개부(140)는, 고온의 노즐부(300)로부터 방출되는 열을 차단하기 위하여, 노즐부(300)의 상단면에 복개하여 설치될 수 있다.
한편, 상기 도가니부(100)는, 기판(1)의 중앙부에서는 증착밀도가 높고, 기판(1)의 에지부에서는 증착밀도가 낮아 기판(1)의 증착균일도가 떨어지는 문제점을 해소하기 위하여, 양단에서의 증착물질(D) 분사량을 증가시키기 위한 구성일 수 있다.
이 경우, 양단에서의 증착물질(D) 분사량을 증가시킬수록, 양단에 수용된 증착물질(D)은 중앙부에 비해 소모량이 많아 빨리 소진되므로, 양단에서의 증착물질(D) 수용량을 증가시킬 필요가 있다.
따라서, 상기 도가니부(100)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 양단에서의 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 증착물질(D)의 수용량이 증가하도록 수용공간 양단의 폭이 일측 또는 양측으로 확장되어 형성되는 확장부(150)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 확장부(150)는, 양단에서의 증착물질(D) 분사량 증대에 따른 소모량의 증가에도 증착물질(D)의 잔량이 중앙부와 비교할 때 적정수준이 유지될 수 있도록 수용공간 양단의 폭이 확장되어 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 확장부(150)는, 수용공간 양단의 폭이 확장되어 형성되어 양단에 증착물질(D)이 중앙부에 비해 더 많이 수용되도록 할 수 있다.
보다 바림직하게는 상기 확장부(150)는, 공정챔버(10) 내부에 설치되는 리니어소스(20)로서, 공정챔버(10) 내의 처리공간의 크기와, 도가니부(100)의 길이가 길어질수록 증착균일도가 낮아지는 점을 고려하여, 도가니부(100)의 길이방향에 수직으로 양측 대칭으로 연장되어 형성될 수 있으며, 도가니부(100)의 양단에서 길이방향에 수직으로 연장되어 도가니부(100)가 평면상 'I'자 형상을 가지도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 확장부(150)가 도가니부(100)의 양단에서 양방향이 아닌, 일방향으로만 확장되어 양단의 수용공간을 증가시킬 수 있음은 또한 물론이다.
한편, 상기 도가니부(100)는, 양단에서 증착물질(D) 분사량을 증대시킴으로써, 기판(1)이 증착균일도를 높이는 구성이나, 도가니부(100) 수용공간이 연통되어 양단에 수용되는 증착물질(D)의 변화가 중앙부의 증착물질(D)에 영향을 미쳐 정밀한 증착물질(D) 분사량 증대로 증착균일도를 향상시키는 데 어려움이 있다.
이에, 도가니부(100)의 수용공간 중 양단과 중앙부를 서로 분리하여, 수용되는 증착물질(D)이 서로 분리됨으로써 서로에 영향을 끼치는 것을 방지할 필요가 있다.
따라서, 상기 도가니부(100)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 증착물질(D)이 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 수용공간이 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 도가니부(100)는, 증착물질(D)이 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 수용공간에 삽입 설치되어, 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)들을 각각 형성하는 복수의 내부도가니들을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 도가니부(100)는, 제2용기(130) 내에 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)들을 각각 형성하는 복수의 내부도가니들을 삽입하여 설치함으로써, 증착물질(D)이 서로 분리되어 수용되도록 할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2용기(130) 내에 삽입되어 설치되는 내부도가니들 중, 양 끝단에 설치되는 내부도가니들은 각각 확장부(150)에 대응되어 폭이 확장 형성될 수 있다.
즉, 양 끝단에 설치되는 내부도가니는, 도가니부(100)의 중심으로부터 폭이 확장되는 확장부(150)에 이르는 사이의 미리 설정된 지점에서 이웃하는 내부도가니와 분리되어 증착물질(D)을 수용하도록 삽입됨으로써, 확장부(150)와 수용공간 일부에 걸쳐 설치될 수 있다.
이 경우, 양 끝단에 설치되는 내부도가니는, 각각에 도가니부(100)의 길이방향으로 하나 이상의 노즐(311)이 구비될 수 있으며, 보다 바람직하게는 복수 개의 노즐(311)들이 도가니부(100)의 길이방향으로 배치되어 설치될 수 있다.
한편, 다른 예로서, 증착물질(D)이 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 수용공간의 미리 설정된 위치에 설치되어 수용공간을 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)으로 분리하는 복수의 분리부재(120)들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 분리부재(120)들은, 도가니부(100) 수용공간의 미리 설정된 위치에 설치되어, 수용되는 증착물질(D)이 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록 수용공간을 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)으로 분리하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
이때, 상기 복수의 분리부재(120)들은, 도가니부(100)의 중심으로부터 양단의 확장부(150)가 형성되는 지점 사이의 미리 설정된 위치에 각각 설치될 수 있으며, 보다 바람직하게는 확장부(150)가 형성되기 시작하는 위치에 설치됨으로써, 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들 각각에 증발되는 증착물질(D)의 양을 증가시킬 수 있다.
이 경우, 상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)은, 도가니부(100)의 중심측에 위치하는 분리공간(S1)과, 도가니부(100)의 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들을 포함하며, 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들 각각에 도가니부(100)의 길이방향으로 하나 이상의 노즐(311)이 구비될 수 있다.
보다 바람직하게는, 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들 각각에 도가니부(100)의 길이방향으로 복수개의 노즐(311)들이 구비될 수 있다.
상기 복수의 분리부재(120)들은, 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)에 수용되는 증착물질(D)이 하나의 분리공간에서 다른 분리공간으로 이동하지 못하도록 수용공간에 설치될 수 있으며, 보다 바람직하게는 제1용기(110)의 양단에 위치하는 노즐(311)과, 양단에 위치하는 노즐(311)을 제외한 노즐(312) 간의 증착물질(D)이 구분되는 위치에 설치될 수 있다.
즉, 상기 복수의 분리부재(120)들은, 복수의 노즐(310) 중 양단의 노즐(311)을 통해 증발하는 증착물질(D)이 수용되는 분리공간(S2, S3)과, 양단의 노즐(311)을 제외한 노즐(312)을 통해 증발하는 증착물질(D)이 수용되는 분리공간(S1)이 구분되도록 대응되는 위치에 설치될 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙부의 분리공간(S1)과, 양단의 노즐(311)과 그에 인접하는 노즐(312) 사이에 대응되어 분리부재(120)가 각각 설치될 수 있으며, 이로써, 양단측의 분리공간(S2, S3)와 중앙측의 분리공간(S1)이 분리될 수 있다.
이로써, 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)이 분리되어, 양단의 분리공간(S2, S3)에서 노즐(311)을 통해 증발하는 증착물질(D)로 인해 중앙부의 분리공간(S1)에 위치하는 증착물질(D)과 분사량에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
상기 히터부(200)는, 도가니부(100)의 외측에서 도가니부(100)에 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.
한편, 상기 히팅부재(210)는, 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)에 수용된 증착물질(D)을 가열하기 위한 가열온도를 개별적으로 제어하기 위하여, 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)에 대응되어 각각 복수개 설치될 수 있다.
이를 통해, 양단의 분리공간(S2, S3)에는 히팅부재(210)를 통한 가열온도를 높게 하여 증발량을 증가시킬 수 있으며, 중앙부의 분리공간(S1)에는 상대적으로 낮은 가열온도를 통해 증발량을 양단의 분리공간(S2, S3)에 비해 적게 조절할 수 있다.
상기 히터설치부(220)는, 히팅부재(210)가 내측면에 설치되어 도가니부(100)가 삽입되는 구성으로서, 전술한 바와 같이, 제2용기(130)의 플렌지(131)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.
또한 상기 히터설치부(220)는, 제1용기(110) 및 제2용기(120)에 대응되어 닮음관계에 있을 수 있으며, 제1용기(110)의 확장부(150)에 대응되어 확장부분(230)이 형성될 수 있다.
상기 노즐부(300)는, 도가니부(100)의 상측에 설치되며, 도가니부(100)에서 증발된 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(310)들이 도가니부(100)의 길이방향으로 구비되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 노즐부(300)는, 도가니부(100)의 상측에 탈착가능하게 설치될 수 있으며, 평면형상이 직사각형 형태인 도가니부(100)의 상측에 대응하여 평면형상이 직사각형 형태일 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 도가니부(100)의 평면형상이 'I'자 형태인 경우, 도가니부(100)의 상측에 대응하여 'I'자 형태가 되도록, 양단에서 폭이 확장되어 형성되는 확장노즐부(330)를 포함할 수 있다.
상기 노즐부(300)는, 도가니부(100) 양단에서의 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 확장부(150)의 상측에 설치되는 하나 이상의 확장부노즐(313)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 노즐(310)들은, 제1용기(110)에서 증발된 증착물질(D)이 처리공간으로 토출되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 복수의 노즐(310)들은, 도가니부(100)의 길이방향으로 구비될 수 있으며, 도가니부(100)의 길이방향 중, 분리부재(120)를 기준으로 도가니부(100)의 중앙부에 위치한 노즐(312)들과, 도가니부(100)의 양단에 위치한 노즐(311)들을 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 확장부노즐(313)은, 도가니부(100) 양단에서의 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 수용공간의 폭이 확장되어 형성되는 확장부(150)의 상측에 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 하나 이상의 확장부노즐(313)은, 도가니부(100) 양단의 확장부(150)에 수용되는 증착물질(D)을 처리공간으로 토출할 수 있으며, 이로써, 도가니부(100)의 양단에 위치하는 노즐(311)과 더불어 도가니부(100)의 중앙부에 비해 많은 양의 증착물질(D)을 증발시켜, 기판(1) 양 끝단의 증착밀도를 증가시킬 수 있다.
한편, 도가니부(100)의 양단에서의 증착물질(D) 분사량을 더욱 증가시키기 위하여, 상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 상기 확장부노즐(313)은, 노즐개구(134)가 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311)을 제외한 노즐(312)들에 비해 크게 형성될 수 있다.
즉, 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311)과, 확장부(150)에 대응되어 설치되는 확장부노즐(313)의 노즐개구(134)를 크게 형성함으로써, 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311)을 제외한 노즐(312), 즉 도가니부(100) 중앙부에 위치한 노즐(312)에 비해 분사량을 현저하게 증가시킬 수 있다.
한편, 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 확장부노즐(313)은, 증착물질(D)의 증착균일도 향상 및 정밀한 기판(1) 증착밀도의 제어를 위하여, 미리 설정된 각도의 경사를 가지고 설치될 수 있다.
이 경우, 보다 바람직하게는 기판(1) 증착면이 아닌 그 외곽부로의 증착물질(D)의 증발을 방지하고, 증착물질(D)의 낭비를 막기 위하여, 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 확장부노즐(313)은, 도가니부(100)의 내측방향을 향해 기울어져 설치될 수 있다.
즉, 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 확장부노즐(313)은, 도가니부(100)의 중심점을 향하도록 기울어져 설치될 수 있으며, 다른 예로서 도가니부(100)의 중심을 도가니부(100)의 길이방향에 수직으로 지나는 가상의 선을 향하도록 기울어져 설치될 수도 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 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1: 기판 10: 공정챔버
20: 리니어소스 100: 도가니부
200: 히터부 300: 노즐부

Claims (16)

  1. 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버(10)와, 상기 처리공간에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 리니어소스(20)를 포함하는 기판처리장치의 리니어소스로서,
    상기 증착물질(D)이 수용되는 수용공간이 형성되며, 상기 기판(1)의 상대이동방향에 대하여 수직을 이루는 길이를 가지는 도가니부(100)와;
    상기 도가니부(100)의 외측에서 상기 도가니부(100)에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하는 히터부(200)와;
    상기 도가니부(100)의 상측에 설치되며, 상기 도가니부(100)에서 증발된 상기 증착물질(D)이 상측으로 분사되는 복수의 노즐(310)들이 상기 도가니부(100)의 길이방향으로 구비되는 노즐부(300)를 포함하며,
    상기 도가니부(100)는,
    양단에서의 상기 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 상기 증착물질(D)의 수용량이 증가하도록 상기 수용공간 양단의 폭이 일측 또는 양측으로 확장되어 형성되는 확장부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도가니부(100)는,
    상기 증착물질(D)이 상기 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 상기 수용공간이 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 도가니부(100)는,
    상기 증착물질(D)이 상기 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 상기 수용공간의 미리 설정된 위치에 설치되어 상기 수용공간을 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)으로 분리하는 복수의 분리부재(120)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 도가니부(100)는,
    상기 증착물질(D)이 상기 수용공간에 서로 분리되어 수용되도록, 상기 수용공간에 삽입 설치되어, 상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)들을 각각 형성하는 복수의 내부도가니들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 분리부재(120)들은,
    상기 도가니부(100)의 중심으로부터 양단의 상기 확장부(150)가 형성되는 지점 사이의 미리 설정된 위치에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)은,
    상기 도가니부(100)의 중심측에 위치하는 분리공간(S1)과, 상기 도가니부(100)의 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들을 포함하며,
    상기 양단측에 위치한 분리공간(S2, S3)들 각각에 상기 도가니부(100)의 길이방향으로 하나 이상의 노즐(311)이 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 내부도가니들 중 양 끝단에 설치되는 내부도가니들은 각각 상기 확장부(150)에 대응되어 폭이 확장 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 양 끝단에 설치되는 내부도가니들 각각에 상기 도가니부(100)의 길이방향으로 하나 이상의 노즐(311)이 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 히터부(200)는,
    상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)에 수용된 상기 증착물질(D)을 가열하기 위한 가열온도를 개별적으로 제어하기 위하여, 상기 적어도 3개의 분리공간(S1, S2, S3)에 대응되어 각각 설치되는 복수의 히팅부재(210)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 확장부(150)는,
    상기 도가니부(100)의 양측으로 길이방향에 수직으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 노즐부(300)는,
    상기 도가니부(100) 양단에서의 상기 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 상기 확장부(150)의 상측에 설치되는 하나 이상의 확장부노즐(313)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어소스
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 상기 확장부노즐(313)은, 상기 도가니부(100) 양단에서의 상기 증착물질(D) 분사량 증대를 위하여, 노즐개구(134)가 상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311)을 제외한 노즐(312)들에 비해 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 상기 확장부노즐(313)은, 상기 증착물질(D)의 증착균일도 향상을 위하여, 경사를 가지고 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 도가니부(100)의 양단에 설치되는 노즐(311) 및 상기 확장부노즐(313)은, 상기 도가니부(100)의 내측방향을 향해 기울어져 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어소스.
  15. 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버(10)와;
    상기 처리공간에 위치한 기판(1)에 박막을 형성하도록 상기 처리공간에 설치되어 증착물질(D)을 가열하여 증발시키는 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 따른 리니어소스(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 기판(1)에 증착되는 상기 증착물질(D)의 증착균일도 개선을 위하여, 상기 기판(1)과 상기 리니어소스(20) 사이에 설치되며, 증착개구가 형성되는 마스크를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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