KR20210014061A

KR20210014061A - 노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치

Info

Publication number: KR20210014061A
Application number: KR1020200030595A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 이치하라; 요시아키 카자마; 유키 스가와라
Original assignee: 캐논 톡키 가부시키가이샤
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2021-02-08
Also published as: TW202104627A; CN112301313A; JP7409799B2; JP2021021116A; CN112301313B

Abstract

[과제] 액체상 또는 고체상의 증착 재료가 기판의 증착면에 도달되는 것을 억제할 수 있는 노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치를 제공한다.
[해결 수단] 노즐부(212)를 갖는 노즐 부재(210)와, 노즐 부재(210)보다도 도가니의 용기 본체의 내부측에 설치되는 중판 부재(220)를 구비하고, 중판 부재(220)는, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍(223c)을 가짐과 함께, 증착 재료에 의해 증착되는 증착면 상의 임의의 위치인 제1 점으로부터, 복수의 관통 구멍(223c) 내의 임의의 위치인 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 유닛(200)을 구성하는 복수의 부재 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치{NOZZLE UNIT, CRUCIBLE, EVAPORATION SOURCE, AND VAPOR DEPOSITION APPARATUS}

본 발명은, 진공 증착을 행하기 위하여 사용되는 노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치에 관한 것이다.

진공 증착에 있어서는, 도가니 내의 증착 재료가, 돌비(突沸) 등에 의해, 액체상 또는 고체상의 상태로 도가니 밖으로 튀어나오게 되는 스플래시(splash)라고 불리는 현상이 생기는 경우가 있다. 이와 같이, 액체상 또는 고체상의 증착 재료가 증착 대상인 기판에 도달하면, 성막 중의 막(금속막, 유기막, 및 봉지막 등)이 파손되어 결함품이 된다. 이에, 그 대책으로, 도가니 용기 본체의 개구부에, 중판(中板)을 설치하는 기술이 알려져 있다. 도 8을 참조하여, 종래예에 따른 도가니에 대해 설명한다. 도 8은 종래예에 따른 도가니의 개략 구성도이다.

종래예에 따른 도가니(500)는, 용기 본체(510)와, 용기 본체(510)의 개구부에 설치되는 중판(520)을 구비하고 있다. 중판(520)에는, 증발한 증착 재료를 통과시키기 위해, 복수의 관통 구멍(521)이 설치되어 있다. 이와 같이 구성되는 도가니(500)에 의하면, 스플래시가 생기더라도, 액체상 또는 고체상의 증착 재료는 중판(520)에 의해 차단됨으로써, 해당 증착 재료가 기판에 도달하는 것을 억제할 수 있다.

그러나, 상기 도가니(500)에 있어서도, 스플래시가 생겼을 때, 액체상 또는 고체상의 증착 재료(S)가 직선적으로 관통 구멍(521)을 빠져나가 버려(도면 중, 화살표(X) 참조), 기판에 도달되는 경우가 있다. 또한, 이러한 현상을 최대한 줄이기 위해, 관통 구멍(521)의 수를 줄이거나, 관통 구멍(521)의 개구 면적을 작게 하기도 한다. 그러나, 그러한 수법에서는, 중판(520)보다도 내부의 압력이 높아지기 쉽고, 또한, 일반적으로 중판(520)은 쉽게 식기 때문에, 중판(520)에 증착 재료가 부착되기 쉬워진다. 이 경우, 관통 구멍(521)의 부근에 부착된 증착 재료에 스플래시가 생겨, 기판을 향해 방출되는 경우가 있다(도면 중, 화살표(Y) 참조).

특허문헌 1: 일본특허공개 2011-21223호 공보

본 발명의 목적은, 액체상 또는 고체상의 증착 재료가 기판의 증착면에 도달하는 것을 억제할 수 있는 노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용하였다.

즉, 본 발명의 노즐 유닛은,

도가니의 용기 본체의 개구부에 장착되는 노즐 유닛으로서,

증착 재료를 방출하는 노즐부를 갖는 노즐 부재와,

상기 노즐 부재보다도 상기 용기 본체의 내부측에 설치되는 중판 부재를 구비하고,

상기 중판 부재는, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍을 가짐과 함께, 상기 증착 재료에 의해 증착되는 증착면 상의 임의의 위치인 제1 점으로부터, 상기 복수의 관통 구멍 내의 임의의 위치인 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 유닛을 구성하는 복수의 부재 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 노즐 유닛은,

도가니의 용기 본체의 개구부에 장착되는 노즐 유닛으로서,

증착 재료를 방출하는 방출구가 설치된 노즐부를 갖는 노즐 부재와,

상기 중판 부재는, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍을 가짐과 함께, 상기 방출구의 선단면 상의 임의의 위치인 제3 점으로부터, 상기 복수의 관통 구멍 내의 임의의 위치인 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 유닛을 구성하는 복수의 부재 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 노즐 유닛은,

도가니의 용기 본체의 개구부에 장착되는 노즐 유닛으로서,

증착 재료를 방출하는 노즐부를 갖는 노즐 부재와,

상기 중판 부재는, 볼록 형상부를 가짐과 함께,

상기 볼록 형상부의 측벽에, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 액체상 또는 고체상의 증착 재료가 기판의 증착면에 도달하는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 증착 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증발원의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 유닛의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 부재를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 접속 부재를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중판 부재를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 노즐 부재를 나타내는 도면이다.
도 8은 종래예에 따른 도가니의 개략 구성도이다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 기초하여 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지의 것은 아니다.

(실시예)

도 1~도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치에 대해 설명한다. 도 1은 증착 장치의 개략 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증발원의 개략 구성도이며, 증발원의 개략 구성에 대해 단면적으로 나타내고 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 유닛의 개략 구성도이며, 기판과의 위치 관계에 대해서도 개략도로 나타내고 있다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 부재를 나타내는 도면이다. 한편, 같은 도면의 (a)는 노즐 부재의 평면도이며, 같은 도면의 (b)는 같은 도면의 (a) 중 A-A 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 접속 부재를 나타내는 도면이다. 한편, 같은 도면의 (a)는 접속 부재의 평면도이며, 같은 도면의 (b)는 같은 도면의 (a) 중 B-B 단면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중판 부재를 나타내는 도면이다. 또한, 같은 도면의 (a)는 중판 부재의 평면도이며, 같은 도면의 (b)는 같은 도면의 (a) 중 C-C 단면도이다. 도 7은 본 발명의 변형예에 따른 노즐 부재를 나타내는 도면이다. 또한, 같은 도면의 (a)는 노즐 부재의 평면도이며, 같은 도면의 (b)는 같은 도면의 (a) 중의 AX-AX 단면도이다.

<증착 장치>

도 1을 참조하여, 증착 장치(1)에 대해 간단히 설명한다. 증착 장치(1)는, 진공 펌프(30)에 의해, 내부가 진공에 가까운 상태(감압 분위기)가 되도록 구성되는 챔버(20)와, 챔버(20)의 내부에 배치되는 증발원(10)을 구비하고 있다. 증발원(10)은, 기판(40)에 증착시키는 물질의 재료(증착 재료)를 가열시킴으로써, 해당 재료를 증발 또는 승화시키는 역할을 담당하고 있다. 이 증발원(10)에 의해 증발 또는 승화된 물질이, 챔버(20)의 내부에 설치된 기판(40)의 증착면(증발원(10)측 표면)에 부착됨으로써, 기판(40)에 박막이 형성된다.

<증발원>

도 2를 참조하여, 본 실시예에 따른 증발원(10)의 전체 구성에 대해 설명한다. 증발원(10)은, 기판(40)에 증착 시키는 물질의 재료를 수용하는 도가니(10X)와, 도가니(10X)를 둘러싸도록 설치되어, 도가니(10X)를 가열하는 가열체(10Y)를 구비하고 있다. 한편, 가열체(10Y)를 둘러싸도록 설치되어, 열을 차단하는 차열 구조체(리플렉터)가 구비되는 경우도 있다. 도가니(10X)를 가열하는 방식은 각종 구성이 채용될 수 있다. 예를 들면, 통전 가열 방식이 채용되는 경우에는, 가열체(10Y)는, 통전되는 와이어에 상당한다. 또한, 고주파 유도 가열 방식이 채용되는 경우에는, 가열체(10Y)는 가열 코일에 상당한다.

그리고, 본 실시예에 따른 도가니(10X)는, 용기 본체(100)와, 용기 본체(100)의 개구부에 장착되는 노즐 유닛(200)을 구비하고 있다. 용기 본체(100)는, 증착 재료(M)가 수용되는 바닥이 있는 원통부(110)와, 바닥이 있는 원통부(110)의 상단에 설치되는 플랜지부(111)로 구성된다. 이 용기 본체(100)는, 질화 붕소(PBN) 등의 재료로 구성된다. 노즐 유닛(200)은, 노즐 부재(210)와, 노즐 부재(210)보다도 용기 본체(100)의 내부 측에 설치되는 중판 부재(220)와, 노즐 부재(210)와 중판 부재(220)의 사이에 설치되는 접속 부재(230)로 구성된다. 이들 노즐 부재(210), 중판 부재(220), 및 접속 부재(230)는, Mo, Ta, W 등의 고융점의 금속 재료로 구성된다.

<노즐 유닛>

특히, 도 3~도 6을 참조하여, 노즐 유닛(200)에 대해, 보다 상세하게 설명한다. 노즐 유닛(200)은, 상기와 같이, 노즐 부재(210)와, 중판 부재(220)와, 접속 부재(230)로 구성된다.

노즐 부재(210)는, 원통부(211)와, 원통부(211)의 하단에서부터 상방을 향해 직경이 작아지도록 연장되는 노즐부(212)와, 원통부(211)의 상단에 설치되는 플랜지부(213)를 구비하고 있다. 원통부(211)는, 용기 본체(100)에 있어서의 바닥이 있는 원통부(110) 측으로부터의 열을 충분히 받기 위한 수열(受熱)용의 통 형상부로서의 역할을 담당하고 있다. 이 원통부(211)는, 용기 본체(100)의 내주면(바닥이 있는 원통부(110)의 내주면)을 따라 설치된다. 한편, 원통부(211)의 외경은, 바닥이 있는 원통부(110)의 내경보다 수 % 작게 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 원통부(211)의 외경을 60mm으로 한 경우에는, 바닥이 있는 원통부(110)의 내경을 61mm 이상 62mm 이하로 설정하면 된다. 이에 의해, 수열 기능을 유지하면서, 원통부(211)와 바닥이 있는 원통부(110)가 마찰되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 열팽창에 의해, 양자가 밀착되어, 큰 응력이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

노즐부(212)는, 증발 또는 승화된 증착 재료를 기판(40)을 향해 방출하기 위한 역할을 담당하고 있다. 이 노즐부(212)의 선단에는, 증착 재료를 방출하는 방출구(212a)가 설치되어 있다. 이 노즐부(212)는, 상기한 바와 같이, 원통부(211)의 하단에서부터 상방을 향해 직경이 작아지도록 연장되는 테이퍼 형상의 부분으로 구성되어 있고, 방출구(212a)를 향해 증착 재료를 안내하는 안내벽으로서의 기능을 발휘한다. 이 노즐부(212)의 외주면 측에, 상기한 바와 같이, 용기 본체(100)의 내주면을 따라 설치되는 수열용의 통 형상부로서의 원통부(211)가 설치된다. 한편, 도시된 예에서는, 노즐부(212)가 테이퍼 형상의 부분만으로 구성되는 경우를 나타내고 있지만, 본 발명은 그러한 형상에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 도 7에 나타내는 변형예에 관한 노즐 부재(210X)와 같이, 테이퍼 형상의 부분의 선단에 원통 형상의 부분(221X)을 더 설치하여도 된다. 한편, 노즐 부재(210X)는, 상술한 노즐 부재(210)의 구성에 대해, 원통 형상 부분(212X)이 더 설치되어 있는 점만 다르다. 도 7에 있어서는, 노즐 부재(210)와 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 붙여, 그 설명은 생략한다.

이상과 같이 구성되는 노즐 부재(210)의 플랜지부(213)가, 용기 본체(100)의 플랜지부(111)에 재치됨으로써, 용기 본체(100)의 개구부에 노즐 유닛(200)이 장착된다.

중판 부재(220)는, 원통부(221)와, 원통부(221)의 상단에 연결되도록 설치되는 평판부(222)과, 평판부(222)의 중앙에 설치되는 볼록 형상부(223)로 구성된다. 본 실시예에 있어서는, 볼록 형상부(223)는, 노즐 부재(210)측으로 돌출되어 있다. 이 볼록 형상부(223)는, 원추 사다리꼴 형상의 부분으로 구성되어 있다. 즉, 볼록 형상부(223)는, 선단측의 원판 형상의 천판부(223a)와, 테이퍼 형상의 측벽(223b)으로 구성되어 있다. 그리고, 측벽(223b)에, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍(223c)이 설치되어 있다. 복수의 관통 구멍(223c)의 개구 면적의 총합은, 노즐 부재(210)에 있어서의 방출구(212a)의 개구 면적 이상이 되도록 설정되어 있다.

이상과 같이 구성되는 노즐 부재(210)와 중판 부재(220)의 사이에, 이들 노즐 부재(210)와 중판 부재(220)에 대해 각각 접합됨으로써, 노즐 부재(210)와 중판 부재(220)를 접속하는 접속 부재(230)가 설치된다. 노즐 부재(210)와 접속 부재(230)의 접합, 및 중판 부재(220)와 접속 부재(230)의 접합 방법으로는, 리벳 체결이나 용접 등 다양한 방법을 이용할 수 있다. 그리고, 접속 부재(230)는, 원통부(231)와, 원통부(231)의 선단에 설치되는 테이퍼 형상부(232)를 구비하고 있다. 접속 부재(230)에 있어서의 원통부(231)의 내주면측이, 중판 부재(220)에 있어서의 원통부(221)의 외주면측과 접합된다. 또한, 접속 부재(230)에 있어서의 테이퍼 형상부(232)의 외주면측이, 노즐 부재(210)에 있어서의 노즐부(212)의 내주면측과 접합된다.

여기서, 접속 부재(230)에 있어서는, 중판 부재(220)의 외주면측에 설치되는 원통부(231)가, 상기 노즐 부재(210)에 있어서의 원통부(211)와 마찬가지로, 용기 본체(100)에 있어서의 바닥이 있는 원통부(110)측으로부터의 열을 충분히 받기 위한 수열용의 통 형상부로서의 역할을 담당하고 있다. 이 원통부(231)가 용기 본체(100)의 내주면(바닥이 있는 원통부(110)의 내주면)을 따라 설치되는 점, 및 원통부(231)의 외경 치수 설정에 대해서는, 노즐 부재(210)에 있어서의 원통부(211)의 경우와 마찬가지이다. 접속 부재(230)에 있어서의 원통부(231)의 상하 길이는 도가니(용기 본체(100))의 전장에 대해 4% 이상(예를 들면, 도가니의 전장이 185mm인 경우에는 8mm 정도)로 설정하는 것이 바람직하다. 원통부(231)의 상하 길이는, 도가니에 충전되는 증착 재료(M)의 충전량(도가니의 전장에 대한 충전 비율)에 따라 다르지만, 도가니의 전장 4% 이상 28% 이하로 할 수 있다. 구체적으로는, 충분한 재료 충전량이나 노즐 부재(210)의 치수 등을 확보하는 관점에서, 원통부(231)의 상하 길이는, 도가니의 전장에 대해 4% 이상 8% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 수열 기능이 충분히 발휘되어, 중판 부재(220)를 충분히 가열할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 노즐 유닛(200)을 구비하는 증발원(10)이 증착 장치(1)에 설치된 상태에서, 노즐 유닛(200)과, 증착 장치(1)에 설치된 기판(40)과의 위치 관계에 대해 설명한다. 도 3에 있어서는, 증착 장치(1)에 증발원(10)과 기판(40)이 설치된 상태에서, 노즐 유닛(200)과 기판(40)의 위치 관계를 개략적으로 나타내고 있다. 단, 편의상, 축척은, 도 1~3에서는 통일되어 있지 않다.

본 실시예에 따른 증착 장치(1)에 있어서는, 노즐 유닛(200)에 있어서의 중판 부재(220)의 관통 구멍(223c)을 통과한 증착 재료가, 직선적으로 기판(40)의 증착면에 도달하는 일이 없도록 구성되어 있다. 이 점에 대해, 보다 상세하게 설명한다.

증착 재료에 의해 증착되는 증착면 상의 임의의 위치를 “제1 점”으로 한다. 또한, “증착면”은, 기판(40)에 있어서의 증발원(10)측의 표면에 상당한다. 따라서, “증착면 상의 임의의 위치”는, 도 3 중, 범위(P) 상의 임의의 위치(점)에 상당한다. 또한, 중판 부재(220)에 있어서의 복수의 관통 구멍(223c) 내의 임의의 위치를 “제2 점”으로 한다. “관통 구멍(223c) 내의 임의의 위치”는, 예를 들면, 도 3 중 범위(Q) 상의 임의의 위치(점)에 상당한다. 그러면, 본 실시예에 따른 증착 장치(1)에 있어서는, 제1 점으로부터 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 유닛(200)을 구성하는 복수의 부재 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되도록 구성되어 있다. 예를 들면, 도 3 중 관통 구멍(223cX)에 주목할 경우, “제1 점으로부터 제2 점에 이르는 모든 선분”이 지날 수 있는 영역은, 도면 중 영역(R)에 상당한다. 이 도면으로부터, 제1 점으로부터 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 부재(210), 중판 부재(220), 및 접속 부재(230) 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되고 있음을 알 수 있다.

이상의 구성에 의해, 기하학적으로, 중판 부재(220)의 관통 구멍(223c)을 통과한 증착 재료가, 직선적으로 기판(40)에 도달하는 일은 없다.

<본 실시예에 따른 노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치의 우수한 점>

본 실시예에 따른 노즐 유닛(200), 및 이를 구비하는 도가니(10X), 증발원(10) 및 증착 장치(1)에 의하면, 노즐 유닛(200)에 있어서의 중판 부재(220)의 관통 구멍(223c)을 통과한 증착 재료가, 직선적으로 기판(40)의 증착면에 도달하는 일이 없다. 따라서, 도가니(10X) 내에서, 스플래시가 생기더라도, 액체상 또는 고체상의 증착 재료가 기판(40)의 증착면에 도달하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 성막 중의 막이 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 중판 부재(220)에 설치되는 복수의 관통 구멍(223c)의 개구 면적의 총합은, 노즐 부재(210)에 있어서의 방출구(212a)의 개구 면적 이상이 되도록 설정되어 있다. 따라서, 증발 입자의 방출구(212a)로의 이동(확산)이 양호하게 수행되고, 관통 구멍(223c) 부근에서의 증발 입자의 정체를 억제할 수 있다. 따라서, 중판 부재(220)보다 내부측의 압력 상승이 억제된다. 또한, 볼록 형상부(223)는, 노즐 부재(210)측으로 돌출되어 있기 때문에, 한층 더, 중판 부재(220)보다도 내부측의 압력이 높아지는 것을 억제할 수 있다.

나아가, 본 실시예에 있어서는, 노즐 부재(210)에 있어서의 원통부(211)와, 접속 부재(230)에 있어서의 원통부(231)가, 바닥이 있는 원통부(110)측으로부터의 열을 충분히 받기 위한 수열용의 통 형상부로서의 역할을 담당하고 있다. 이에 의해, 중판 부재(220)가 식게 되는 것을 억제할 수 있다. 특히, 접속 부재(230)에 있어서의 원통부(231)의 상하 길이가 도가니의 전장에 대해 4% 이상으로 설정됨으로써, 중판 부재(220)의 온도 저하를 충분히 억제할 수 있다.

이와 같이, 중판 부재(220)보다도 내부측의 압력이 높게 되어 버리는 것을 억제할 수 있다는 점과, 중판 부재(220)의 온도 저하를 억제할 수 있다는 점이 합쳐져, 중판 부재(220)에 증착 재료가 부착되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 중판 부재(220)에 있어서의 관통 구멍(223c)의 부근에서 스플래시가 발생되는 것도 억제할 수 있다.

(기타)

증착 장치(1)에서, 노즐 유닛(200)에 있어서의 중판 부재(220)의 관통 구멍(223c)을 통과한 증착 재료가, 직선적으로 방출구(212a)를 통과하여 튀어나오는 일이 없도록 구성하는 것도 바람직하다. 이 점에 대해, 도 3을 참조하여, 보다 상세하게 설명한다.

방출구(212a)의 선단면 상의 임의의 위치를 “제3 점”으로 한다. “방출구(212a)의 선단면 상의 임의의 위치”는, 도 3 중 범위(PX) 상의 임의의 위치(점)에 상당한다. 그러면, 도 3에 나타내는 증착 장치(1)에 있어서는, 제3 점으로부터 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 유닛(200)을 구성하는 복수의 부재 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되도록 구성되어 있다. 예를 들면, 도 3 중 관통 구멍(223c)에 주목할 경우, “제3 점으로부터 제2 점에 이르는 모든 선분”이 지날 수 있는 영역은, 도면 중의 영역(RX)에 상당한다. 이 도면으로부터, 제3 점으로부터 제2 점에 이르는 모든 선분은, 중판 부재(220)에 의해 차단되어 있음을 알 수 있다.

이상의 구성에 의해, 기하학적으로, 중판 부재(220)의 관통 구멍(223c)을 통과한 증착 재료가, 직선적으로 방출구(212a)를 통과하여 튀어나오는 일은 없다. 이 구성을 채용하면, 기판(40)의 배치 위치에 관계없이, 관통 구멍(223c)을 통과한 증착 재료가, 직선적으로 기판(40)의 증착면에 도달하는 일이 없다.

상기 실시예에 있어서는, 노즐 유닛(200)이, 노즐 부재(210)와, 중판 부재(220)와, 접속 부재(230)로 구성되는 경우를 나타내었다. 이와 같이, 노즐 유닛(200)을 3 부재로 구성한 것은, 제법 상의 이유에 기초한 것이다. 단, 각 부재의 재료 등에 의해, 제법상, 특히 문제가 없으면, 노즐 유닛을 3 부재로 구성할 필요는 없다. 예를 들면, 노즐 부재(210)의 주요 구성부와 접속 부재(230)의 주요 구성부를 갖는 부재를 1 부재로 하고, 이 부재와 중판 부재(220)를 접속시킴으로써, 노즐 유닛(200)을 구성할 수도 있다. 물론, 노즐 유닛(200)을 4 부재 이상의 부재로 구성하여도 상관없다.

상기 실시예에 있어서는, 중판 부재(220)에 설치되는 볼록 형상부(223)가, 노즐 부재(210)측으로 돌출되어 있는 경우의 구성을 나타내었다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 볼록 형상부가, 노즐 부재측과는 반대측으로 돌출되어 있는 경우의 구성도 포함될 수 있다. 이 경우, 중판 부재보다도 내부측의 압력이 높아지는 것도 염려될 수 있지만, 중판 부재(220)에 설치되는 복수의 관통 구멍(223c)의 개구 면적의 총합과, 노즐 부재(210)에 있어서의 방출구(212a)의 개구 면적과의 관계를 적절히 설정함으로써, 중판 부재보다도 내부측의 압력이 높아지는 것을 억제할 수 있다.

여기서, 스플래시의 발생에 따라 성막 중의 막이 파손되는 문제는, 성막 재료가 금속 재료인 경우에 특히 문제가 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 노즐 유닛, 도가니, 증발원 및 증착 장치는, 증착 재료가 금속 재료인 경우에 특히 유용하다. 단, 그 밖의 재료인 경우에도, 효과가 있음은 말할 필요도 없다.

한편, 상기 실시예에 있어서는, 기하학적으로, 중판 부재(220)의 관통 구멍(223c)을 통과한 증착 재료가, 직선적으로 기판(40)에 도달하는 일이 없는 경우의 구성에 대해 설명하였다. 그러나, 중판에 볼록 형상부를 설치하고, 이 볼록 형상부의 측벽에, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍을 설치하는 구성을 채용하면, 스플래시의 발생에 의해 생긴 액체상 또는 고체상의 증착 재료가 기판(40)의 증착면에 도달되는 것을 억제할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 상술한 제1 점으로부터 제2 점에 이르는 모든 선분 중에서, 그 일부에 대해서는, 노즐 유닛(200)을 구성하는 부재에 의해 차단되지 않는 경우라도, 어느 정도의 효과를 얻을 수 있다.

1: 증착 장치
10: 증발원
10X: 도가니
20: 챔버
40: 기판
100: 용기 본체
200: 노즐 유닛
210, 210X: 노즐 부재
211: 원통부
212: 노즐부
212a: 방출구
220: 중판 부재
221: 원통부
222: 평판부
223: 볼록 형상부
223a: 천판부
223b: 측벽
223c, 223cX, 223cY: 관통 구멍
230: 접속 부재
231: 원통부
232: 테이퍼 형상부

Claims

도가니의 용기 본체의 개구부에 장착되는 노즐 유닛으로서,
증착 재료를 방출하는 노즐부를 갖는 노즐 부재와,
상기 노즐 부재보다도 상기 용기 본체의 내부측에 설치되는 중판 부재를 구비하고,
상기 중판 부재는, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍을 가지고,
상기 증착 재료에 의해 증착되는 증착면 상의 임의의 위치인 제1 점으로부터, 상기 복수의 관통 구멍 내의 임의의 위치인 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 유닛을 구성하는 복수의 부재 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
도가니의 용기 본체의 개구부에 장착되는 노즐 유닛으로서,
증착 재료를 방출하는 방출구가 설치된 노즐부를 갖는 노즐 부재와,
상기 노즐 부재보다도 상기 용기 본체의 내부측에 설치되는 중판 부재를 구비하고,
상기 중판 부재는, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍을 가지고,
상기 방출구의 선단면 상의 임의의 위치인 제3 점으로부터, 상기 복수의 관통 구멍 내의 임의의 위치인 제2 점에 이르는 모든 선분은, 노즐 유닛을 구성하는 복수의 부재 중 적어도 어느 하나의 부재에 의해 차단되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중판 부재는, 볼록 형상부를 가지고,
상기 볼록 형상부의 측벽에, 상기 복수의 관통 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
도가니의 용기 본체의 개구부에 장착되는 노즐 유닛으로서,
증착 재료를 방출하는 노즐부를 갖는 노즐 부재와,
상기 노즐 부재보다도 상기 용기 본체의 내부측에 설치되는 중판 부재를 구비하고,
상기 중판 부재는, 볼록 형상부를 가지고,
상기 볼록 형상부의 측벽에, 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 볼록 형상부는, 상기 노즐 부재측으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐 부재는, 증착 재료를 방출하는 방출구를 향해, 해당 증착 재료를 안내하는 안내 벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 관통 구멍의 개구 면적의 총합은, 상기 노즐 부재에 있어서의 방출구의 개구 면적 이상인 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐 부재에는, 상기 노즐부의 외주면측에, 상기 용기 본체의 내주면을 따라 설치되는 수열용의 통 형상부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐 부재와 중판 부재의 사이에는, 이들 노즐 부재와 중판 부재에 대해 각각 접합됨으로써, 이들 노즐 부재와 중판 부재를 접속하는 접속 부재가 설치되어 있고,
상기 접속 부재에는, 상기 중판 부재의 외주면측에, 상기 용기 본체의 내주면을 따라 설치되는 수열용의 통 형상부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노즐 유닛.
용기 본체와,
상기 용기 본체의 개구부에 장착되는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 노즐 유닛를 구비하는 것을 특징으로 하는 도가니.
제10항에 기재된 도가니와,
상기 도가니를 가열하는 가열체를 구비하는 것을 특징으로 하는 증발원.
챔버와,
상기 챔버 내에 구비되고, 상기 챔버 내에 설치된 기판의 증착면에 증착을 행하는 제11항에 기재된 증발원을 구비하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.