KR910006711B1 - 박막제조방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

박막제조방법 및 그 장치
제1도는 종래의 진공증착 장치를 도시한 개요도.
제2도는 본 발명에 의한 진공증착 장치를 도시한 개요도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1A, 1B : 전류 도입단자 2 : 증착물질
3 : 석영관 40 : 저항가열원
50 : 저항가열원의 회전장치 6 : 셔터
70 : 마스크 80 : 기판
90 : 기판홀더 100 : 기판히터
15 : 진공용기
본 발명은 저항가열에 의한 진공증착을 이용한 박막제조 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 저항가열원이 수평원주운동을 하여 박막의 균일도를 높인 박막제조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자부품 특히 집적회로 소자의 일부를 구성하는 박막은 화학기상증착, 스프레이, 스퍼터링 및 진공증착 등을 이용한 제조방법 등이 알려져 있으며, 그 중에서도 진공증착을 이용한 박막 제조방법은 다른 방법들에 비해 제작이 용이하고 특성 평가가 쉽기때문에 널리 이용되고 있으며, 특히 진공용기내에 설치한 증착물질을 저항가열에 의해 증발시켜 그 진공용기내에 설치되어 있는 기판에 응결시켜서 박막을 제조하는 저항가열을 이용한 진공증착이 통상적으로 사용된다.
이와 같이 박막 제조방법의 주류로서 이용되고 있는 저항가열을 이용한 종래 진공증착 장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 진공용기(15)내의 하부에는 증착물질(2)이 들어 있는 석영관(3) 및 상기 증착물질(2)을 가열 증발시키기 위한 저항가열원(4)과 전류도입단자(1)가 설치되어 있고 진공용기(15)내의 상부에는 마스크(7)와 기판(8) 및 기판홀더(9), 그리고 상기 기판(8)의 온도를 조절하는 기판히터(10)와 기판 홀더 회전장치(11)가 설치되며 진공용기(15)내의 중앙에는 증착시간을 조정하는 셔터(6)가 설치되어 구성된다. 이와 같이 구성된 종래의 진공증착 장치를 이용한 박막 제조방법에 있어서는 상기 저항가열원(4)이 고정 설치되어 증착물질(2)을 가열 증발시키기 때문에 진공용기(15)내의 상부에 설치된 기판(8)에 균일한 두께 분포를 갖는 박막을 제조하기 위해서 상기 기판(8)을 저항가열원(4)에 대해 일정한 각도로 유지 고정하여 회전시키도록 하고 있었다. 그러므로, 평판 표시소자의 패널등과 같은 대면적의 평면 기판 위에 박막을 증착하기 위해서는 매우 큰 진공용기(15)가 필요할 뿐 아니라 비례적으로 큰 기판홀더 회전장치(11)가 필요하고 유리기판인 경우에는 회저중에 낙하, 파손될 우려도 있었다. 또한, 마스크(7)를 부착하여 기판(8)에 필요한 부분만을 증착 할 경우, 특히 대면적의 경우에는 상기 저항가열원(4)이 고정 설치되어 있으므로 증착물질(2)의 증발각도의 차이에 따라 기판(8)위에 형성되는 박막의 모서리 부분은 증착이 잘 이루어지지 않아 막의 균일성을 저하시키는 요인이 되었다.
따라서 본 발명에 제1목적은 기판을 회전시키기 않고도 균일한 두께부포를 갖는 박막을 제조할 수 있는 진공증착을 이용한 박막 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 제2목적은 동일 크기의 진공용기를 가지고도 대면적의 평면기판에 균일한 박막을 제조할 수 있는 저항가열을 이용한 진공증착 장치를 제공함에 있다.
상기 제1목적 달성을 위해 본 발명은 저항가열원이 고정위치에 기판에 대하여 수평원주운동을 하면서 증착물질을 가열, 증발시켜 상기의 기판에 박막을 형성함을 특징으로 한다.
상기 제2목적 달성을 위해 본 발명은 기판 홀더에 기판을 고정시키고 진공용기의 하부 중앙에 저항가열원의 회전장치를 설치하며, 또한 저항가열원의 수평원주 운동 방향에 따라 전류도입 단자의 하나를 설치하며 다른 하나의 전류도입 단자를 상기한 회전장치의 회전축의 일단에 연결하여 구성됨을 특징으로 한다.
다음은 본 발명에 의한 진공증착장를 도시한 제2도를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한 것이다.
본 발명에 의한 진공증착 장치는 제2도에 도시한 바와 같이, 진공용기(15)내의 상부로부터 기판의 온도를 조절하는 기판히터(100)와 기판을 장착하는 기판홀더(90) 및 기판(80)을 설치하고 필요에 따라서는 마스크(70)를 부착할 수 있도록 하였으며, 진공용기(15)의 중앙부에는 증착시간을 조절할 수 있도록 셔터(6)를 설치하고 진공용기(15)의 하부에는 증착물질(2)이 들어있는 석영관(3)이 놓인 저항가열원(40)을 설치하여 구성된다.
이때, 상기 저항가열원(40)이 고정위치에 기판(8)에 대하여 수평원주운동을 하면서 증착물질(2)을 여러각도에서 증발시켜 균일한 박막을 형성할 수 있도록 진공용기(15)하부의 중앙에는 저항가열원의 회전장치(50)를 설치하며, 또한 상기 저항가열원(40)이 연속적으로 수평원주운동을 하면서도 계속 전류를 받아 증착물질(2)을 가열 증발시킬수 있도록 저항가열원(40)의 수평원주운동 방향에 따라 하나의 전류도입단자(1A)를 설치하며, 다른 하나의 전류도입단자(1B)를 상기한 회전장치(50)의 회전축의 일단에 연결하여 구성하는데, 상기한 전류도입단자(1B)는 저항가열원 회전장치(50)인 모타와는 절연되어 있다.
다음은 상술한 바와 같은 구성의 진공증착 장치를 이용하여 본 발명에 의한 박막제조 방법을 설명한 것이다. 우선 상기 기판홀더(9)에 기판을 장착한 후 증착물질(2)이 담긴 석영관(3)을 저항가열원(40)에 올려놓는다. 그 다음 기판히터(10)를 기판이 소정이 온도가 될 때까지 가열하면서 진공시스템을 가동하여 진공용기(15)의 내부가 상기 증착물질(2)의 증발이 용이한 고진공(약 10-3∼-7Torr) 상태가 되면 저항가열원 회전장치(50)를 가동한 후, 전류도입단자(1A)(1B)에 전압을 인가하여 저항가열원(40)이 가열되도록 한다. 상기 과정을 통해 저항가열원(40)이 수평원주운동을 하면서 점점 가열되면 증착물질(2)이 녹기시작하여 증발이 시작되고 소정의 시간 경과 후 증발되는 증착물질(2)의 양이 일정해지면 셔터(6)를 열어 기판(8)에 단위시간당 일정량이 증착물질(2)이 증착되게 한다.
이때 막의 균일성을 높일 수 있도록 상기 저항가열원(40)이 회전하는 원주의 지름크기가 미리 선정되어 있다.
이상 설명한 바와 같은 방법으로 박막을 제조하면 다음과 같은 효과가 얻어진다. 즉, 종래 고정위치의 저항가열원을 사용한 것에 비해 저항가열원의 수평원주운동에 따라 기판이 전체 면적에 있어서 균일한 막 두께를 얻을 수 있으며, 또한 동일 크기의 진공용기 내에서 동일크기의 기판에 박막을 제조하는 경우 본 발명에 의하면 진공용기의 크기를 상대적으로 줄일 수 있기 때문에 장치 및 제조비용등을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 마스크를 사용한 경우에는 막의 모서리 부분도 균일 증착이 가능해진다.

Claims (2)

  1. 저항가열에 의한 진공증착에 있어서, 저항가열원이 고정위치의 기판에 대하여 수평원주운동을 하면서 증착물질을 가열, 증발시켜 상기의 기판에 박막을 형성하도록 함을 특징으로 하는 진공증착을 이용한 박막제조 방법.
  2. 저항가열에 의한 진공증착 장치에 있어서, 기판홀더에 기판을 고정시키고 저항가열원이 고정위치의 기판에 대하여 수평원주운동을 할 수 있도록 진공용기 하부의 중앙에 저항가열원의 회전장치를 설치하며, 상기 저항가열원이 연속 수평원주운동을 하면서 전류도입단자와 접촉이 지속되도록 수평원주운동 방향에 따라 하나의 전류도입 단자를 설치하며 다른 하나의 전류도입단자를 상기한 회전장치의 회전축의 일단에 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 저항가열을 이용한 진공증착 장치.
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