KR940011707B1

KR940011707B1 - 승화성물질 진공증착장치

Info

Publication number: KR940011707B1
Application number: KR1019920005605A
Authority: KR
Inventors: 토시오 타구찌; 요노스케 호시; 미노루 스에다; 스스무 가미카와
Original assignee: 미쯔비시주우고오교오 가부시기가이샤; 코오노 미찌아끼
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1994-12-23
Also published as: US5272298A; EP0510259B1; DE69111593D1; JPH04308076A; EP0510259A1; DE69111593T2

Abstract

내용 없음.

Description

승화성물질 진공증착장치

제1도는 본 발명의 승화성물질 진공증착장치를 표시한 것으로서, 제1(a)도는 장치 전체를 표시한 부분단면도, 제1(b)는 제1(a)도에 표시한 증발장치의 단면도, 제1(c)도는 제1(a)도에 표시한 파유도가열체의 평면도, 제1(d)도는 제1(a)도에 표시한 피유도가열체의 측면도,

제2도는 종래기술에 의한 승화성물질의 진공증착장치의 구성도,

제3도는 제2도에 표시한 장치에 있어서의 승화성물질의 수납용기의 배치를 표시한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 증발실 30 : 디플렉터로울

40 : 냉각로울 50 : 권취리일

60 : 권출리일 100 : 증착재(증착물질)

101 : 주행기판 102 : 유도가열코일

103 : 피유도가열체 104 : 수납용기

105 : 방열판 106 : 단열벽돌

107 : 노즐부 108 : 노즐부를 구성하는 벽면

110 : 에지마스크 140 : 시일장치

150a,150b,150c : 시일로울 160a,160b,160c : 압력실

190 : 언코일러 200 : 코일러

210 : 압압로울 220 : 절단기

230 : 배기펌프유니트 240 : 증발장치

본 발명은 SiO₂, SiO 등의 승화성물질을 가열하는 가열장치를 가진 승화성물질 진공증착장치에 관한 것이다.

종래, 종이 플라스틱, 필름등의 기판에 SiO₂, SiO 등의 승화성물질을 증착하는 박막형성은, 제2도에 표시한 장치에 의해 행하고 있다.

제2도에 있어서 권취리일(6)에 의해 코일형상으로 감겨진 기판(1)은, 증착실(2)내에 디플렉터로울(3) 및 냉각로울(4)을 개재해서 권취리일(5)에 연락해서 장전되고 있다. 기판(1)은, 증착실(2)내가 배기펌프유니트(12)에 의해 소정의 진공도에 도달한 후, 권취리일(6)로부터 주행하여, 냉각로울(4) 위에서 증착시의 가열에 의한 온도상승을 감소하도록 냉각되면서, 증착장치(7)에 의해 증착되어, 권취리일(5)에 권0취된다.

증착장치(7)는 제3도에 표시한 바와 같이 증착재(8), 기판(1)의 폭방향으로 일정간격을 두고서 복수개 배설되고 또한 증착재(8)를 수납하는 수납용기(9) 및 이 용기(9)의 가열장치(10)로 구성되며, 증착재(8)를 주행기판(1)을 향해 증발시킨다.

예를들면 알루미늄을 증착하는 경우에, 종래 사용하고 있던 수납용기(9)의 재료는, 그래파이트나, SiO₂, SiO 등의 승화성물질을 증착하는 경우의 적절한 수납용기(9)의 재료는, 아직 알려져 있지 않았다.

이 증착시, 증발한 증발재(8)는, 바로 위 뿐만아니라 비스듬한 방향으로도 퍼져서 날기 때문에 기판(1)로부터 벗어난 냉각로울(4) 자체에 부착하지 않도록 기판(1)의 양단부와 간극을 가지고, 또한 양단부와 오우버랩 되도록 위치해서 에지마스크(11)가 설치되어 있다.

종래의 장치는, 제3도와 같이 수납용기(9)를 주행기관(1)의 폭방향으로 복수개 배설하고 있으므로, 폭방향으로 증착막 두께를 분포할 수 있다. 수납용기(9)내에서 반응을 수반해서 증발시키는 경우, 예를 들면 SiO₂, Si를 수납용기에 넣고, 고온으로

SiO₂+Si→2SiO(기체)

의 반응을 일으키게 하여 SiO증기를 얻는 것으로 되어 있다. 이때, 반응의 발생위치인 수납용기(9)의 위치에 의존하여, 폭방향으로 증착막 두께로 분포를 할 수 있다.

한편, 증착재의 증발속도는 증착재의 온도가 높을수록 크다. 따라서, 증착재가 용융하는 물질의 경우는, 수납용기내에서 증착재가 용융하고 증착재의 온도는 대략 균일하게 되기 대문에 종래의 가열장치에 있어서도 문제는 없으나, 증착재가 승화성물질의 경우는, 용융하지 않기 때문에 증착재 내부에 빈틈이 존재하고, 이 빈틈이 열전도를 낮게 해서 외관상 열전도율이 작아진다. 증착재 내부에서는, 이 증착재의 외관상의 열전도율에 따른 온도차가 발생하고, 종래의 장치와 같이 증발면 이외의 부분으로부터 가열하면 수납용기의 온도가 높아지며, 이 용기의 내열성, 혹은 상기 용기와 증착재와의 반응에 의한 용기재료의 소모등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기 기술수준에 비추어, 종래기술이 가진 불편을 해소하고, 기판에 승화성물질을 균일하게 증착시킬 수 있고, 또한 승화성물질과 수납용기와의 반응에 의한 상기 용기의 소모문제가 발생하지 않는 승화성물질 진공증착장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제1발명에 의한 승화성물질의 진공증착장치는, 승화성물질을 증착하는 승화성물질 진공증착장치에 있어서, 증착물질을 수납하는 수납용기를 그래파이트로 상기 증착물질을 에워싸도록 구성하고, 상기 수납용기에 증착물질의 증발면적보다 단면적이 작은 슬릿형상의 노즐을 형성한 가열체를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

또 본 발명의 제2발명에 의한 승화성물질 진공증착장치는, 수납용기의 안 표면에, SiC막을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제1 및 제2발명에 있어서는, 아래와 같은 작용을 가진다.

수납용기내의 증발면적보다 좁은 단면적의 슬릿형상의 2차원노즐을 설치하므로서, 증발한 가스는 노즐부에서 가속되어, 폭방향으로 균일한 유속으로 분출한다.

증발면에 대향해서, 가열체를 설치하므로서, 증발면은 직접방사 가열되어, 증발 잠열을 보충받게 된다. 따라서, 증착재료내에서 최고온도를 나타내는 부분은 증발면이 된다.

슬릿형상의 2차원의 노즐을 구성하는 재료의 온도는 증발면 온도이상으로 되기 때문에, 슬릿의 노즐 대표면에 증착재가 응고하는 일이 없다.

또, 본 발명의 제2발명에 있어서는 SiO막에 의해, SiO 및 SiO₂등의 증기를, 다른 성분의 가스발생의 영향을 작게해가면서 발생시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는, 본 발명의 제1실시예로서의 승화성물질 진공증착장치를 표시한 것으로서, 제1(a)도는 장치 전체를 표시한 부분단면도, 제1(b)도는 동장치의 SiO 증발장치의 단면도, 제1(c)도는 제1(a)도에 표시한 피유도가열체의 평면도, 제1(d)도는 제1(a)도에 표시한 피유도가열체의 측면도이다. 먼저, 제1(a)도에 있어서, (101)은 주행기판, (20)은 증착실, (30)은 디플렉터로울, (40)은 냉각로울, (50)은 권취리일, (60)은 권출리일, (240)은 증발장치, (110)은 에지마스크, (140)은 시일장치, (150)은 시일로울, (160)은 압력실, (190)은 언코일러, (200)은 코일러, (210)은 압압로울, (220)은 절단기, (230)은 배기펌프유니트를 각각 표시한다.

이와같이 된 본 발명의 승화성물질 진공증착장치에 있어서, 주행기판(101)은, 상기 언코일러(190)의 2쌍의 리일(60)의 1쌍에 장착되며, 디플렉터로울(30)을 개재해서 시일장치(140)에 이송된다. 상기 시일장치(140)는 3개 1조의 시일로울(150a),(150b),(150c),…를 복수간격을 두고 배설하므로서 구획된 복수의 압력실(160a),(160b),(160c),…을 가지며, 이들 압력실(160a),(160b),(160c),…과 접속된 배기펌프유니트(230)에 의해 증착실(20)에 이르기까지 대기쪽으로부터 압력구배를 발생시켜 증착실(230)에 의해 증착실(20)에 이르기까지 대기쪽으로부터 압력구배를 발생시켜 증착실(20)을 소정의 진공도로 유지되게 된다.

상기 주행기판(101)은 상기 시일로울(150a),(150b),(150c),…의 3개 1조로 된 로울중 한쪽편 2개의 로울 사이 및 압력실(160a),(160b),(160c),…을 차례차례 통과한 후, 냉각로울(40) 위에서 증발장치(240)로부터 발생하는 증착재(100)의 증기가 증착된 후, 다시 상기 시일로울(150a),(150b),(150c),…의 3개 1조의 로울의 먼저와 반대쪽의 2개의 로울사이를 먼저와 반대방향으로 주행하여, 압력실(160a),(160b),(160c),…를 거쳐서 상기 시일장치(140)로부터 대기중에서 반출되며, 반출된 주행기판(101)은 디플렉터(30)를 개재해서 코일러(200)의 2쌍의 리일(50)의 1쌍에 권취되게 된다.

다음에, 상기(b),(c),(d)도에 있어서, (100)은 증착재(SiO,Si,SiO₂의 혼합펠릿), (101)은 주행기판(102)는 유도가열코일, (103)은 피유도가열체, (104)는 수납용기, (105)는 발열판, (106)은 단열벽돌, (107)은 노즐부, (108)은 노즐부(107)를 구성하는 벽면이다.

즉, 수납용기(104)는, 증착재(100)를 수납하여 증발시키는 부재이며, 피유도가열체(103)에는 벽면(108)에 슬릿형상의 노즐부(107)가 형성되어 있어서, 이 노즐부(107)에 의해 증발한 재료가 분출하게 된다. 또한, 수납용기(104) 및 피유도가열체(103)의 재질은 그래파이트이다.

그리고, 증착재(100)의 증발면에 대향해서 피유도가열체(103)의 하면이 구성되도록, 피유도가열체(103)를 수납용기(104)의 상부에 설치한다.

또, 상기 피유도가열체(103) 및 수납용기(104)의 주위는, 방열판(105)으로 덮혀 있다. 수납용기(104)는 제1(b)도에 표시한 바와 같이 단열벽돌(106)의 위에, 피유도가열체(103)은 제1(c)도, 제1(d)도에 표시한 바와 같이 수납용기(104)의 이에 설치된다.

피유도가열체(103)는 유도가열코일(102)에 의해서 발생하는 교번자계에 의해서 유도가열되고, 또 수납용기(104)내의 공간을 개재해서 증착재(100)의 증발면을 방사가열한다. 증착재(100)의 증발면은 방사가열되어 SiO를 증발한다. 증발한 SiO는, 수납용기의 노즐부(107)에서 폭방향(제1(b)도위, 지면에 수직방향)으로 속도분포가 균일화되어, 수납용기(104)의 밖으로 분출하여, 주행기판(101)에 증착한다.

다음에 본 발명의 제2실시예를 제1도에 의거하여 설명한다.

제2실시예로서는, 제1도에 표시한 수납용기(104) 및 피유도가열체(103)의 내표면에 SiC막을 형성한 것을 채용하였다. 따라서 제1실시예에 있어서, 증착개시시에, 수납용기(104)내에서 발생한 SiO 가스가 수납용기(104) 및 피유도가열체(103)와 반응해서, CO가스를 발생하여 진공도가 저하할 염려를 가지고 있었으나 제2실시예에서는, 이와같은 염려가 발생하지 않게 된다.

즉, 제2실시예에 의하면, CO가스발생에 의한 진공도 저하를 해결하고, 양질의 증착막을 얻게되는 것이 가능하게 되었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 및 제2발명에 승화성물질 진공증착장치에 의하면 승화성물질을 품질을 향상하면서 주행기판의 폭방향 균질증착을 할 수 있다. 또, 수납용기의 온도를 필요이상으로 높게할 필요가 없어지고, 수납용기의 소모도 방지된다.

또, 노즐을 구성하는 부재가 가열체로 형성되어 있어서, 노즐의 온도가 증발면 온도이상으로 유지되기 때문에, 노즐 내표면에 증착재가 응고하는 일이 없다.

Claims

승화성물질을 증착하는 승화성물질 진공증착장치에 있어서, 증착물질을 수납하는 수납용기의 상면을 그래파이트제의 피유도가열체로 덮고, 이 피유도가열체의 중앙부에 상기 수납용기속의 증착물질의 증발면적보다 단면적이 작은 슬릿형상의 노즐을 설치하는 동시에, 상기 피유도가열체의 외주에 유도가열코일을 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 승화성물질 진공증착장치.
제1항에 있어서, 수납용기의 안 표면에, SiC막을 형성한 것을 특징으로 하는 승화성 물질 진공증착장치.