KR101125008B1 - 하향식 증발원과 이를 구비한 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 본체와, 이 본체 내에 구비되고 증착물질을 수용하되 개구된 상부에는 밀폐를 위한 커버가 결합되고 하부에는 다공판으로 된 분사구가 형성된 도가니와, 이 도가니의 중간높이에서 도가니를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되는 제1코일 및, 이 제1코일의 아래에서 상기 도가니의 분사구를 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되는 제2코일을 포함하는 하향식 증발원과 이를 구비한 증착장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 적어도 하나의 증발원을 증착장치의 챔버의 상부에 배치하여 분자선이 아래로 공급될 수 있도록 하고서 고주파 유도가열을 이용함으로써, 대면적 기판에 형성되는 박막의 균일도를 확보하고 소스의 가열시간을 단축할 수 있어 저비용의 박막제조가 가능하게 되는 효과가 있게 된다.

Description

하향식 증발원과 이를 구비한 증착장치 {Downward type deposition source and deposition apparatus having the same}
본 발명은 고주파 유도가열을 이용하는 하향식 증발원과 이를 구비한 증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발원을 챔버의 상부에 배치하여 분자선이 아래로 공급될 수 있도록 하고서 고주파 유도가열을 이용함으로써, 대면적 기판에 형성되는 박막의 균일도를 확보하고 소스(source)의 가열시간을 단축할 수 있어 저비용의 박막제조가 가능하게 되는 하향식 증발원과 이를 구비한 증착장치에 관한 것이다.
일반적으로, 증발원이란 물리적 증착을 위해 물질을 증기화시키는 소스를 뜻하는 것으로, 크게 가열을 이용한 열 증발원과 운동량 전달에 의해 증기화시키는 스퍼터링 증발원 그리고 아크에 의해 증기를 발생시키는 아크 증발원으로 나눌 수 있다. 또, 이들 중 열 증발원에는 대표적으로 저항가열 증발원과 전자빔 증발원이 있는데, 저항가열 증발원이란 저항이 비교적 큰 가열원에 전류를 흘려 가열시킴으로써 그 안에 담긴 증발물을 증기화시키는 것으로, 이를 이용하면 융점이 낮고 반응이 낮은 금속의 경우는 비교적 용이하게 증발이 가능하며 높은 순도를 가진 박막 을 손쉽게 형성시킬 수 있다.
이러한 증발원을 이용한 증착장치는 각종 전자부품의 박막 증착에 사용되고 있으며, 특히 반도체, 엘씨디(LCD), 유기전계발광소자표시장치, 태양전지 등의 박막 형성에 주로 사용되고 있다.
한편, 태양광을 이용하는 태양전지는 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지, CIGS 태양전지, GaAs 태양전지, CdTe 태양전지 등이 있으며, 이 중 CIGS 태양전지에 형성되는 화합물 반도체인 CIGS는 1eV 이상의 직접 천이형 에너지 밴드 갭을 가지고 있으며, 반도체 중에서 가장 높은 광흡수계수를 가질 뿐만 아니라, 전기 광학적으로 매우 안정하여 태양전지의 광흡수층으로 매우 이상적인 소재이기 때문에 다른 종류의 태양 전지의 비해 고효율성 및 내구성의 장점을 가지고 있다.
이와 같은, CIGS 태양전지는 일반적으로 몰리브덴(Mo)으로 코팅된 유리기판 상에 CIGS 즉 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se)의 화합물을 혼합하여 증착하고, 그 위에 황화카드뮴(CdS), 산화아연(ZnO), 플루오르화마그네슘(MgF2)을 순차적으로 형성한 후, 알루미늄(Al) 전극을 플루오르화마그네슘의 상부에 마지막으로 형성함으로써 구성된다. 여기서, CIGS 태양전지의 효율을 결정하는 가장 중요한 인자는 CIGS 막의 품질이며, 고효율을 가지는 CIGS 막을 형성하기 위해서는 통상적으로 증착이 사용되게 된다.
종래의 증착장치에 의하면, CIGS 막을 형성하는 경우에 구리, 인듐, 갈륨 및 셀레늄을 동시에 증발원을 이용하여 증발시키고, 증발된 가스를 기판의 하부에서 기판을 향해 분사함으로써, CIGS 막을 기판에 형성시키도록 되어 있다.
도 1은 종래의 상향식 증착장치를 개략적으로 도시한 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 진공의 챔버(10) 내 상부에는 기판(40)이 설치되고 하부에는 증발원(30)이 설치되어, 이 증발원(30)에 담긴 증착물질을 가열하여 증착물질이 증발되도록 함으로써, 기체가 고진공에서 상승하여 기판(40)에 닿아 응고되면서 기판(40) 상에 박막을 형성하게 되어 있다.
최근 들어 대면적 기판에 대한 증착이 널리 사용되고 있는데, 이러한 경우에 종래의 상향식 증착장치를 사용하게 되면 기판이 증발원의 위에 고정됨에 따라 기판의 무게에 의해 처지는 현상이 발생하여 균일한 박막을 형성시킬 수 없다고 하는 치명적인 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 증발원을 챔버의 상부에 배치하여 분자선이 아래로 공급될 수 있도록 하고서 고주파 유도가열을 이용함으로써, 대면적 기판에 형성되는 박막의 균일도를 확보하고 소스의 가열시간을 단축할 수 있어 저비용의 박막제조가 가능하게 되는 하향식 증발원과 이를 구비한 증착장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 성취하기 위해 본 발명에 따른 하향식 증발원은, 본체와, 이 본체 내에 구비되고 증착물질을 수용하되 개구된 상부에는 밀폐를 위한 커버가 결합되고 하부에는 다공판으로 된 분사구가 형성된 도가니와, 이 도가니의 중간높이에서 도가니를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되는 제1코일 및, 이 제1코일의 아래에서 상기 도가니의 분사구를 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되는 제2코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증착장치는, 진공의 챔버와, 이 챔버 내의 하부에 마련되어 기판을 지지하는 기판지지대와, 상기 챔버 내 상부에 적어도 일부가 삽입되어 챔버 내에 증착가스를 제공하는 적어도 하나의 증발원을 포함하는 증착장치에 있어서, 상기 증발원은, 본체와, 이 본체 내에 구비되고 증착물질을 수용하되 개구된 상부에는 밀폐를 위한 커버가 결합되고 하부에는 다공판으로 된 분사구가 형성된 도가니와, 이 도가니의 중간높이에서 도가니를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되는 제1코일 및, 이 제1코일의 아래에서 상기 도가니의 분사구를 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되는 제2코일을 포함하는 것을 특징으 로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 적어도 하나의 증발원을 증착장치의 챔버의 상부에 배치하여 분자선이 아래로 공급될 수 있도록 하고서 고주파 유도가열을 이용함으로써, 대면적 기판에 형성되는 박막의 균일도를 확보하고 소스의 가열시간을 단축할 수 있어 저비용의 박막제조가 가능하게 되는 효과가 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 하향식 증발원을 도시한 개략적인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이 증발원(30)은 본체(31)와, 이 본체(31) 내에 구비되고 증착물질을 수용하되 개구된 상부에는 밀폐를 위한 커버(32)가 결합되고 하부에는 다공판으로 된 분사구(34)가 형성된 도가니(33)와, 이 도가니(33)의 중간높이에서 도가니(33)를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되는 제1코일(35) 및, 이 제1코일(35)의 아래에서 상기 도가니(33)의 분사구(34)를 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되는 제2코일(37)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본체(31)는 원통형 또는 다각의 박스형상으로 형성되며, 본체(31)의 하부에 는 방출구가 형성되어 있다. 이 본체(31)는 후술하는 도가니(33)와 코일들(35,37) 등을 지지하고 보호하는 역할과 더불어, 코일들(35,37)로부터 발생한 열이 원하지 않는 방향으로 발산하는 것을 차폐하는 역할을 한다.
또한, 상기 본체(31)의 내부에는 증착물질이 수용 및 저장되는 도가니(33)가 구비되어 있다. 이 도가니(33)의 상부는 개구되어 있으며, 그 내부에는 소정 크기의 증착물질 수용공간이 마련된다. 따라서, 기판(40)에 증착될 증착물질은 이 증착물질 수용공간에 있게 되는데, 증착물질로는 무기물이나 금속 중 어느 하나로 될 수 있으며, 펠릿(pellet) 형태로 도가니(33) 내에 수용된다.
도가니(33)는 흑연이나, PBN(Pyrolytic Boron Nitride) 또는 알루미나와 같은 전기절연성 세라믹 등으로 형성될 수 있다. 여기서, PBN은 부식성 가스에 불활성이며 가공성이 우수하고 소결 후 고온에서도 안정하며, 전기적으로는 높은 저항성을 띠게 되고 열 전도성은 매우 좋기 때문에, 도가니(33)를 PBN으로 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 후술하는 코일들을 이용하여 도가니(33)를 가열하면, 도가니(33)는 매우 빠르게 가열되는 것이다.
개구된 도가니(33)의 상부에는 도가니(33)를 밀폐하기 위한 커버(32)가 결합되게 되어 있으며, 도가니(33)의 하부에는 다공판으로 된 분사구(34)가 형성되어 있어서, 도가니(33) 내부의 증착물질이 증발되어 분사구(34)를 통해 외부로 유출되게 된다.
상기 본체(31)와 상기 도가니(33) 사이에는 도가니(33)의 외측을 따라 제1코일(35) 및 제2코일(37)이 구비되는바, 제1코일(35)은 도가니(33)의 중간높이에서 도가니(33)를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되도록 되어 있으며, 제2코일(37)은 제1코일(35)의 아래에서 상기 도가니(33)의 분사구(34) 및 하부선단을 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되게 되어 있다. 외부 전원에 연결된 이들 코일(35,37)에 대략 10kHz 이상의 고주파 전류가 인가되면, 이들 고주파 전류가 흐르는 코일 속에 위치하는 금속 등의 도전체는 와전류(eddy current) 손실과 히스테리시스(hysteresis) 손실의 저항에 의하여 급속히 가열되게 된다. 이러한 가열은 가급적 단시간에 기화온도에 도달하도록 전류공급량을 제어하여 이루어질 수 있다.
이때, 제1코일(35)은 도가니(33)의 중간높이에 있는 증착물질을 가열하게 되며, 분사구(34) 주위에 있는 제2코일(37)은, 그 상부에 있는 제1코일(35)에서 가열된 증착물질이 아래로 유출되면서 다시 응축되는 것을 방지하도록, 지속적으로 증착물질에 열을 가하게 된다. 상기 제1코일(35)과 상기 제2코일(37)은 온도가 동일하여도 무방하나, 제1코일(35)보다 제2코일(37)의 온도를 높게 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 증착물질이 도가니(33) 내에서 응축 없이 직선이동을 하면서 본체(31)의 방출구로 원활히 나오게 되고, 이어서 분자선이 기판 쪽으로 나아가게 된다. 이때, 도가니(33)의 하부에 수용되어 있는 예컨대 금속과 같은 증착물질이 용융되면서 상부의 증착물질이 그 무게로 인해 아래로 계속 공급될 수 있게 되며, 분사구(34) 주위에서 용융된 증착물질은 표면장력에 의해 분사구(34)에서 떨어지지 않고 증발하게 된다.
상기 증발원(30)에는 상기 도가니(33)에 수용된 증착물질이 기화되는 온도를 측정하기 위한 온도센서(도시되지 않음)가 더 구비될 수 있어서, 승온속도나 설정온도를 소정의 범위로 유지하는 온도제어를 수행할 수 있다. 또, 상기 도가니(33)에서 발생된 열이 본체(31)에 전달되는 것을 방지하기 위한 냉각수단(도시되지 않음)을 본체(31) 내에 더 마련할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 하향식 증발원을 구비한 증착장치의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 증착장치는, 진공의 챔버(10)와, 이 챔버(10) 내의 하부에 마련되어 기판(40)을 지지하는 기판지지대(20)와, 상기 챔버(10) 내 상부에 적어도 일부가 삽입되어 챔버(10) 내에 증착가스를 제공하는 적어도 하나의 증발원(30)을 포함하고 있다.
더구나, 상기 증발원은 도 2에 도시되고 전술한 바와 같이, 본체(31)와, 이 본체(31) 내에 구비되고 증착물질을 수용하되 개구된 상부에는 밀폐를 위한 커버(32)가 결합되고 하부에는 다공판으로 된 분사구(34)가 형성된 도가니(33)와, 이 도가니(33)의 중간높이에서 도가니(33)를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되는 제1코일(35) 및, 이 제1코일(35)의 아래에서 상기 도가니(33)의 분사구(34)를 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되는 제2코일(37)을 포함하고 있다.
챔버(10)는 원통형 또는 다각의 박스형상으로 형성되고, 내부에는 기판(40)을 처리할 수 있도록 된 공간이 마련된다. 챔버(10)의 형상은 한정되지 않으며, 기판(40)의 형상에 대응되게 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 CIGS 태양전지를 위해 CIGS 막을 형성하는 경우에 사각형의 유리기판이 사용되 는데, 이에 따라 챔버(10)의 형상은 유리기판에 대응하는 형상인 사각의 박스형상으로 형성되면 된다. 챔버(10)의 일측벽에는 기판(40)이 출입할 수 있는 기판출입구(11)가 형성될 수 있으며, 챔버(10)의 바닥면에는 증착공정시 챔버(10) 내에 진공을 형성하기 위해 터보분자펌프(도시되지 않음)가 연결될 수 있다. 도면에는 챔버(10)를 일체형으로 나타냈지만, 챔버(10)를 상하분리형으로 구성할 수도 있다.
기판지지대(20)는 챔버(10) 내 하부에 위치하고, 챔버(10) 내로 인입된 기판(40)을 안착시키는 역할을 한다. 통상 기판지지대(20)의 형상은 기판(40)의 형상과 대응되게 형성되는 것이 좋다. 예를 들어, CIGS 태양전지를 위해 CIGS 막을 형성하는 경우에 사각형의 유리기판의 형상에 대응되게 사각형으로 형성되면 된다. 이와 같이 기판(40)이 챔버(10)의 하부에 위치되게 되고 그 밑은 기판지지대(20)에 의해 지지되기 때문에 기판(40)의 무게에 따른 처짐현상을 없앨 수 있게 된다.
상기 기판지지대(20)의 하부에는 기판지지대(20)를 회전시키도록 모터를 갖춘 구동수단(21)이 설치될 수 있다. 또, 상기 기판지지대(20)에는 상기 기판(40)을 소정의 온도로 가열시키기 위한 가열수단(도시되지 않음)이 마련될 수 있으며, 상기 기판(40)의 상부면에 소정의 패턴이 형성된 마스크(45)가 위치될 수 있다.
증발원(30)은 상기 챔버(10) 내 상부에 적어도 일부가 삽입되어 기판(40)을 향하도록 적어도 하나가 설치될 수 있다. 이 증발원(30)의 상세한 구조는 전술한 바와 같다. 여기서, 상기 증발원(30)은 설치되는 개수 및 증착물질이 분사되는 방향은 변경될 수 있는바, 단일 증발원(30)을 사용할 수도 있으며, 다수의 증발원(30)이 증착물질을 균일하게 분사하도록 동심원 상에서 집합적으로 또는 간격을 두고서 배열될 수 있음은 물론이다. 증발원(30)은 대략 수직하게 위치하는 것이 바람직하지만, 수평으로 놓인 기판(40)에 대해 대략 70도 내지 110도의 경사를 갖도록 할 수도 있다. 결론적으로 기판(40) 전체에 걸쳐 박막 균일도를 높일 수 있는 다양한 형태로 하나의 증발원(30) 또는 다수의 증발원(30)이 적절한 기울기 및 간격으로 배치될 수 있다.
다수의 증발원(30)이 사용되는 경우에는 동일하거나 서로 기화온도가 상이한 증착물질이 각각 공급될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 CIGS 태양전지를 위해 CIGS 막을 형성하는 경우에 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se)을 4개의 증발원(30)에 각각 공급하여 기판(10) 상에 증착할 수 있다. 이와 같이, 기화온도가 상이한 다양한 종류의 증착물질을 동시에 기판(10) 상에 증착할 수 있게 됨으로써, 새로운 기능성 박막을 제작할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 하향식 증발원을 구비한 증착장치의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 이 제2실시예는 전술한 제1실시예에 대해 증발원(30)의 배치 및 기판지지대(20)의 구성만 상이할 뿐 다른 구성요소는 상기 제1실시예와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 증착장치는, 진공의 챔버(10)와, 이 챔버(10) 내의 하부에 마련되어 기판(40)을 지지하는 기판지지대(20)와, 상기 챔버(10) 내 상부에 설치되어 챔버(10) 내에 증착가스를 제공하는 적어도 하나의 증발원(30)을 포함하고 있다.
기판지지대(20)는 챔버(10) 내 하부에 위치하고, 챔버(10) 내로 인입된 기 판(40)을 수평으로 이동시키도록 된 이송수단(22)을 구비하는데, 이 이송수단(22)은 롤러나 벨트 또는 이들을 조합하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 챔버(10)의 양측벽에는 기판(40)을 인입 및 인출하기 위한 기판출입구(11)가 형성되어 있다.
또한, 증발원(30)은 상기 챔버(10) 내 상부에서 기판(40)을 향하도록 적어도 하나가 설치될 수 있다. 이에 따라, 기판지지대(20)에 안착된 기판(40)이 이동하는 동안 증발원(30)으로부터 분사되는 증착물질이 기판(40)의 상부면에 증착되게 된다. 공정에 따라 다수의 증발원(30)이 일렬로 배치되고 다수의 증발원(30)에 동일하거나 서로 기화온도가 상이한 증착물질이 각각 공급될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 CIGS 태양전지를 위해 CIGS 막을 형성하는 경우에 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se)을 4개의 증발원(30)에 각각 공급하여 기판(10) 상에 순차적으로 증착할 수 있다.
이와 같은 구성으로 인해 대면적의 기판(40)을 처리하는 속도가 빨라지게 됨과 동시에 박막의 증착효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명에 따른 하향식 증발원을 구비한 증착장치의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 이 제3실시예는 전술한 제1실시예에 대해 증발원(30)의 구성 및 기판지지대(20)의 구성만 상이할 뿐 다른 구성요소는 상기 제1실시예와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 증착장치는, 챔버(10) 내 상부에 본 발명에 따른 증발원(30)을 수평으로 이동시킬 수 있는 증발원이송장치(50)가 설치되어 있다. 이때, 증발원이송장치(50)는 진공으로 유지되는 챔 버(10) 내에서 사용하기 적합한 장치로서, 공정 조건에 따라 증발원(50)의 이동속도를 조절할 수 있도록 되어 있다. 예컨대, 증발원이송장치(50)는 볼스크류(51)와, 이 볼스크류(51)를 회전시키는 모터(52) 및, 증발원(30)을 안내하는 가이드(53)를 구비할 수 있다.
적어도 하나의 증발원(30)은 대략 수직하게 배치되는 것이 바람직하지만, 수평으로 놓인 기판(40)에 대해 대략 70도 내지 110도의 경사를 갖도록 할 수도 있다. 이 증발원(30)의 상세한 구조는 전술한 바와 같다.
그리고 상기 기판(40)의 상부면에는 소정의 패턴이 형성된 마스크(45)가 위치될 수 있다.
기판지지대(20)는 챔버(10) 내 하부에 위치하고, 챔버(10) 내로 인입된 기판(40)을 안착시키는 역할을 한다. 이 경우, 기판지지대(20)를 회전시키기 위한 구동수단 또는 기판(40)을 수평으로 이동시키기 위한 이송수단이 생략될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 하향식 증발원이 구비된 증착장치의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 기판(40)을 챔버(10)의 측벽에 형성된 기판출입구(11)를 통해 인입되어 기판지지대(20)의 상면에 위치시킨 후에 기판(10)의 상면에 소정의 패턴이 형성된 마스크(45)를 부착하고, 상기 기판지지대(20)를 가열하여 일정한 온도로 유지시킨다.
이어서, 챔버(10)의 내부를 진공상태로 전환하여 공정 분위기를 조성하고, 증발원(30)에다 상기 기판(10)에 증착될 증착물질을 공급한다. 만일 다수의 증발 원(30)이 사용되는 경우에는 동일하거나 서로 기화온도가 상이한 증착물질이 각각 공급될 수 있다.
상기 증발원(30)의 증착물질은 증발원(30)의 내부에 마련된 도가니(33)에 저장되고, 상기 도가니(33)를 둘러싸는 코일들(35,37)에 의한 유도가열에 의해 상기 도가니(33) 내에 있는 증착물질이 기화된다.
기화된 증착물질은 상기 도가니(33)의 하부에 형성된 분사구(34)를 거쳐 챔버(10) 내에서 기판(40)의 상부를 향해 분사되고, 분사된 증착물질은 기판(40)을 향해 이동함으로써, 기판(40)에 균일한 박막이 증착된다.
증발원(30)이 기판(40)을 향해 고정되거나 이동될 수 있으며, 기판지지대(20)가 회전하거나 이동되거나 고정될 수 있다. 또, 증발원(30)의 분사방향이 조정될 수 있다.
또한, 마스크(45)의 패턴을 통해 노출되는 기판(40)의 상부면에 증착되어 소정의 박막 패턴을 형성할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 증발원(30)이 장착된 증착장치는 대면적의 기판(40)을 처리하더라도 적어도 하나의 증발원(30)을 사용하여 기판(40) 전체에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다. 더구나, 상기 증착장치는 다양한 종류의 증착물질을 사용할 수 있고, 특히 기화온도가 상이한 증착물질을 동시에 증착할 수 있어 새로운 기능성 박막을 제작할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명에 따른 증발원(30)이 고주파 유도가열을 이용하기 때문에, 전류공급량의 제어를 통해 온도 및 시간을 간단히 조절할 수 있어서 신속하고 균일 한 증착이 이루어질 수 있으며, 소스의 가열시간을 단축할 수 있어 저렴한 비용으로 박막제조가 가능하게 되는 효과가 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 상향식 증착장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하향식 증발원을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하향식 증발원을 구비한 증착장치의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하향식 증발원을 구비한 증착장치의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하향식 증발원을 구비한 증착장치의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

Claims (7)

  1. 본체와,
    이 본체 내에 구비되고 증착물질을 수용하되 개구된 상부에는 밀폐를 위한 커버가 결합되고 하부에는 다공판으로 된 분사구가 형성된 도가니와,
    이 도가니의 중간높이에서 도가니를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되는 제1코일 및,
    이 제1코일의 아래에서 상기 도가니의 분사구를 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되는 제2코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 증발원.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1코일과 상기 제2코일은 온도가 동일하거나, 상기 제1코일보다 상기 제2코일의 온도가 높도록 된 것을 특징으로 하는 하향식 증발원.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도가니에 수용된 증착물질이 기화되는 온도를 측정하기 위한 온도센서가 더 구비되며 상기 온도센서는 상기 도가니에 위치하는 것을 특징으로 하는 하향식 증발원.
  4. 진공의 챔버와, 이 챔버 내의 하부에 마련되어 기판을 지지하는 기판지지대와, 상기 챔버 내 상부에 적어도 일부가 삽입되어 챔버 내에 증착가스를 제공하는 적어도 하나의 증발원을 포함하는 증착장치에 있어서,
    상기 증발원은,
    본체와,
    이 본체 내에 구비되고 증착물질을 수용하되 개구된 상부에는 밀폐를 위한 커버가 결합되고 하부에는 다공판으로 된 분사구가 형성된 도가니와,
    이 도가니의 중간높이에서 도가니를 둘러싸도록 배치되고서 고주파 유도전류가 인가되는 제1코일 및,
    이 제1코일의 아래에서 상기 도가니의 분사구를 둘러싸도록 배치되며 고주파 유도전류가 인가되는 제2코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기판지지대의 하부에는 이 기판지지대를 회전시키기 위해 모터를 갖춘 구동수단이 설치될 수 있는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 기판지지대는 기판을 수평으로 이동시키기 위한 이송수단을 구비하되, 이 이송수단은 롤러나 벨트 또는 이들을 조합하여 구성될 수 있는 한편, 상기 챔버의 양측벽에는 기판을 인입 및 인출하기 위한 기판출입구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 챔버 내 상부에는 증발원을 수평으로 이동시키기 위한 증발원이송장치가 설치되되, 이 증발원이송장치는 볼스크류와, 이 볼스크류를 회전시키는 모터 및, 상기 증발원을 안내하는 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
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