KR101129058B1 - 분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치 - Google Patents

분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101129058B1
KR101129058B1 KR1020100131638A KR20100131638A KR101129058B1 KR 101129058 B1 KR101129058 B1 KR 101129058B1 KR 1020100131638 A KR1020100131638 A KR 1020100131638A KR 20100131638 A KR20100131638 A KR 20100131638A KR 101129058 B1 KR101129058 B1 KR 101129058B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
nozzle unit
spin nozzle
deposition
substrate
Prior art date
Application number
KR1020100131638A
Other languages
English (en)
Inventor
성명은
임석진
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨텍 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR1020100131638A priority Critical patent/KR101129058B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101129058B1 publication Critical patent/KR101129058B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

수직으로 세워진 2장의 기판에 대해 동시에 박막을 증착하고, 증착 품질을 향상시킬 수 있는 스핀노즐 유닛을 구비하는 가스분사 모듈 및 직립방식 증착장치가 개시된다. 평판 디스플레이 장치용 직립방식 증착장치에서 가스분사 모듈은, 직립으로 세워진 기판이 양측에 구비되고, 상기 양쪽 기판에 증착가스를 제공하기 위한 다수의 분사홀이 형성된 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되어 축을 중심으로 자전 가능하게 구비되고, 외주면 둘레를 따라 서로 다른 복수의 증착가스를 분사하는 분사구가 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛을 포함하여 구성된다.

Description

분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치{SPIN NOZZLE UNIT HAVING GAS DISTRIBUTION HOLE ARRANGED HELICALLY AND UPRIGHT TYPE DEPOSITION APPARATUS HAVING THE SPIN NOZZLE UNIT}
본 발명은 평판 디스플레이 장치용 기판의 증착장치에 관한 것으로, 평판 디스플레이 장치용 기판과 같이 대면적 기판에 균일하게 박막을 형성하기 위한 가스분사 모듈 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치(Flat Panel Display, FPD)는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 등이 있다. 이 중에서, 자발광(self emission), 광 시야각, 고속 응답, 낮은 소비 전력 등의 특성과 초박형으로 만들 수 있다는 특성에서 유기발광 디스플레이 장치가 차세대 디스플레이 장치로써 주목 받고 있다. 유기발광 디스플레이 장치는 통상적으로 유리 기판 상에 애노드(anode)에 해당하는 제1 전극, 정공 주입층 (hole injection layer), 정공 수송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 전자 수송층(electron transfer layer) 및 전자 주입층(electron injection layer)의 다층으로 이루어지는 유기막 및 캐소드(cathode)에 해당하는 제2 전극으로 이루어진다.
유기박막 형성방법에는 진공증착(vacuum deposition), 스퍼터링(sputtering), 이온빔 증착(Ion-beam Deposition), Pulsed-laser 증착, 분자선 증착, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스핀 코터(spin coater) 등의 방법을 사용할 수 있다.
한편, 유기박막을 수분으로부터 보호하기 위한 봉지박막이 필요한데, 이러한 봉지박막을 형성하기 위한 방법으로는 진공증착, 스퍼터링, 화학기상증착, 원자층증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 등의 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 대면적 기판에 균일하게 박막을 증착할 수 있는 스핀노즐 유닛을 구비하는 가스분사 모듈 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 직립방식 증착장치용 가스분사 모듈은, 직립으로 세워진 기판이 양측에 구비되고, 상기 양쪽 기판에 증착가스를 제공하기 위한 다수의 분사홀이 형성된 하우징, 상기 하우징 내부에 구비되어 축을 중심으로 자전 가능하게 구비되고, 외주면 둘레를 따라 서로 다른 복수의 증착가스를 분사하는 분사구가 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛을 포함하여 구성된다.
일 측면에 따르면, 상기 스핀노즐 유닛은 상기 분사홀이 90° 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 분사구는 상기 스핀노즐 유닛의 외주면 둘레를 따라 한 줄 또는 여러 줄의 나선형으로 배치될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 하우징 내부에는 상기 스핀노즐 유닛이 개별적으로 수용되는 수용 버퍼부가 형성되고, 상기 수용 버퍼부 내부에는 상기 각 분사홀에 대응되는 높이에 가스분리 개구부가 형성될 수 있다. 또한, 상기 가스분리 개구부는 상기 수용 버퍼부 내부에서 요입 형성되어, 상기 수용 버퍼부 내부에서 상하 방향을 따라 격벽을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 가스분리 개구부 내부에는 상기 가스분리 개구부 내부에서 증착가스의 유동을 제한하는 격벽이 구비될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 분사구는 상기 스핀노즐 유닛의 외주면 둘레를 따라 한 줄 또는 여러 줄의 나선형으로 배치될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 직립방식 증착장치는, 수직 방향으로 양측면에 분사면이 형성되고, 상기 분사면에 대향되게 수용된 2장의 기판에 대해 서로 다른 복수의 증착가스를 순차적으로 제공하는 가스분사 모듈 및상기 기판의 후방에 구비되는 각각 히터 유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 가스분사 모듈은, 상기 양쪽 기판에 증착가스를 제공하기 위한 다수의 분사홀이 형성된 하우징 및 상기 하우징 내부에 구비되어 축을 중심으로 자전 가능하게 구비되고, 외주면 둘레를 따라 서로 다른 복수의 증착가스를 분사하는 분사구가 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛을 포함하여 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 가스분사 모듈의 양측 하부에는 상기 기판을 직립으로 세워진 상태로 이송하고 위치를 유지시키는 기판 이송 유닛이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 스핀노즐 유닛의 둘레를 따라 나선형으로 분사홀이 배치되므로 가스분사 모듈에서 위치에 따라 서로 다른 증착가스가 분사되도록 할 수 있다.
또한, 기판에 대해 평행하게 직립으로 세워진 스핀노즐 유닛이 자전함에 따라 기판에 서로 다른 종류의 증착가스가 순차적으로 제공되므로, 기판에 균질한 박막을 형성할 수 있다.
또한, 기판을 직립으로 세운 상태에서 증착을 수행하고, 기판에 균일하게 증착가스를 분사할 수 있어서 균일한 박막을 형성할 수 있다.
또한, 2장의 기판을 동시에 처리할 수 있으므로 스루풋을 향상시키고 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직립방식 증착장치를 간략하게 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 직립방식 증착장치에서 가스분사 모듈을 설명하기 위해 일부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 가스분사 모듈의 동작을 설명하기 위한 대략적으로 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 직립방식 증착장치(100) 및 가스분사 모듈(103)에 대해 상세하게 설명한다. 참고적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직립방식 증착장치(100)를 간략하게 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 증착장치(100)에서 가스분사 모듈(103)의 구성을 설명하기 위한 요부 사시도이고, 도 3은 도 2의 가스분사 모듈(103)의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도면을 참조하면, 직립방식 증착장치(100)는 수직 방향으로 세워서 지지되는 2장의 기판(10)에 대해 동시에 박막을 형성하도록 가스분사 모듈(103)을 사이에 두고 2장의 기판(10)이 서로 마주보도록 수용된다. 그리고 상기 기판(10)의 양측 후방에는 기판(10)의 가열을 위한 히터 유닛(113)이 구비된다. 그리고 증착장치(100)의 하부에는 기판(10)의 이송을 위한 기판 이송 유닛(substrate moving unit)(111)과 미반응 증착가스를 포함하는 배기가스를 배출시키기 위한 메인 배기 배플부(main vacuum baffle)(115)가 구비된다.
여기서, 본 실시예에서 '기판(10)'은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 그러나 본 발명의 기판(10)이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 장치(semiconductor device) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 또한, 기판(10)의 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.
또한, 설명의 편의를 위해 이하에서는 기판(10)에서 박막이 증착될 면을 '증착면'이라 하고, 상기 증착면의 배면을 '배면'이라 한다.
가스분사 모듈(103)은 수직으로 세워진 기판(10)에 증착가스를 분사할 수 있도록 기판(10)에 대응되는 크기를 갖고, 기판(10)과 평행한 수직면인 분사면 상에 증착가스를 분사하는 복수의 분사홀(311)이 형성된다.
히터 유닛(113)은 기판(10)의 후방에 구비되어 기판(10) 및 증착장치(100) 내부의 온도를 증착에 필요한 온도로 가열하고 유지한다. 여기서, 히터 유닛(113)은 기판(10)을 균일하게 가열할 수 있도록 기판(10)에 대응되는 면적에 균일하게 배치된 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, 와이어 히터를 사용할 수 있다. 그러나 히터 유닛(113)이 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며 히터 유닛(113)의 형태 및 종류는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
기판 이송 유닛(111)은 기판(10)을 수직으로 세워진 상태에서 지지하고, 증착 공정이 진행되는 동안 증착장치(100) 내부에서 기판(10)을 지지하고, 이송한다. 예를 들어, 기판 이송 유닛(111)은 2장의 기판(10)을 각각 이송하도록 롤러 일 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 기판 이송 유닛(111)은 기판(10)을 수직으로 세워서 지지하고 이송할 수 있는 실질적으로 다양한 수단일 수 있다.
한편, 기판(10)은 기판(10)의 배면에 셔틀부(shuttle)(20)가 구비되어 지지될 수 있다. 또한, 기판(10)은 단독으로 증착장치(100)에 투입되거나, 소정 패턴의 박막을 형성하기 위한 마스크(미도시)가 장착된 상태로 투입되어 박막이 형성될 수 있다. 예를 들어, 각 기판(10)의 증착면에는 형성하고자 하는 소정의 패턴이 형성된 마스크가 장착되고, 가스분사 모듈(103)에서 분사되는 증착가스를 선택적으로 차단시킴으로써 기판(10)에 상기 마스크에 형성된 패턴에 따라 박막이 증착된다.
메인 배기 배플부(115)는 증착장치(100) 하부에 구비되어 공정 중에 발생하는 배기가스를 배출시키기 위한 메인 배기부 역할을 수행한다. 예를 들어, 메인 배기 배플부(115)는 증착장치(100)의 바닥면을 관통하여 배기가스를 증착장치(100) 외부로 배출시키기 위한 복수의 배기구로 이루어질 수 있다. 여기서, 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며 메인 배기 배플부(115)의 위치와 형태는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
가스분사 모듈(103)은 양측에 대향 구비된 2장의 기판(10)에 서로 다른 적어도 2종 이상의 증착가스를 순차적으로 제공할 수 있도록 형성된다.
여기서, 본 실시예에서 '증착가스'는 기판(10)에 박막을 증착하기 위해서 제공되는 적어도 1종 이상의 가스를 포함하며, 기판(10)에 형성하고자 하는 박막의 구성 물질을 포함하는 프리커서 가스(precursor gas)(S1), 상기 프리커서 가스(S1)와 화학적으로 반응하는 리액턴스 가스(reactance gas)(S2), 및 프리커서 가스(S1)와 리액턴스 가스(S2)를 퍼지 시키기 위한 퍼지 가스(purge gas)(P)를 포함한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 증착가스의 종류는 증착하고자 하는 박막의 종류에 따라 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
상세하게는, 가스분사 모듈(103)은 증착가스를 분사하는 복수의 분사홀(311)이 형성되고 기판(10)에 대응되는 크기를 갖는 하우징(131)과, 상기 하우징(131) 내부에 구비되어 회전함에 따라 서로 다른 종류의 증착가스를 순차적으로 분사하는 복수의 스핀노즐 유닛(spin nozzle unit)(133) 및 상기 스핀노즐 유닛(133)에 증착가스를 제공하는 가스공급부(104)로 이루어진다.
가스분사 모듈(103)은 기판(10)을 향한 면에 복수의 분사홀(311)이 형성된 대략 박스 형태의 하우징(131)을 포함하여 구성되고, 하우징(131)은 기판(10)에 대응되는 양쪽 측면이 상기 기판(10)에 평행한 평면으로 형성되며, 상기 기판(10)에 대응되는 크기를 갖는다. 또한, 가스분사 모듈(103)은 복수의 분사홀(311)이 수직선 상을 따라 배치되며, 서로 소정 간격 이격된 수직선 상을 따라 배치될 수 있다. 여기서, 가스분사 모듈(103)은 내부에 증착가스를 순차적으로 분사하기 위한 스핀노즐 유닛(133)이 구비되고, 분사홀(311)은 스핀노즐 유닛(133)과 연통되도록 형성된다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 분사홀(311)의 배치 형태나 크기, 간격 등은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
스핀노즐 유닛(133)은 소정 크기의 단면적을 갖고 상기 기판(10)의 높이에 대응되는 높이를 갖는 로드(rod) 또는 원기둥 형태를 갖고 가스분사 모듈(103)의 너비 방향을 따라 복수개의 스핀노즐 유닛(133)이 나란하게 일정 간격으로 배치된다.
스핀노즐 유닛(133)은 바디부(331)의 중심 축을 기준으로 가스분사 모듈(103) 내부에서 자전하도록 하우징(131) 내부에 회전 가능하게 수용되고, 바디부(331)의 외주면 둘레를 따라 복수의 분사구(333)가 형성된다. 예를 들어, 분사구(333)는 소정 직경을 갖는 원형 홀일 수 있다. 또한, 스핀노즐 유닛(133)은 분사되는 증착가스의 궤적이 기판(10)과 직선 형태로 만날 수 있도록 분사구(333)가 바디부(331)의 외주면에서 외측 방향을 향해 수직 방향으로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 분사구(333)의 형상 및 크기는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
가스분사 모듈(103)은 스핀노즐 유닛(133)의 회전에 의해 서로 다른 증착가스를 기판(10)에 순차적으로 제공한다. 여기서, 스핀노즐 유닛(133)은 서로 다른 3종의 증착가스를 분사하되, 프리커서 가스(S1), 퍼지 가스(P), 리액턴스 가스(S2) 및 퍼지 가스(P)의 순서대로 증착가스를 분사한다. 그리고 스핀노즐 유닛(133)은 상기 증착가스를 분사하는 순서에 따라 분사구(333)가 바디부(331) 둘레를 따라 90° 간격으로 배치된다. 또한, 분사구(333)는 서로 이웃하는 분사구(333)가 서로 바디부(331)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 배치되며, 바디부(331) 둘레를 따르는 소정 피치의 나선형으로 배치된다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 분사구(333)는 상기 증착가스를 분사하는 순서에 따라 프리커서 가스(S1)를 분사하는 분사구(333)를 제1 분사구(3331)라 하고, 순서대로 제2 내지 제4 분사구(3332, 3333, 3334)로 구분하여 설명한다. 또한, 스핀노즐 유닛(133)은 서로 다른 증착가스를 각각 분사할 수 있도록 분사구(333)에 각각 서로 다른 공급원(141, 143, 145)이 연결된다.
스핀노즐 유닛(133)은 바디부(331)의 축을 중심으로 자전함에 따라 증착가스가 교번적으로 기판(10)에 제공되도록 형성되고, 상기 스핀노즐 유닛(133)이 자전함에 따라 제1 내지 제4 분사구(3331, 3332, 3333, 3334)가 순차적으로 기판(10)을 통과하도록 배치된다.
한편, 도면에서는 스핀노즐 유닛(133)이 분사구(333)가 한 줄의 나선형을 따라 배치된 것으로 예시하였으나, 본 발명이 도면에 의해 한정된 것은 아니며, 한 줄 또는 여러 줄의 나선형으로 형성되는 것도 가능하다.
여기서, 도 3에서 미설명 도면부호 142, 144, 146은 가스공급부(104)에서 각 공급원(141, 143, 145)를 각각 개폐하는 밸브부(142, 144, 146)이다. 여기서 상기 밸브부(142, 144, 146)는 본 발명의 요지가 아니므로 상세한 설명 및 도시는 생략하였으며, 공지의 기술로부터 이해 가능하다. 밸브부(142, 144, 146)은 기판(10)에 증착가스를 교번적으로 제공하기 위해서 각 가스 공급원(141, 143, 145)과 스핀노즐 유닛(133) 사이에 연결된 공급 라인을 개폐하는 역할을 한다.
또는, 도 2에서 각 가스분리 개구부(313) 내부에는 가로 방향을 따라 증착가스(S1, S2, P)가 지속적으로 분사되는 것을 방지하기 위한 격벽(314)이 구비될 수 있다. 또는, 가스분리 개구부(313)는 증착가스를 단속적으로 분사할 수 있도록 가스분리 개구부(313)가 연속된 원형 또는 환형 고리 형상을 갖는 것이 아니라 불연속적으로 단절된 형태를 가질 수 있다.
그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 스핀노즐 유닛(133)에서 증착가스를 교번적으로 제공하기 위한 밸브 또는 격벽과 같은 구조물이 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
가스분사 모듈(103)은 하우징(131) 내부에 각 분사구(333) 위치에 대응되도록 가스분리 개구부(313)가 형성되고, 상기 가스분리 개구부(313)와 연통되는 분사홀(311)이 각각 형성된다. 여기서, 가스분리 개구부(313)는 스핀노즐 유닛(133)에서 분사되는 증착가스를 분사홀(311)을 통해 기판(10)에 제공하기 위한 유로 및 버퍼 공간 역할을 한다.
여기서, 스핀노즐 유닛(133)은 제1 내지 제4 분사구(3331, 3332, 3333, 3334)가 서로 다른 증착가스를 분사하고, 가스분리 개구부(313)는 각 분사구(3331, 3332, 3333, 3334)에서 분사되는 증착가스가 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 형성된다. 즉, 가스분리 개구부(313)는 수용 버퍼부(135) 내부에서 상하 방향을 따라 서로 다른 증착가스(특히, 프리커서 가스(S1)와 리액턴스 가스(S2))가 서로 혼합되는 것을 물리적으로 방지하기 위한 격벽 역할을 한다. 예를 들어, 가스분리 개구부(313)는 상하 방향으로 서로 분리된 격벽을 형성할 수 있도록 상기 하우징(131) 내벽이 소정 깊이 요입된 형태를 가질 수 있다. 또한, 가스분리 개구부(313)는 해당 가스분리 개구부(313)에 대응되는 위치의 분사구(333)에서 분사되는 증착가스의 버퍼 공간을 형성할 수 있도록 일정 체적을 갖는 홈 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 수용 버퍼부(135)는 스핀노즐 유닛(133)을 둘러싸는 원통형 공간으로 형성되고, 가스분리 개구부(313)는 수용 버퍼부(135) 내측을 일주하는 소정 너비 및 깊이를 갖는 환형 홈 형태를 가질 수 있다.
그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 가스분리 개구부(313)의 형태와 크기는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 수용 버퍼부(135) 내부에 가스분리 개구부(313)를 형성하였으나, 도면과는 달리, 스핀노즐 유닛(133)은 분사구(333)가 나선형으로 배치되어 있으므로, 프리커서 가스(S1)와 리액턴스 가스(S2)가 분사되는 분사구(3331, 3333) 사이의 간격이 일정 거리 이격되므로, 스핀노즐 유닛(133)의 둘레를 따라 분사구(333)가 나선형으로 배치하는 것 만으로도 증착가스의 분리 효과를 가질 수 있다. 이 경우, 상술한 실시예와는 달리, 수용 버퍼부(135) 내부에서 가스분리 개구부(313)를 생략하는 것도 가능하다.
스핀노즐 유닛(133)은 지속적으로 또는 단속적으로 증착가스가 분사되는데, 하우징(131) 내부에서 서로 다른 증착가스가 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 가스분사 모듈(103)은 각 스핀노즐 유닛(133)을 개별적으로 수용하도록 수용 버퍼부(135)가 형성된다. 즉, 가스분사 모듈(103)은 스핀노즐 유닛(133)이 각각 수용되는 공간으로 형성되고, 이웃하는 스핀노즐 유닛(133)을 수용하는 수용 버퍼부(135)끼리는 서로 연통되지 않고 분리된 공간으로 형성된다. 그리고 수용 버퍼부(135)는 스핀노즐 유닛(133)에서 분사되는 증착가스를 일정한 양으로 기판(10)에 제공하기 위한 버퍼 역할을 한다. 예를 들어, 가스분사 모듈(103)은 스핀노즐 유닛(133)이 자전가능하도록 수용 버퍼부(135)는 상기 스핀노즐 유닛(133)의 크기에 대응되는 원통형 공간으로 형성될 수 있다.
또한, 가스분사 모듈(103)은 상기 수용 버퍼부(135) 내부에 분사되는 증착가스를 배출시키기 위해서 수용 버퍼부(135)의 하부 또는 상부에서 배기부(미도시)와 연통된다. 예를 들어, 수용 버퍼부(135)는 증착장치(100)의 하부 내측을 통해 메인 배기 배플부(115)와 연통되어, 상기 수용 버퍼부(135) 내부의 증착가스를 배출시킬 수 있다.
또한, 가스분사 모듈(103)은 상기 스핀노즐 유닛(133)은 회전 시 동일 위치에서 동일한 증착가스가 분사되도록 복수의 스핀노즐 유닛(133)이 서로 동일한 분사구가 동일 위치에 위치하도록 회전한다.
또한, 가스분사 모듈(103)은 각 스핀노즐 유닛(133)에서 분사되는 증착가스가 동일한 종류의 증착가스가 분사될 수 있도록 상기 스핀노즐 유닛(133)의 회전 각도 및 속도가 조절된다. 즉, 가스분사 모듈(103)은 복수의 스핀노즐 유닛(133)에서 동일한 증착가스가 분사되는 분사구(333)가 상기 기판(10)에 대해 동일한 위치에 정렬되도록 상기 복수의 스핀노즐 유닛(133)의 위치와 회전 각도 및 회전 속도를 일정하게 유지시킨다. 그리고 이와 같이 스핀노즐 유닛(133)의 회전 각도와 속도를 조절하고 상기 스핀노즐 유닛(133)에 회전 구동력을 제공하는 구동부(335)가 상기 스핀노즐 유닛(133) 일측에 구비될 수 있다. 여기서, 구동부(335)는 스핀노즐 유닛(133)이 일정한 속도로 회전하도록 구동되며, 복수의 스핀노즐 유닛(133)이 서로 동일한 각속도로 회전할 수 있도록 모든 스핀노즐 유닛(133)이 하나의 구동부(335)에 연결될 수 있다. 또는 각 스핀노즐 유닛(133)에는 각각 일대일로 구동부(335)가 구비되고, 각 구동부(335)는 서로 동일하게 스핀노즐 유닛(133)을 회전시킬 수 있도록 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 실시예에 따른 가스분사 모듈(103)은 스핀노즐 유닛(133)이 연속적으로 회전함에 따라 기판(10)에 복수의 증착가스가 교번적으로 분사되면서 박막이 형성된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 2장의 기판을 제1 기판(11)과 제2 기판(12)으로 구별하여 설명하지만, 상기 2장의 기판이 상술한 실시예들에 따른 기판(10)과 다른 것은 아니며, 단지 설명의 편의를 위한 구분일 뿐이다.
제1 및 제2 기판(11, 12)에는 서로 다른 증착가스가 순차적으로 제공되어 박막이 형성된다. 예를 들어, 프리커서 가스(S1), 퍼지 가스(P), 리액턴스 가스(S2) 및 퍼지 가스(P)의 순서에 따라 증착가스가 제공되며, 이러한 증착가스의 1 주기가 상기 제1 및 제2 기판(11, 12)에 한 층의 단원자층을 형성하는 증착 공정의 한 사이클이 된다. 그리고 스핀노즐 유닛(133)이 연속적으로 회전함에 따라 상술한 사이클에 따른 증착가스가 반복적으로 제공되고, 상기 스핀노즐 유닛(133)의 회전 수에 대응되는 두께로 박막을 형성할 수 있다.
우선, 스핀노즐 유닛(133)에서 제1 분사구(3331)를 통해 제1 기판(11)에 프리커서 가스(S1)가 제공된다. 제2 기판(12)에는 제1 분사구(3331)와 180° 반대 방향에 배치된 제3 분사구(3333)를 통해 리액턴스 가스(S2)가 제공된다.
다음으로, 스핀노즐 유닛(133)이 90° 회전함에 따라 제1 및 제2 기판(11, 12)에는 각각 퍼지 가스(P)가 제공된다.
다음으로, 스핀노즐 유닛(133)이 180° 회전하면, 제1 기판(11)은 제3 분사구(3333)가 향하므로 리액턴스 가스(S2)가 제공되고, 제2 기판(12)에는 제1 분사구(3331)가 향하므로 프리커서 가스(S1)가 제공된다.
그리고 스핀노즐 유닛(133)이 270° 회전하면, 제1 및 제2 기판(11, 12)에는 각각 퍼지 가스(P)가 제공된다.
이와 같이, 스핀노즐 유닛(133)이 회전함에 따라 제1 기판(11)과 제2 기판(12)은 프리커서 가스(S1)와 리액턴스 가스(S2)가 서로 교번적으로 분사되며, 다만, 제2 기판(12)이 제1 기판(11)보다 1/2 사이클 지연되어 증착 사이클이 수행된다.
여기서, 상술한 실시예는 설명의 편의를 위한 것으로, 제1 및 제2 기판(11, 12) 분사되는 증착가스의 순서가 반드시 상술한 순서에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 따르면, 스핀노즐 유닛(133)의 분사구(333)를 나선형으로 배치함으로써 하나의 분사구(333)에서 한 종류의 증착가스만 분사되므로 상하 방향을 따라 증착가스가 물리적으로 분리되는 효과가 있다. 또한, 수용 버퍼부(135) 내부에 가스분리 개구부(313)를 형성함으로써 서로 다른 분사구(333) 사이에서 증착가스가 서로 혼합되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 스핀노즐 유닛(133)은 프리커서 가스(S1)와 리액턴스 가스(S2)가 분사되는 제1 및 제3 분사구(3331, 3333) 사이에 퍼지 가스(P)가 분사되는 제2 및 제4 분사구(3332, 3334)를 배치함으로써, 프리커서 가스(S1)와 리액턴스 가스(S2)가 서로 혼합되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 스핀노즐 유닛(133)에서 퍼지 가스(P)가 수용 버퍼부(135) 내부로 제공되므로, 수용 버퍼부(135) 내부에 잔류하는 프리커서 가스(S1) 및 리액턴스 가스(S2)를 제거하고, 잔류 증착가스의 혼합에 의한 파티클이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 기판(10)에 복수의 증착가스를 순차적으로 제공하여 반응시키므로 증착가스의 반응성을 향상시키고, 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판(10)이 대면적화 되더라도 증착장치(100) 및 가스분사 모듈(103)의 크기 증가를 효과적으로 억제할 수 있으며, 증착장치(100) 전체의 크기를 줄이고 설비를 간소화할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10, 11, 12: 기판
20: 셔틀부(shuttle)
100: 증착장치
103: 가스분사 모듈
104, 141, 143, 145: 가스공급부
142, 144, 146: 밸브
111: 기판 이송 유닛(substrate moving unit)
113: 히터 유닛
115: 메인 배기 배플부(main vacuum baffle)
131: 하우징
311: 분사홀
313: 가스분리 개구부
314: 격벽
133: 스핀노즐 유닛
331: 바디부
333, 3331, 3332, 3333, 3334: 분사구
335: 스핀노즐 구동부
135: 버퍼부

Claims (8)

  1. 직립으로 세워진 기판이 양측에 구비되고, 상기 양쪽 기판에 증착가스를 제공하기 위한 다수의 분사홀이 형성된 하우징; 및
    상기 하우징 내부에 구비되어 축을 중심으로 자전 가능하게 구비되고, 외주면 둘레를 따라 서로 다른 복수의 증착가스를 분사하는 분사구가 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛;
    를 포함하는 직립방식 증착장치용 가스분사 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스핀노즐 유닛은 상기 분사홀이 90° 간격으로 배치된 직립방식 증착장치용 가스분사 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내부에는 상기 스핀노즐 유닛이 개별적으로 수용되는 수용 버퍼부가 형성되고,
    상기 수용 버퍼부 내부에는 상기 각 분사홀에 대응되는 높이에 가스분리 개구부가 형성된 직립방식 증착장치용 가스분사 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가스분리 개구부(313)는 상기 수용 버퍼부 내부에서 요입 형성된 다수의 홈으로 구성되어, 상기 수용 버퍼부 내부에서 상하 방향을 따라 격벽의 역할을 하는 직립방식 증착장치용 가스분사 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가스분리 개구부(313) 내부에는 상기 가스분리 개구부 내부에서 증착가스의 수평 방향 유동을 제한하는 격벽(314)이 구비된 직립방식 증착장치용 가스분사 모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 분사구는 상기 스핀노즐 유닛의 외주면 둘레를 따라 한 줄 또는 여러 줄의 나선형으로 배치된 직립방식 증착장치용 가스분사 모듈.
  7. 수직 방향으로 양측면에 분사면이 형성되고, 상기 분사면에 대향되게 수용된 2장의 기판에 대해 서로 다른 복수의 증착가스를 순차적으로 제공하는 가스분사 모듈; 및
    상기 기판의 후방에 구비되는 각각 히터 유닛;
    을 구비하고,
    상기 가스분사 모듈은,
    상기 양쪽 기판에 증착가스를 제공하기 위한 다수의 분사홀이 형성된 하우징; 및
    상기 하우징 내부에 구비되어 축을 중심으로 자전 가능하게 구비되고, 외주면 둘레를 따라 서로 다른 복수의 증착가스를 분사하는 분사구가 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛;
    을 포함하는 직립방식 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스분사 모듈의 양측 하부에는 상기 기판을 직립으로 세워진 상태로 이송하고 위치를 유지시키는 기판 이송 유닛이 구비된 직립방식 증착장치.
KR1020100131638A 2010-12-21 2010-12-21 분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치 KR101129058B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100131638A KR101129058B1 (ko) 2010-12-21 2010-12-21 분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100131638A KR101129058B1 (ko) 2010-12-21 2010-12-21 분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101129058B1 true KR101129058B1 (ko) 2012-03-23

Family

ID=46142628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100131638A KR101129058B1 (ko) 2010-12-21 2010-12-21 분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101129058B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101421547B1 (ko) * 2013-03-06 2014-07-28 주식회사 제우스 수직형 기판 처리 장치와 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761687B1 (ko) 2005-06-10 2007-09-28 주식회사 뉴파워 프라즈마 용량결합형 플라즈마소스 및 수직형 듀얼 프로세스챔버를구비한 플라즈마처리장치
KR20100129369A (ko) * 2009-05-31 2010-12-09 위순임 수직 듀얼 챔버로 구성된 대면적 플라즈마 반응기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761687B1 (ko) 2005-06-10 2007-09-28 주식회사 뉴파워 프라즈마 용량결합형 플라즈마소스 및 수직형 듀얼 프로세스챔버를구비한 플라즈마처리장치
KR20100129369A (ko) * 2009-05-31 2010-12-09 위순임 수직 듀얼 챔버로 구성된 대면적 플라즈마 반응기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101421547B1 (ko) * 2013-03-06 2014-07-28 주식회사 제우스 수직형 기판 처리 장치와 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6704348B2 (ja) 有機材料用の蒸発源
KR101983213B1 (ko) 유기 재료를 위한 증발 소스
KR20120002139A (ko) 기판 가공 장치
KR20090021035A (ko) 박막 증착장치
JP6550464B2 (ja) 材料堆積システム及び材料堆積システムで材料を堆積する方法
KR101081625B1 (ko) 가스분사 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치
KR101129058B1 (ko) 분사홀이 나선형으로 배치된 스핀노즐 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치
KR101213965B1 (ko) 스핀노즐 방식의 가스분사 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치
KR101219061B1 (ko) 스핀노즐 유닛 사이의 간격을 줄인 가스분사 모듈 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치
KR101175126B1 (ko) 타원형 유로를 갖는 가스분사 모듈 및 직립방식 증착장치
KR101265017B1 (ko) 직립방식 증착장치
KR101232089B1 (ko) 직립장식 증착장치
KR101989058B1 (ko) 기상 증착 장치, 이를 이용한 박막 형성 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법
KR101237772B1 (ko) 샤워헤드를 구비하는 직립방식 증착장치
KR101268672B1 (ko) 직립장식 증착장치
KR20110042588A (ko) 원자층 증착장치용 프로세스 모듈
KR20120044590A (ko) 샤워헤드 방식 증착장치
KR20130068926A (ko) 증발원 및 이를 구비한 진공 증착 장치
KR101206833B1 (ko) 기판 증착 장치
KR20150045805A (ko) 박막증착장치 및 박막증착시스템
KR20150130670A (ko) 평판 디스플레이 장치용 증착장치
KR101394481B1 (ko) 가스 분사 장치 및 이를 이용한 유기 박막 증착 장치
KR20150055373A (ko) 증착장치
KR102186443B1 (ko) 증착장치
KR20160013550A (ko) 평판 디스플레이 장치용 증착장치 및 증착방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141215

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160122

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170125

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180116

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190103

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200121

Year of fee payment: 9