(57)【要約】【課題】本発明は、ガス混合防止用大面積蒸着装置を提供する。【解決手段】本発明にかかるガス混合防止用大面積蒸着装置は、多重チューブ構造の噴射ノズルが適用され、各々のガスが互いに異なる噴射ノズルに供給されるため、ガスがチャンバから噴射されるとき、均一に混合されてチャンバの内部に均一に噴射される。すなわち、簡単な構造でガスがチャンバの内部に流入する前に混合されることを防止することができ、ガスを均一に混合してチャンバの内部に均一に噴射することができるため、コストが節減されるという効果がある。また、噴射ノズルが左右に振動しながらガスを噴射するため、ガスがより均一に混合されてより均一にチャンバ内の基板に噴射されるため、基板に蒸着された膜のクオリティが向上するという効果がある。さらに、各々の噴射ノズルごとに分離して修理または洗浄することができるため、メンテナンス作業が簡便であるという効果がある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に所定の物質を蒸着するための蒸着空間を提供するチャンバと、
前記チャンバの一側に設けられ、前記チャンバの内部にガスを供給する複数の供給ポートと、
前記チャンバの内部に配置され、前記各供給ポートに接続された複数の供給ラインと、
前記複数の供給ラインにそれぞれ接続され、前記チャンバに収容された前記基板の上方に前記複数の供給ラインに沿って前記供給ライン毎に互い違いになるように配置され、かつ前記基板の上面に前記供給ライン毎に互いに異なるガスを噴射する複数の噴射ノズルとを含むことを特徴とするガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項２】
前記チャンバの外部に設けられた、前記噴射ノズルを振動させるためのエアシリンダをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項３】
前記チャンバの外部に設けられ、前記エアシリンダのシリンダロッドと連動して移動する複数のシャフトロッドと、
前記チャンバの内部に設けられ、一方の端部が前記シャフトロッドに結合され、他方の端部が前記噴射ノズルに結合された複数のノズルブラケットとをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項４】
前記シャフトロッドは、前記チャンバの上面に３つ設けられており、
前記３つのシャフトロッドのうちの２つのシャフトロッドが、前記エアシリンダに接続されており、
残りの１つシャフトロッドが、反対側で前記複数のノズルブラケットのうちの１つに接続されていることを特徴とする請求項３に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項５】
前記エアシリンダの前記シリンダロッドに、スライド移動可能な移動台が接続されており、
前記移動台の両側に、前記エアシリンダに接続された前記２つのシャフトロッドが結合されていることを特徴とする請求項４に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項６】
前記移動台の両側にスライド管が設けられており、
前記スライド管は、前記スライド管の移動を案内するガイドバーに挟まれていることを特徴とする請求項５に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項７】
前記ガイドバーの両側端部が、前記チャンバの上面に設けられた固定台に結合されていることを特徴とする請求項６に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項８】
前記チャンバの外部に、前記シャフトロッドが通過する密閉された空間を提供し、前記シャフトロッドの両側端部が移動可能に設けられる複数のシャフトハウジングが設けられていることを特徴とする請求項３に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項９】
前記エアシリンダの前記シリンダロッドと前記シャフトロッドとの間に、軸線誤差による振動を低減させるためのフローティングジョイントが設けられていることを特徴とする請求項３に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１０】
前記シャフトロッドに、前記エアシリンダの前記シリンダロッドから伝達される衝撃を緩衝するためのベローズが設けられていることを特徴とする請求項３に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１１】
前記シャフトロッドに、前記ベローズと接触するボールブッシュが設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１２】
前記エアシリンダは、任意の前記噴射ノズルを、互いに隣接する噴射ノズル間の間隔内で振動させることを特徴とする請求項２に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１３】
前記供給ラインが、前記チャンバの内部において前記基板の上側に配置された支持体の周縁部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１４】
前記支持体が四角形の枠体であり、前記噴射ノズルは前記支持体の下面側に一列に配置され、前記支持体の内側空間を閉鎖していることを特徴とする請求項１３に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１５】
前記支持体は、前記供給ラインを固定するための固定ブロックを有することを特徴とする請求項１３に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１６】
前記供給ラインの底面に第１の接続管が結合されており、
前記噴射ノズルの上面に前記第１の接続管に対応する第２の接続管が結合されており、
前記第１及び第２の接続管がコネクタを介して互いに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１７】
前記複数の供給ポートと前記供給ラインとの間にベローズ管が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１８】
前記噴射ノズルが、同心多重チューブから構成されることを特徴とする請求項１に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項１９】
前記噴射ノズルが、前記供給ラインに接続され、かつ前記供給ラインから供給されたガスを上方に噴射する第１の噴射孔が形成された第１のチューブと、
前記第１のチューブを取り囲み、かつ前記第１の噴射孔から噴射されたガスを下方に噴射する第２の噴射孔が形成された第２のチューブとを有することを特徴とする請求項１８に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【請求項２０】
前記複数の噴射ノズルが、前記基板の長手方向に沿って配置され、四角形をなすことを特徴とする請求項１に記載のガス混合防止用大面積蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス混合防止用大面積蒸着装置に関し、ガスがチャンバの内部に流入する前に互いに混合されることを防止するとともに、ガスが互いに均一に混合されてチャンバの内部に均一に噴射されるようにしたガス混合防止用大面積蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学気相蒸着法（Chemical Vapor Deposition；ＣＶＤ）による薄膜蒸着技術は、半導体素子の絶縁層や能動層、液晶表示素子の透明電極、発光表示素子の発光層や保護層などの様々な応用分野において非常に重要である。
【０００３】
一般的に、ＣＶＤによって蒸着された薄膜の物性は、蒸着圧力、蒸着温度、蒸着時間などの工程条件に非常に敏感な影響を受ける。例えば、蒸着圧力の変化により、蒸着される薄膜の組成、密度、接着力、および蒸着速度などが変化することがある。
【０００４】
化学気相蒸着法は、ＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）、ＡＰＣＶＤ（Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition）、ＬＴＣＶＤ（Low Temperature Chemical Vapor Deposition）、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）などに分けられる。
【０００５】
このうち、ＭＯＣＶＤは、前駆体（precursor）として金属有機化合物（metal organic compound）を用いるものであって、チャンバ内で加熱された基板の表面に蒸気圧が高い金属有機化合物の蒸気を送ることにより、所望の薄膜を成長させる技術である。
【０００６】
ＭＯＣＶＤは、ステップカバレッジ（step coverage）に優れ、基板や結晶の表面に損傷がないため、高純度および高品質の薄膜を成長させることができる。そして、比較的蒸着速度が速く、工程時間を短縮させることができるため、生産性にも優れている。
【０００７】
従来のＭＯＣＶＤ装置は、ガスの均一な噴射のために、多くの微細孔が形成されたシャワーヘッドが必要になるため、コストが上昇するという問題があった。
【０００８】
特に、従来のＭＯＣＶＤ装置は、薄膜の蒸着時に使用される２種以上のガスが噴射前に混合されて所望しない所で蒸着が行われることを防止するために、シャワーヘッドをより複雑な形状に加工しなければならない。これにより、ＭＯＣＶＤ装置のコストがさらに上昇するという問題があった。
【０００９】
また、従来のＭＯＣＶＤ装置は、シャワーヘッドのガス噴射孔が詰まって修理または洗浄をしなければならないとき、シャワーヘッド全体を分離しなければならないため、メンテナンスが不便であるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の従来技術の問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、簡単な構造でガスがチャンバに流入する前に互いに混合されることを防止することができるとともに、ガスが均一に混合されてチャンバの内部に均一に噴射されるようにすることにより、コストを節減することができるガス混合防止用大面積蒸着装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、メンテナンスが簡便なガス混合防止用大面積蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明にかかるガス混合防止用大面積蒸着装置は、基板上に所定の物質を蒸着するための蒸着空間を提供するチャンバと、前記チャンバの一側に設けられ、前記チャンバの内部にガスを供給する複数の供給ポートと、前記チャンバの内部に配置され、前記各供給ポートに接続された複数の供給ラインと、前記チャンバに投入された前記基板の上方に配置され、前記各供給ラインに沿って接続され、互いに交互に配置され、それぞれ異なるガスを交互に前記基板の上面に噴射する複数の噴射ノズルとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかるガス混合防止用大面積蒸着装置は、多重チューブ構造の噴射ノズルが適用され、各々のガスが互いに異なる噴射ノズルに供給されるため、ガスがチャンバから噴射されるとき、均一に混合されてチャンバの内部に均一に噴射される。すなわち、簡単な構造でガスがチャンバの内部に流入する前に混合されることを防止することができ、ガスを均一に混合してチャンバの内部に均一に噴射することができるため、コストが節減されるという効果がある。
【００１４】
また、噴射ノズルが左右に振動しながらガスを噴射するため、ガスがより均一に混合されてより均一にチャンバ内の基板に噴射されるため、基板に蒸着された膜のクオリティが向上するという効果がある。
【００１５】
さらに、各々の噴射ノズルごとに分離して修理または洗浄することができるため、メンテナンス作業が簡便であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるガス混合防止用大面積蒸着装置の平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図３】図２の“Ｘ”部の拡大図である。
【図４】図２の“Ｙ”部の拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるガス混合防止用大面積蒸着装置の供給ラインの斜視図である。
【図６】図５に示す１つの供給ラインおよび噴射ノズルに関する斜視図である。
【図７】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図８】図６に示す噴射ノズルに関する断面図である。
【図９】図８に示すコネクタ部位の一部の切開斜視図である。
【図１０】図５の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
後述する本発明に関する詳細な説明は、本発明が実施可能な特定の実施形態を例示する添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は、それぞれ異なるが、相互排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定の形状、特定の構造、および特性は実施形態に関連し、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲内で他の実施形態で実現可能である。また、各々の開示された実施形態における個別構成要素の位置または配置は、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲内で変更可能であることが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は限定的な意味ではなく、本発明の範囲は、適切に説明された場合、その請求項が主張するのと均等のすべての範囲とともに添付した請求項によってのみ限定される。図面に示された実施形態の長さ、面積、厚さ、および形態は、便宜上、誇張されて表現されることもある。
【００１８】
以下、添付した図面を参照して本発明の構成を詳細に説明する。
【００１９】
図１と図２を参照すると、本発明の一実施形態にかかるガス混合防止用大面積蒸着装置は、チャンバＣと、チャンバＣの内部に設けられ、基板Ａを加熱するヒータの機能を果たすサセプタ（susceptor）Ｓと、チャンバＣの一側に設けられ、基板Ａの出入を許容するゲートバルブＧと、チャンバＣの外部に設けられ、チャンバＣ内の空気を排気する真空ポンプ（図示せず）とを含む。
【００２０】
基板Ａの出入のためにゲートバルブＧが開放された場合を除いて、チャンバＣは、基板Ａに所定の物質を蒸着するための密閉された空間を提供する。基板Ａは、複数のピンＰ上に載置されて蒸着される。
【００２１】
チャンバＣ内の上側部位には、ガスを供給する複数の供給ポート１００が設けられ、チャンバＣの内部には、各供給ポート１００に接続され、蒸着ガスが供給される複数の供給ライン１１０が配置される。供給ライン１１０は、ガスまたは蒸気などが流れて移動できる管路である。
【００２２】
複数の供給ライン１１０の下方には、複数の噴射ノズル１２０が設けられる。噴射ノズル１２０は、供給ライン１１０の内部を移動するガスを外部に噴射することができるように、噴射孔が形成された管路である。噴射ノズル１２０は、チャンバＣの内部で基板Ａの上方に配置される。複数の噴射ノズル１２０は、各供給ライン１１０に沿って供給ライン毎に互い違いになるように配置され、供給ライン毎に互いに異なるガスを基板Ａの上面に供給する。
【００２３】
噴射ノズル１２０は、基板Ａの上方に一列に密に配置され、大面積に相当する基板Ａに均一に蒸着ガスを噴射する。複数の噴射ノズル１２０から噴射される、ライン毎に互いに異なるガスは、噴射領域が重なり合うように噴射され互いに混合される。そして、大面積の基板Ａ上に均一な厚さに蒸着される。
【００２４】
図１〜図４を参照すると、チャンバＣの上面部には、噴射ノズル１２０を大面積の基板Ａ上で一定に振動させ、基板Ａに互いに異なるガスを混合して蒸着させる効率を高めるための振動用エアシリンダ１３０が配置される。エアシリンダ１３０は、噴射ノズル１２０を振動させることができるように、機構的に噴射ノズル１２０に接続される。
【００２５】
すなわち、エアシリンダ１３０には、エアシリンダ１３０が提供するストロークだけ線状に移動するシャフトロッド１３５と、シャフトロッド１３５に交差して結合され、シャフトロッド１３５の振動変位を噴射ノズル１２０に伝達するノズルブラケット１４０が接続される。エアシリンダ１３０は、電気的に振動可能なシャフトを有する振動モータに代替できる。また、エアシリンダ１３０は、モータの回転運動を機構的に往復運動可能な往復機構に代替できる。すなわち、エアシリンダ１３０は、噴射ノズル１２０の振動のための往復運動を提供する駆動体である。
【００２６】
このとき、シャフトロッド１３５は、チャンバＣ上に複数個が設置可能である。図示のように、シャフトロッド１３５は、チャンバＣの上面に３つが設置可能である。３つのシャフトロッド１３５のうち、左側の２つは、エアシリンダ１３０と下方にあるノズルブラケット１４０とに接続され、右側の１つは、下方にあるノズルブラケット１４０にのみ接続される。シャフトロッド１３５およびノズルブラケット１４０は、チャンバＣに吊るされた形態で設けられた噴射ノズル１２０の重量を支えることができ、噴射ノズル１２０の振動時にバランスを保つことができるように、個数は多様に変更可能である。すなわち、図示した例は、噴射ノズル１２０の３つの部分を支持しているが、安定性を高めるために、両側の２つの部分を支持する４部分の支持構造として作製してもよく、さらに５または６部分の支持構造として作製してもよい。
【００２７】
一方、エアシリンダ１３０のシリンダロッド１３１には、スライド移動可能な移動台１３６が結合され、移動台１３６の両側には、２つのシャフトロッド１３５が結合される。また、移動台１３６の両側には、スライド管１３７が設けられ、スライド管１３７は、スライド管１３７の移動を案内するガイドバー１３８に挟まれる。このとき、ガイドバー１３８の両側端部は固定台１３９に結合され、チャンバＣ上に固定される。
【００２８】
２つのシャフトロッド１３５は、移動台１３６を介してエアシリンダ１３０のシリンダロッド１３１に接続され、シリンダロッド１３１によってともに運動する。ガイドバー１３８とスライド管１３７は、エアシリンダ１３１の直線運動を伝達するための他のスライド機構に代替することができる。スライド管１３７とガイドバー１３８を採用したのは、スライド運動時において、スライド管１３７に対するガイドバー１３８の拘束力がよいからである。
【００２９】
図２を参照すると、チャンバＣの左側および右側には、シャフトロッド１３５が設けられる。左側のシャフトロッド１３５は、エアシリンダ１３０の駆動力が伝達され、右側のシャフトロッド１３５は、噴射ノズル１２０の他の部位に接続され、噴射ノズル１２０の移動を案内する機能を果たす。ノズルブラケット１４０は、チャンバＣの上部から下方に延び、上端部はシャフトロッド１３５に結合され、下端部は噴射ノズル１２０に接続される。
【００３０】
エアシリンダ１３０は、一列に配置された複数の噴射ノズル１２０が互いに隣接する噴射ノズル１２０と噴射ノズル１２０との間で振動するようにする。例えば、複数の噴射ノズル１２０がそれぞれ２０ｍｍの間隔で配置され、互いに異なる２種のガスが交互に噴射されるとしたら、任意の噴射ノズル１２０の振動変位は最大４０ｍｍである。
【００３１】
図２、図３および図４を参照すると、チャンバＣの左側上面部には、エアシリンダ１３０のシリンダロッド１３１とシャフトロッド１３５との軸線誤差を低減させ振動を減衰させるためのフローティングジョイント１４１が設けられる。
【００３２】
通常、チャンバＣの上面部にエアシリンダ１３０のシリンダロッド１３１とシャフトロッド１３５の移動経路を正確に一致させて取り付けることは難しい。仮に、エアシリンダ１３０のシリンダロッド１３１とシャフトロッド１３５の移動経路が直線に一致しない状態で、シリンダロッド１３１と接続したシャフトロッド１３５が外れた軸力を繰り返し受けた場合、エアシリンダ１３０とシャフトロッド１３５の耐久性が低下する。この場合、フローティングジョイント１４１は、シリンダロッド１３１とシャフトロッド１３５との間の動力伝達軸線が外れた場合、緩衝的な動力伝達を行う。
【００３３】
チャンバＣの左右側の上面部には、シャフトロッド１３５が通過する密閉された空間が提供され、シャフトロッド１３５の両側端部が移動可能に設けられるシャフトハウジング１４５が設けられる。シャフトハウジング１４５は、シャフトロッド１３５の移動経路を密閉する機能を果たすものであって、シャフトハウジング１４５の両側に突出したシャフトロッド１３５を取り囲んで閉鎖する密閉ガイド１４６がシャフトハウジング１４５に設けられる。
【００３４】
密閉ガイド１４６とシャフトハウジング１４５との間には、気密を維持するための各種の密閉手段として、金属材質のＯリング（図示せず）やゴムリング（図示せず）などがともに設置可能である。シャフトハウジング１４５の右側に設けられた密閉ガイド１４６には、エアシリンダ１３０でシャフトロッド１３５から伝達される衝撃を緩衝させるベローズ１４７が設けられる。
【００３５】
ベローズ１４７は、シャフトロッド１３５が挿入される通路の形成された蛇腹管である。また、左右密閉ガイド１４６には、シャフトロッド１３５が挿入されるボールブッシュ１４８が固定されて設けられる。ボールブッシュ１４８は、シャフトロッド１３５の直線運動を案内し、密閉ガイド１４６の外部に対する気密機能も果たす。
【００３６】
図３〜図５を参照すると、供給ライン１１０は、支持体１５０の周りに固定される。支持体１５０は、基板Ａ上に位置し、シャフトロッド１３５に結合されたノズルブラケット１４０によってチャンバＣの内部に吊るされた形態で設けられる。
【００３７】
支持体１５０は、四角形の枠体（フレーム）であり、噴射ノズル１２０は、支持体１５０の下面側に一列に配置され、支持体１５０の内側空間をほとんど閉鎖している。
【００３８】
供給ライン１１０は、固定ブロック１５１によって支持体１５０に固定される。固定ブロック１５１の両側部分には、断面が円形である供給ライン１１０の半分が挿入されて拘束可能な半円形の溝１５２が形成される。固定ブロック１５１は、ねじまたはボルトのような締結手段によって支持体１５０上に固定される。固定ブロック１５１は、四角形の支持体１５０上に配置された供給ライン１１０に沿って所定の間隔で配設される。
【００３９】
図５を参照すると、支持体１５０の上面側に供給ライン１１０が設けられ、支持体１５０の下面側に噴射ノズル１２０が一列に配置される。各噴射ノズル１２０は、支持体１５０の長手方向に相当する横方向と交差する縦方向に設けられる。つまり、複数の噴射ノズル１２０は基板Ａの長手方向に沿って配置され、四角形の基板Ａに対応する四角形を形成する。第５．５世代基板Ａの場合、噴射ノズル１２０は、長方形で１５００ｍｍ×１３００ｍｍに対応する面積を提供する。もちろん、噴射ノズル１２０は、支持体１５０の長さが短い縦方向に交差して設けられてもよい。図６には、供給ライン１１０と噴射ノズル１２０との接続関係が示されている。すなわち、供給ライン１１０の底面には、第１の接続管１６１が結合され、噴射ノズル１２０の上面には、第１の接続管１６１に対応して第２の接続管１６２が結合され、第１の接続管１６１と第２の接続管１６２とは、コネクタ１６３を介して互いに接続される。このとき、第１の接続管１６１は、支持体１５０（図５を参照）を貫通してコネクタ１６３に結合される。コネクタ１６３は、フィッティング手段である。
【００４０】
図７を参照すると、複数の供給ポート１００と供給ライン１１０との間には、ベローズ管１６４が設けられている。ベローズ管１６４は、供給ポート１００と供給ライン１１０とを接続し、供給ポート１００に対して供給ライン１１０の左右流動を許容できるように伸縮する。ベローズ管１６４は、直接供給ライン１１０に接続されるのではなく、フィッティング接続された他の供給用ポートを介して供給ライン１１０に接続される。
【００４１】
図８と図９を参照すると、噴射ノズル１２０は、同心をなす二重チューブで構成される。すなわち、噴射ノズル１２０は、供給ライン１１０に接続され、供給ライン１１０からガスの供給を受けて上方にガスを噴射する第１の噴射孔１７１ａが形成された第１のチューブ１７１と、第１のチューブ１７１を取り囲み、下方にガスを噴射する第２の噴射孔１７２ａが形成された第２のチューブ１７２とから構成される。
【００４２】
第１のチューブ１７１の第１の噴射孔１７１ａは、第２のチューブ１７２の噴射孔に比べて噴射孔間の間隔が大きく形成される。大体、第１のチューブ１７１の２つの第１の噴射孔１７１ａは、第２のチューブ１７２の５つの第２の噴射孔１７２ａに対応して蒸着ガスを供給することができる。第１のチューブ１７１の第１の噴射孔１７１ａから噴射された蒸着ガスは、第２のチューブ１７２に沿って移動して均一に広がった状態で下方に流動し、第２のチューブ１７２の第２の噴射孔１７２ａから下方に均一に噴射される。
【００４３】
一方、噴射ノズル１２０は、三重以上の多重チューブ構造としても作製が可能である。このとき、チューブごとに、ガスを噴射する噴射孔の方向を互いに逆向きにすることが、最終的にガスの均一な噴射に有利である。
【００４４】
図１０は、図５の平面図であって、図１と図７の２つの供給ポート１００に供給された蒸着ガスの流動方向が示されている。参考として、図６および図９に示す矢印は、１つの噴射ノズル１２０から噴射される蒸着ガスの流動方向を示したものである。
【００４５】
図２とともに、図５〜図１０を参照して、本発明の一実施形態にかかるガス混合防止用大面積蒸着装置のガス混合と流動および蒸着過程を説明する。
【００４６】
図２に示す２つの各供給ポート１００を介して流入する蒸着ガスのソース原料は、例えば、ＺｎとＯ２である。基板ＡがサセプタＳで一定温度に加熱された後、各供給ポート１００にはＺｎとＯ２のソース原料が流入する。Ｚｎのソース原料は、Ｚｎ有機化合物のＤＥＺ（diethylzinc）が使用され、Ｏ２のソース原料はＯ２が使用可能である。このとき、ＤＥＺは、常温で気体状態ではないため、温度を、例えば１００℃程度上昇させて、ＤＥＺを固体や液体状態から気体状態に変化させた後、１つの供給ポート１００に供給する。Ｏ２のソース原料であるＯ２は、常温で気体状態であるため、他の供給ポート１００にそのまま供給する。
【００４７】
各ソース原料の蒸着ガスは、各供給ポート１００に接続された各供給ライン１１０に供給され、四角形を形成するように配置された供給ライン１１０を満たすようになる。その後、各蒸着ガスは、長手方向に延びる各供給ライン１１０と交差するように配置された噴射ノズル１２０を介して下方に噴射される。このとき、噴射ノズル１２０は、二重チューブで構成されているが、第１のチューブ１７１の第１の噴射孔１７１ａを介して上方に流動し、第２のチューブ１７２に沿って広がった蒸着ガスは、第２のチューブ１７２の第２の噴射孔１７２ａを介して下方にある基板Ａに噴射される。
【００４８】
一方、エアシリンダ１３０のシリンダロッド１３１は往復運動し、シリンダロッド１３１は、シャフトハウジング１４５に設けられたシャフトロッド１３５を往復運動させる。シャフトロッド１３５は、予め設定されたシリンダロッド１３１のストロークだけ運動しながら、この往復運動によって支持体１５０に結合されたノズルブラケット１４０を振動させる。ノズルブラケット１４０が振動すると、ノズルブラケット１４０の下部に設けられた噴射ノズル１２０は両側に往復運動しながら振動する。このとき、複数の噴射ノズル１２０のうち、任意の噴射ノズル１２０の振動範囲は、任意の噴射ノズル１２０と最も隣接する噴射ノズル１２０間の間隔内で設定可能である。例えば、本実施形態では、複数の噴射ノズル１２０は、交互するＤＥＺガス噴射ノズル１２０とＯ２ガス噴射ノズル１２０とから構成されるが、任意のＤＥＺガス噴射ノズル１２０の振動範囲は、任意のＤＥＺガス噴射ノズル１２０と、それに最も隣接するＯ２ガス噴射ノズル１２０との間隔の２倍であり得る。
【００４９】
このように、エアシリンダ１３０の振動により、各噴射ノズル１２０は往復運動しながら互いに異なる蒸着ガスを噴射し、噴射された蒸着ガスは、上方から下方にジグザグの波形を形成しながら基板Ａ側に到達する。このとき、蒸着ガスのＤＥＺガスとＯ２ガスは、噴射ノズル１２０の振動によってより容易に混合されて基板Ａに噴射され、酸化／還元などの化学反応により基板Ａ上に一定の厚さのＺｎＯで蒸着される。
【００５０】
上記のように記述された本発明の実施形態に関する図面は、詳細な輪郭ラインを省略し、本発明の技術思想に属する部分を容易に知ることができるように概略的に示したものである。また、上記の実施形態は、本発明の技術思想を限定する基準になることはなく、本発明の請求の範囲に含まれた技術事項を理解するための参照的な事項にすぎない。
【符号の説明】
【００５１】
１００：供給ポート
１１０：供給ライン
１２０：噴射ノズル
１３０：振動用エアシリンダ
１４０：ノズルブラケット
１５０：支持体
Ａ：基板
Ｃ：チャンバ
Ｇ：ゲートバルブ
Ｓ：サセプタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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