KR100455926B1 - 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열선 고정장치 및 그 방법에 관한 것으로서 특히, 증착을 이용하여 반도체 등의 박막을 제작하는 경우에 사용하는 증발원에 열을 가하기 위한 열선을 배열하여 고정시키는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 열선에 손상이 가는 것을 방지하고, 열선을 증발원의 주위에 용이하게 설치하도록 하기 위한 것으로, 띠형으로 형성되며, 그 내측을 따라, 열선(30)을 걸 수 있도록 일측으로 절곡되고 배치하고자 하는 열선(20)의 간격만큼의 크기로 형성되는 돌기부(11)가 일정 간격으로 다수개 형성된 절연 고정판(10)이 증발원(30)의 상측과 하측에 구성되어, 상기 상측과 하측의 절연 고정판(10)을 따라 상기 돌기부(11)에 열선(30)을 감아 고정하도록 함으로써, 증발원에 균일하게 열을 가할 수 있도록 하고, 열선의 내구성을 높이며, 열선을 고정하는 고정판에 의해 가려지는 면적을 최소화함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

증착 공정용 증발원의 열선 고정장치 및 그 방법 {Method and apparatus for fixing heat wire of evaporator for evaporation process}

본 발명은 열선 고정장치 및 그 방법에 관한 것으로서 특히, 증착을 이용하여 반도체 등의 박막을 제작하는 경우에 사용하는 증발원에 열을 가하기 위한 열선을 배열하여 고정시키는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 열선에 손상이 가는 것을 방지하고, 열선을 증발원의 주위에 용이하게 설치하도록 함으로써, 증발원에 균일하게 열을 가할 수 있도록 하고, 열선의 내구성을 높이며, 열선을 고정하는 고정판에 의해 가려지는 면적을 최소화함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치 및 그 방법에 관한 것이다.

증착 공정을 위하여 진공에서 사용되는 증발원은 크게, 직접적인 저항가열에 의해서 증발시키는 경우와, 열선에서 발생하는 복사를 이용하여 물질을 가열하여 증발시키는 복사증발원을 사용하는 경우로 나뉜다.

도 1은 종래의 복사증발원의 열선 고정장치를 나타내는 사시도로서, 상기 복사증발원을 사용하는 경우에는 증발시키고자 하는 물질이 담겨있는 도가니(1)의 주위로 열선(2)을 배치하는 구조로 증발원이 구성되는데, 상기 열선(2)을 고정시키기 위해서는 세라믹 등의 재질로 만들어진 절연 고정판(3, 4)을 상기 도가니(1)의 상하로 배치하고, 열선(2)을 상기 절연 고정판(3, 4)에 형성된 구멍(3a)에 교대로 삽입하여 고정시키는 것으로, 고온의 증발원의 경우에는 상기 상측 하측의 절연 고정판(3, 4)의 외부 주위에 금속판(미도시)을 배치하여 열선에서 방출하는 복사열을 반사시키도록 하기도 한다.

상기와 같이, 상측과 하측의 절연 고정판(3, 4)을 이용하여 열선(2)을 배치하기 위해서는 우선, 상측과 하측의 절연 고정판(3, 4)을 구멍(3a)이 대향되어 일치하도록 배치하고, 긴 열선(2)을 상기 상측의 절연 고정판(3)의 구멍(3a)과 하측의 절연 고정판(4)의 구멍(4a)을 따라 관통시킨 후에, 상기 하측의 절연 고정판(4)의 인접 구멍으로 열선(2)을 반대방향으로 삽입하여 이를 상측의 절연 고정판(3)의 인접 구멍까지 삽입하고, 이와 동일한 방법으로 반복하여 열선(2)을 삽입하여 도 1과 같은 상태로 열선을 고정하게 된다.

상기 과정에서 인접한 구멍을 통하여 열선을 통과시킨 후, 열선의 단락 등이 발생하는 것을 방지하고, 균일한 열을 가하기 위하여, 열선을 팽팽하게 잡아당기게되는데, 이때, 열선이 절연 고정판의 구멍을 통과하면서 구멍과의 마찰에 의하여 손상을 받거나 휘어지는 등의 문제점이 발생하게 된다.

이와 같이 열선이 손상되면 차후에 증발원이 제작되어 열선을 통하여 전류를 흐르게 할때, 열선의 저항값이 부분별로 균일하지 않게 되어 도가니의 온도분포가 불균일하게 된다. 이러한 상태로 장기간 사용하게 되면, 상기 손상 받은 열선의 부위는 기계적 강도가 약화되어 결국 단선이 되는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 종래의 열선 고정장치는 상기 상측 및 하측의 절연 고정판의 두께만큼은 열선이 가려지게 되어, 결국 도가니에 가해지는 복사열이 감소하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 열선에 손상이 가는 것을 방지하고, 열선을 증발원의 주위에 용이하게 설치하도록 함으로써, 증발원에 균일하게 열을 가할 수 있도록 하고, 열선의 내구성을 높이며, 열선을 고정하는 고정판에 의해 가려지는 면적을 최소화함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은, 띠형으로 형성되며, 그 내측을 따라, 열선을 걸 수 있도록 일측으로 절곡되고 배치하고자 하는 열선의 간격만큼의 크기로 형성되는 돌기부가 일정 간격으로 다수개 형성된 절연 고정판이 증발원의 상측과 하측에 구성되어,상기 상측과 하측의 절연 고정판을 따라 상기 돌기부에 열선을 감아 고정함으로써 달성된다.

도 1은 종래의 복사증발원의 열선 고정장치를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치를 이용하여 열선을

설치한 상태를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 절연 고정판을

나타내는 평면도,

도 4는 도 3의 A - A'선 단면도,

도 5는 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 절연 고정판의

다른 실시예를 나타내는 단면도,

도 6은 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 열선감개판을

나타내는 평면도,

도 7은 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 열선감개판을

이용하여 열선을 설치하는 과정을 나타내는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 절연 고정판 11 : 돌기부

12 : 홈 13 : 고리부

20 : 증발원 30 : 열선

40 : 반사판 50 : 열선감개판

51, 53 : 핀홈 52 : 핀

54 : 고정구

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치를 이용하여 열선을 설치한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 절연 고정판을 나타내는 평면도이며, 도 4는 도 3의 A - A'선 단면도로서, 본 발명은, 띠형으로 형성되며, 그 내측을 따라, 열선(30)을 걸 수 있도록 일측으로 절곡되고 배치하고자 하는 열선(30)의 간격만큼의 크기로 형성되는 돌기부(11)가 일정 간격으로 다수개 형성된 절연 고정판(10)이 증발원(20)의 상측과 하측에 구성되어, 상기 상측과 하측의 절연 고정판(10)을 따라 상기 돌기부(11)에 열선(30)을 감아 고정하는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.

상기 띠형 절연 고정판(10)의 전체적인 형상은 설치하고자 하는 증발원(20)의 형태에 따라 적용한다. 즉, 도 2와 같은 원통형의 증발원(20)에 적용하는 경우에는 절연 고정판(10)의 전체적인 형상은 환형이 되며, 선형의 증발원을 사용하는 경우에는 그에 맞게 절연 고정판(10)을 형성하는 것이다.

상기 돌기부(11)와 돌기부(11)의 사이에는 열선(30)이 용이하게 감길 수 있도록 홈(12)을 형성함으로써, 열선(30)이 상기 돌기부(11) 사이에 위치할 수 있는 공간을 형성하고, 열선(30)이 움직이게 되어 마찰이 발생할 경우에도 열선(30)에손상이 가지 않도록 홈(12)의 형상을 원형으로 하는 것이 바람직하다.

한편, 높은 복사온도를 얻기 위하여, 상기 절연 고정판(10)의 외측에는 걸이홈(10a)을 형성하여, 열선(30)을 설치한 후에, 그 주변에 반사판(40: 도 5 참고)을 감아서 설치할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 절연 고정판의 다른 실시예를 나타내는 단면도로서, 상기 띠형의 절연 고정판(10)의 외측에는 반사판(40)을 고정시킬 수 있도록 별도의 고리부(13)를 형성하여, 증발원(20)의 주위에 반사판(40)을 설치할 경우에, 상기 고리부(13)에 삽입하여 보다 안정적으로 설치할 수 있도록 할 수 있다.

그러나, 이 경우에는 상기 고리부(13)에 개구된 부분을 두어(미도시), 반사판(40)을 일측 단부로부터 삽입하여 증발원(20)의 주위로 설치할 수 있도록 하여야 용이하게 설치가 가능하다.

도 6은 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 열선감개판을 나타내는 평면도로서, 상기 절연 고정판(10)을 이용하여 증발원(20)에 열선을 용이하게 설치할 수 있도록, 핀(도 7 참고)이 삽입될 수 있도록 하며, 상기 절연 고정판(10)의 돌기부(11)의 간격으로 다수개 일렬로 형성되는 핀홈(51)이 일정 간격을 두고 한 열 또는 두 열이 형성되며(도 6에서는 두 열인 경우를 도시함), 상기 두 열의 핀홈(51)은 열선(30)이 요철모양으로 번갈아 감길 수 있도록 상기 돌기부(11)의 간격만큼 대향 위치를 달리하여 형성되는 열선감개판(50)을 구성함으로써, 하기에 설명하는 방법으로 열선(30)을 용이하게 설치할 수 있도록 한다.

상기 핀홈(51)은 두 개의 핀홈(51)이 하나의 돌기부(11)의 간격을 이루도록 형성하도록 하여, 상기 인접하는 두 개의 핀홈(51)에 핀을 삽입한 후에, 이 핀에 열선(30)을 감도록 하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치의 열선감개판을 이용하여 열선을 설치하는 과정을 나타내는 사시도로서, 상기 도 2 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 도 6 및 도 7을 참고하여, 상기 열선감개판을 이용하여 증발원에 열선을 설치하는 과정을 설명한다.

우선, 도 7에서 도시하는 바와 같이, 상기 열선감개판(50)의 핀홈(51)에 핀(52)을 삽입하고, 좌측 또는 우측의 일측단 하단의 핀(52) 사이로부터 시작하여 대향하는 핀(52)에 열선(30)을 감고, 그 위치에서 다음 대향하는 핀(52)에 열선(30)을 감으며, 이를 반복하여 열선(30)을 감는 제 1단계를 수행한다. 이때, 상기 처음 시작하는 위치에는 고정구(54)를 나사 등으로 고정하여 열선(30)을 고정함으로써, 열선(30)이 일정한 장력을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

다음에, 상기 두 열의 핀홈(51)의 위치 중 한 열에 절연 고정판(10)을 근접시켜서, 열선(30)의 상기 핀(52)에 걸려있는 부분을 상기 절연 고정판(10)의 돌기부(11)에 거는 제 2단계를 수행한다.

상기 핀(52)에 감겨있는 열선(30)을 절연 고정판(10)의 돌기부(11)에 걸려면, 열선(30)을 핀(52)으로부터 분리하거나 열선(30)을 일정길이 잡아당겨야 용이하게 돌기부(11)에 걸 수 있다.

마찬가지의 방법으로, 상기 두 열의 핀홈(52)의 위치 중 나머지 한 열에 다른 절연 고정판(10)을 상기의 절연 고정판(10)과 대향하는 방향으로 근접시켜서, 열선(30)의 상기 핀(52)에 걸려있는 부분을 상기 절연 고정판(10)의 돌기부(11)에 거는 제 3단계를 수행한다.

이후에, 상기 열선(30)이 각각 감겨있는 상기 두 개의 절연 고정판(10)을 상기 열선감개판(50)으로부터 분리시킨 후에 설치하고자 하는 증발원의 높이만큼 당겨 배치시킨 후에(제 4단계), 상기 두 개의 절연 고정판(10)을 증발원에 설치하는 것이다(제 5단계).

상기와 같이, 열선감개판(50)을 이용하여 열선(30)을 감아 일정 형태를 유지한 후에, 절연 고정판(10)의 돌기부(11)에 상기 감겨진 열선(30)을 옮겨 증발원에 설치하도록 하는 것이 본 발명의 특징이며, 이러한 과정에 의하여, 열선(30)에 무리한 마찰이나 장력이 작용하지 않게 되고, 용이하게 열선(30)을 설치할 수 있다.

한편, 경우에 따라서는 증발원의 상측과 하측에 가해지는 복사열에 차이를 둘 수가 있다. 이런 경우에는 도 6에서 보는 바와 같이, 일측 열의 핀홈(51)에 특정 간격으로, 상대 열과의 간격이 더 큰 핀홈(53)을 설치하고, 이 핀홈(53)에 핀(52)을 삽입하여, 이 핀(52)에 열선(30)을 감아, 상기와 같은 방법으로 절연 고정판(10)에 열선(30)을 감고, 이를 증발원에 설치하게 된다.

그러면, 증발원에 감겨지는 열선의 밀도에 차이가 생기고, 원하는 대로 온도의 분포를 조절할 수도 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 증발원에 열선을 설치함에 있어서, 열선에 손상이 가는 것을 방지하고, 열선을 증발원의 주위에 용이하게 설치하도록 함으로써, 증발원에 균일하게 열을 가할 수 있도록 하고, 열선의 내구성을 높이며, 열선을 고정하는 고정판에 의해 가려지는 면적을 최소화함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (8)

1. 띠형으로 형성되며, 그 내측을 따라, 열선을 걸 수 있도록 일측으로 절곡되고 배치하고자 하는 열선의 간격만큼의 크기로 형성되는 돌기부가 일정 간격으로 다수개 형성되며, 그 외측에는 반사판을 고정시킬 수 있도록 걸이홈을 형성하거나, 별도의 고리부가 형성되는 절연 고정판이 증발원의 상측과 하측에 구성되어,

   상기 상측과 하측의 절연 고정판을 따라 상기 돌기부에 열선을 감은 상태로, 상기 열선이 감긴 절연 고정판을 증발원에 설치하도록 하는 것을 특징으로 하는 증착용 증발원의 열선 고정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 돌기부와 돌기부의 사이에는 열선이 용이하게 감길 수 있도록 홈을 형성함을 특징으로 하는 증착용 즐발원의 열선 고정장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 열선을 절연 고정판에 용이하게 감을 수 있도록 하는 것으로서, 핀이 삽입될 수 있도록 하며, 상기 절연 고정판의 돌기부의 간격으로 다수개 일렬로 형성되는 핀홈이 일정 간격을 두고 한 열 또는 두 열이 형성되며, 상기 핀홈은 열선이 요철모양으로 번갈아 감길 수 있도록 상기 돌기부의 간격만큼 대향 위치를 달리하여 형성되는 열선감개판이 추가 구성됨을 특징으로 하는 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 핀홈은 두개의 핀홈이 하나의 돌기부의 간격을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 두 열의 핀홈 또는 어느 한 열에는 대향 열과의 간격이 더 큰 위치에 핀홈이 특정간격으로 추가 형성됨을 특징으로 하는 증착 공정용 증발원의 열선 고정장치.
7. 제 1항 또는 4항의 절연 고정판과 열선감개판을 이용하여 증발원에 열선을 설치하여 고정하는 방법에 있어서,

   상기 열선감개판의 핀홈에 핀을 삽입하고, 일측단 하단의 핀 사이로부터 시작하여 대향하는 핀에 열선을 감고, 그 위치에서 다음 대향하는 핀에 열선을 감으며, 이를 반복하여 열선을 감는 제 1단계와;

   상기 두 열의 핀홈의 위치 중 한 열에 절연 고정판을 근접시켜서, 열선의 상기 핀에 걸려있는 부분을 상기 절연 고정판의 돌기부에 거는 제 2단계와;

   상기 두 열의 핀홈의 위치 중 나머지 한 열에 다른 절연 고정판을 상기의 절연 고정판과 대향하는 방향으로 근접시켜서, 열선의 상기 핀에 걸려있는 부분을 상기 절연 고정판의 돌기부에 거는 제 3단계와;

   열선이 각각 감겨있는 상기 두 개의 절연 고정판을 증발원의 높이만큼 당겨 배치시키는 제 4단계와;

   상기 두 개의 절연 고정판을 증발원에 설치하는 제 5단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 공정용 증발원의 열선 고정방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 제 5단계의 이후에, 상기 두 개의 절연 고정판 사이에 반사판을 설치하는 제 6단계가 추가 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 공정용 증발원의 열선 고정방법.