KR101006952B1 - A vacuum effusion cell for forming a thin film - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막 제조용 진공 증발원 장치에 관한 것으로서, 길이 방향으로 연장되는 석영관; 상기 석영관의 일 단부를 둘러싸는 흑연 도가니, 상기 흑연 도가니의 외측에 이격되어 위치하는 열선 및 상기 열선과 흑연 도가니를 지지하는 외부 케이스를 포함하는 제1 가열원; 및 상기 석영관의 다른 단부를 둘러싸며, 상기 석영관으로부터 이격되어 위치하는 제2 케이스 및 상기 석영관과 상기 제2 케이스 사이의 공간에서 상기 석영관과 제2 케이스로부터 이격되어 위치하는 열선을 포함하는 제2 가열원을 포함하는 박막 제조용 진공 증발원 장치를 제공한다.The present invention relates to a vacuum evaporation source device for producing a thin film, the quartz tube extending in the longitudinal direction; A first heating source including a graphite crucible surrounding one end of the quartz tube, a heating wire spaced apart from the outside of the graphite crucible, and an outer case supporting the heating wire and the graphite crucible; And a second case surrounding the other end of the quartz tube and spaced apart from the quartz tube, and a heating wire spaced apart from the quartz tube and the second case in a space between the quartz tube and the second case. It provides a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film comprising a second heating source.

진공 증착, 흑연 도가니, 열선, 석영관 Vacuum deposition, graphite crucible, heating wire, quartz tube

Description

박막 제조용 진공 증발원 장치{A VACUUM EFFUSION CELL FOR FORMING A THIN FILM}Vacuum evaporation source device for thin film manufacturing {A VACUUM EFFUSION CELL FOR FORMING A THIN FILM}

본 발명은 박막 제조용 진공 증발원 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 등과 같은 기판의 표면에 원하는 재질로 이루어진 박막을 형성하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 분위기의 챔버 내부에 소스 물질을 가열하여 타겟으로 하는 기판으로 증발된 소스 물질을 분사하여 기판 표면에 증기화된 소스 물질이 증착되도록 하기 위한 박막 제조용 진공 증발원 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum evaporation source apparatus for manufacturing thin films, and more particularly, to an apparatus for forming a thin film made of a desired material on a surface of a substrate such as a wafer, and more particularly, to a target by heating a source material inside a chamber in a vacuum atmosphere. The present invention relates to a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film for spraying a vaporized source material onto a substrate to deposit vaporized source material on a substrate surface.

진공 증착 또는 진공 증발이란 고진공 상태의 챔버(chamber) 내에 증착될 소스 물질을 넣고 외부의 전원 공급장치로 증발원 내부에 존재하는 열선 등을 이용하여 소스 물질을 가열함으로써, 그 입자를 증발시켜 상대적으로 저온의 기판 등의 표면에 응축되게 하여 박막을 형성하는 증착 방법으로 현재 이와 관련하여 다수의 진공 증착 장치가 사용되고 있는 실정이다. 이러한 진공 증착 장치는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면에 특정 물질로 구성된 박막을 형성하거나, 대형 평판 디스플 레이 장치의 제조 과정 중에서 유리 기판 등의 표면에 증착하고자 하는 물질로 이루어지는 박막을 형성하는데 사용되고 있다.Vacuum deposition or vacuum evaporation is a relatively low temperature by evaporating the particles by putting the source material to be deposited in a chamber of high vacuum state and heating the source material by using a heating wire existing inside the evaporation source with an external power supply. As a deposition method of forming a thin film by condensing on a surface of a substrate or the like, a number of vacuum deposition apparatuses are currently used in this regard. Such a vacuum deposition apparatus is used to form a thin film made of a specific material on the surface of a wafer in a semiconductor manufacturing process or to form a thin film made of a material to be deposited on a surface of a glass substrate or the like during the manufacturing process of a large flat panel display device.

한편, 종래의 박막 제조를 위한 진공 증발원 장치는 하나의 가열원을 포함하도록 구성되어 있었다. 이러한 하나의 증발원으로 구성된 종래의 증발원 장치는 금속과 같은 소스 물질의 경우에 적합하지만, 증발 온도보다 2배 이상의 고온에서 열분해 되는 고분자 물질을 소스 물질로 사용하는 경우에는 적합하지 않은 문제점이 있다.On the other hand, the vacuum evaporation source device for manufacturing a conventional thin film was configured to include one heating source. A conventional evaporation source device composed of one such evaporation source is suitable for a source material such as a metal, but has a problem in that it is not suitable when a polymer material pyrolyzed at a high temperature of two times or more than the evaporation temperature is used as the source material.

구체적으로는, 고분자 물질의 경우 기화된 상태에서도 입자가 균일하지 않으므로 이를 모노머 형태로 열분해하지 않으면 형성된 박막의 품질이 균일하지 않게 된다. 따라서, 증발원에 포함된 가열원을 열분해 온도까지 가열하면 모노머 상태로 분사할 수는 있으나, 이 경우 지나치게 고온으로 가열되므로 소스 물질이 고르게 분사되지 않을 뿐만 아니라 증발량을 조절하는 것도 쉽지 않다.Specifically, since the polymer material is not uniform even in the vaporized state, the quality of the formed thin film is not uniform unless it is thermally decomposed into a monomer form. Therefore, the heating source included in the evaporation source can be sprayed in the monomer state when heated to the pyrolysis temperature, but in this case it is not easy to control the evaporation amount as well as the source material is not evenly sprayed because it is heated to a high temperature.

아울러, 소스 물질 중 내부에서 증발이 급속도로 일어나게 되면 상층부에 위치하는 소스 물질이 기화되지 않은 상태에서 외부로 튀는 현상 등이 발생하여 불량을 야기할 뿐만 아니라 재료 소모량도 증가하게 된다.In addition, when the evaporation rapidly occurs inside of the source material, the source material located in the upper layer is splashed to the outside without being vaporized, causing defects and increasing material consumption.

이로 인해, 고분자 물질의 경우에는 진공 증착 방식이 아닌 화학 증착 방식을 사용하여야 했지만, 이러한 화학 증착 방식의 경우에 소스 물질 사용량이 증가하게 되며, 입자의 균일도가 낮다는 문제점이 있었다.For this reason, in the case of the polymer material, the chemical vapor deposition method should be used instead of the vacuum vapor deposition method. However, in the case of the chemical vapor deposition method, the amount of source material used is increased, and the uniformity of particles is low.

또한, 하나의 가열원을 포함하는 종래의 증발원 장치에서는 박막 형성이 완료되어 증착을 중단하는 경우에, 증발원 장치에 포함된 가열원의 전원 공급을 중단 시키더라도 진공 증발원의 내부 온도가 급격히 식지 않기 때문에 소스 물질이 전원 공급이 중단된 후에도 일정 시간 동안 증발이 이루어지게 되므로 불필요한 소스 물질의 소모가 발생하는 한편, 박막의 두께에도 영향을 주는 등의 문제점이 있었다.In addition, in the conventional evaporation source apparatus including one heating source, when the thin film formation is completed and the deposition is stopped, the internal temperature of the vacuum evaporation source does not cool rapidly even if the power supply of the heating source included in the evaporation source device is stopped. Since the source material is evaporated for a certain time even after the power supply is interrupted, there is a problem that unnecessary consumption of the source material occurs, and also affects the thickness of the thin film.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 기존 증발원 장치 등에서는 소스 물질로 적당하지 않았던 고분자 물질 등에 대해서도 진공 증착 방식으로 박막을 형성할 수 있게 하는 박막 제조용 진공 증발원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to overcome the above-described problems, to provide a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film that can form a thin film by a vacuum deposition method for a polymer material or the like, which is not suitable as a source material in the conventional evaporation source device, etc. For the purpose of

또한, 본 발명은 박막 형성 과정이 완료된 경우에 소스 물질 분사의 제어를 신속하고 정확하게 행할 수 있는 박막 제조용 진공 증발원 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film that can control the source material injection quickly and accurately when the thin film forming process is completed.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 길이 방향으로 연장되는 석영관, 상기 석영관의 일 단부를 둘러싸는 흑연 도가니; 상기 흑연 도가니의 외측에 이격되어 위치하는 열선 및 상기 열선과 흑연 도가니를 지지하는 외부 케이스를 포함하는 제1 가열원; 및 상기 석영관의 상기 일 단부와 이격되어 상기 석영관의 다른 단부를 둘러싸며, 상기 석영관으로부터 이격되어 위치하는 제2 케이스 및 상기 석영관과 상기 제2 케이스 사이의 공간에서 상기 석영관과 제2 케이스로부터 이격되어 위치하는 열선을 포함하는 제2 가열원을 포함하는 박막 제조용 진공 증발원 장치를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제1 가열원은 상기 석영관 내부에 저장되는 소스 물질의 기화 온도로 가열되고, 상기 소스 물질은 고분자 물질을 포함하며, 상기 제2 가열원은 상기 제1 가열원에 의해 증발된 소스 물질의 열분해 온도로 가열된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a quartz tube extending in the longitudinal direction, a graphite crucible surrounding one end of the quartz tube; A first heating source including a heating wire spaced apart from the graphite crucible and an outer case supporting the heating wire and the graphite crucible; And a second case spaced apart from the one end of the quartz tube and surrounding the other end of the quartz tube and spaced apart from the quartz tube, and in the space between the quartz tube and the second case. It is possible to provide a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film including a second heating source including a heating wire spaced apart from two cases. Here, the first heating source is heated to the vaporization temperature of the source material stored in the quartz tube, the source material comprises a polymer material, the second heating source is a source evaporated by the first heating source Heated to the pyrolysis temperature of the material.

여기에서, 상기 제2 가열원은, 상기 석영관과 상기 열선 사이에 상기 석영관 의 외부를 둘러싸는 흑연 도가니를 더 포함하도록 구성할 수 있다.Here, the second heating source may be configured to further include a graphite crucible surrounding the outside of the quartz tube between the quartz tube and the heating wire.

또한, 상기 외부 케이스에는, 상기 열선으로부터 열복사선을 상기 흑연 도가니로 측으로 반사시키는 열복사선 반사판이 설치되도록 구성할 수 있다.In addition, the outer case may be configured to be provided with a heat radiation reflector for reflecting the heat radiation from the heat radiation to the graphite crucible side.

또한, 상기 제2 케이스에는, 상기 열선으로부터 열복사선을 상기 흑연 도가니로 측으로 반사시키는 열복사선 반사판이 설치되도록 구성할 수 있다.The second casing may be configured to include a heat radiation reflector for reflecting heat radiation from the heat ray to the graphite crucible.

본 발명에 의하면, 박막 제조에 사용되는 소스 물질이 고분자 물질과 같이 증발 온도와 열분해 온도의 편차가 아주 심한 물질의 경우에, 2중으로 구성된 가열원에 의하여 각각 다른 가열 온도로 가열함으로써, 기존 증발원 장치 등에서는 소스 물질로 적당하지 않았던 고분자 물질 등에 대해서도 적용할 수 있는 박막 제조용 진공 증발원 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, in the case of a source material used for manufacturing a thin film is a material having a very large difference in evaporation temperature and pyrolysis temperature, such as a polymer material, by heating at a different heating temperature by a dual heating source, the existing evaporation source device The present invention can provide a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film that can be applied to a polymer material which is not suitable as a source material.

또한, 본 발명에 의하면, 박막 제조용 진공 증발원 장치의 가열원을 2중으로 구성하고, 이들 가열원 각각의 가열 온도를 상이하게 함으로써, 박막 제조용 진공 증발원 장치로 전달되는 외부 공급 전원을 차단하는 경우에 제1 가열원의 내부 온도가 서서히 냉각되어 소스 물질이 제2 증발원으로 이동하더라도 상대적으로 가열 온도가 더 높은 제2 가열원에서 증발되지 않도록 하여 기존의 증발원 장치에 비해서 불필요한 소스 물질의 소모를 줄여 더욱 효율적인 박막 제조용 진공 증발원 장치를 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, the heating source of the vacuum evaporation source device for thin film production is constituted by two, and the heating temperature of each of these heating sources is different, whereby the external supply power to be transmitted to the vacuum evaporation source device for thin film production is cut off. 1 The internal temperature of the heating source is gradually cooled so that even if the source material moves to the second evaporation source, it does not evaporate from the second heating source with a higher heating temperature, thereby reducing the consumption of unnecessary source material compared to the conventional evaporation source device, thereby making it more efficient. A vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film can be provided.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)의 사용 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for schematically explaining the process of using the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명인 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)는 진공 챔버(26) 안에서 기판(25)에 박막을 형성하기 위하여 사용된다. 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 진공 챔버(26)의 일면에 존재하는 개구를 통하여 진공 챔버(26)의 안으로 삽입된다. 여기서, 본 발명에서의 진공 챔버(26)는 내부를 진공 상태로 유지하도록 하는 모든 장치를 의미하며, 도 1에서와 같은 구조로 된 것으로 한정되지 않음은 당연할 것이다. 한편, 기판(25)은 진공 챔버(26)의 투입구와 반대 면에 근접해서 진공 챔버(26)의 내부의 세로 방향을 기준으로 할 때 중앙부에 위치하게 된다. 도 1에서와 같이 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)는 진공 챔버(26) 내에서 소스 물질을 분사하여 기판(25)에 균일한 박막을 형성하게 된다.Referring to FIG. 1, a vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film of the present invention is used to form a thin film on a substrate 25 in a vacuum chamber 26. The vacuum evaporation source device 10 for thin film production is inserted into the vacuum chamber 26 through an opening existing on one surface of the vacuum chamber 26 as shown in FIG. Here, the vacuum chamber 26 in the present invention means all the devices to keep the interior in a vacuum state, it will be obvious that not limited to the structure as shown in FIG. On the other hand, the substrate 25 is located near the inlet of the vacuum chamber 26 to the center portion when the reference to the longitudinal direction of the interior of the vacuum chamber 26 as a reference. As shown in FIG. 1, the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film forms a uniform thin film on the substrate 25 by spraying a source material in the vacuum chamber 26.

도 2는 도 1의 박막 제조용 진공 증발원 장치와 본 장치에 부가된 구성을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the vacuum evaporation source device for manufacturing the thin film of FIG. 1 and the configuration added to the present device.

도 2에는 본 발명인 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)와 이를 작동하기 위 해 부가된 구성을 도시하고 있다. 우선, 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)에 대해서는 도 3 내지 도 4에서 상세히 설명하기로 하고, 도 2에서는 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)에 부가되어 있는 구성에 대해서 설명하기로 한다.Figure 2 shows the vacuum evaporation source device 10 for producing a thin film of the present invention and the configuration added to operate the same. First, the vacuum evaporation source device 10 for thin film production will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4, and the configuration added to the vacuum evaporation source device 10 for thin film production will be described in FIG. 2.

박막 제조용 진공 증발원 장치(10)는 소스 물질을 고온으로 가열하는 과정이 있으므로, 외부로부터 전력을 공급받도록 구성되어 있다. 따라서, 내부로 전력을 공급하기 위한 내부 전력 공급 포트(21)가 존재한다. 내부 전력 공급 포트(21)는 도 3 내지 도 4에서 설명할 열선으로 전력을 공급하는 역할을 한다. 한편, 전력선 전극(22)이 내부 전력 공급 포트(21)와 연결되어 있으며, 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)를 지지하기 위한 내부 지지대(23)와 온도 감지용 열전대 고정관(24)이 본 발명인 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)에 부가되어 있다.Since the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film has a process of heating a source material to a high temperature, it is configured to receive power from the outside. Thus, there is an internal power supply port 21 for supplying power therein. The internal power supply port 21 serves to supply power to the heating wire to be described with reference to FIGS. 3 to 4. Meanwhile, the power line electrode 22 is connected to the internal power supply port 21, and the inner support 23 for supporting the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing the thin film and the thermocouple fixing tube 24 for temperature sensing are the present invention thin film. It is added to the vacuum evaporation source apparatus 10 for manufacture.

도 3은 도 2의 박막 제조용 진공 증발원 장치를 상세히 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining in detail the vacuum evaporation source device for producing a thin film of FIG.

도 3을 참조하면, 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)는 길이 방향으로 연장되는 석영관(13)과 상기 석영관의 양단부 부근에 각각 배치되는 제1 가열원(11) 및 제2 가열원(12)으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 3, the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film includes a quartz tube 13 extending in a longitudinal direction and a first heating source 11 and a second heating source 12 disposed near both ends of the quartz tube, respectively. )

석영관(11)은 석영으로 이루어진 원형의 관으로서, 사각 기둥 및 기타 다각 기둥의 형태로 제작될 수도 있으나, 내부의 소스 물질이 균일하게 가열되게 하기 위해서 원형의 관으로 제작하여 사용하는 것이 가장 바람직하다. 이러한 석영관(11)은 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)에서 제1 가열원(11)이 작동하는 경우 에 가열 수단에 의해 발생된 열복사선을 투과하도록 하여 도가니에 저장된 소스 물질 및 내부를 통과하는 물질에 열이 전달되도록 하는 역할을 한다.The quartz tube 11 is a circular tube made of quartz, and may be manufactured in the form of a square pillar and other polygonal pillars. However, the quartz tube 11 is most preferably made of a circular tube to uniformly heat the source material therein. Do. The quartz tube 11 passes through the source material and the inside stored in the crucible so as to transmit heat radiation generated by the heating means when the first heating source 11 is operated in the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film. It serves to transfer heat to the material.

제1 가열원(11)은 흑연 도가니(14), 열선(15), 외부 케이스(16), 열복사선 반사판(18), 지지판(19) 및 열선 고정 나사(20)로 구성되어 있다. 흑연 도가니(14)는 석영관을 둘러싸도록 구성되어 있으며, 소스 물질을 내부에 담는 한편 열선(15)으로부터 나온 열복사선을 일차적으로 흡수한 후 재방출하여 열복사파를 균일하게 방출되도록 하는 역할을 한다. 열선(15)은 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)와 연결된 외부 전력 공급 장치로부터 전력을 공급받아 소스 물질을 가열하기 위해 열을 발생하는 역할을 하며, 열선(15)은 흑연 도가니(14)의 외측에 이격되어 위치하므로 열선(15)이 발생한 열을 전도가 아닌 복사열의 형태로 흑연 도가니(14)로 전달된다. 외부 케이스(16)는 열선(15)과 흑연 도가니(14)를 외력으로부터 보호하고 각각을 지지하는 역할을 한다. 열복사선 반사판(18)은 열선(15)은 모든 방향으로 열복사선을 발생시키므로, 흑연 도가니(14)의 반대 방향으로 전달되는 열을 반사시켜 흑연 도가니(14)에 전달되는 열을 최대로 하기 위한 역할을 하며, 열복사선 반사판(18)은 외부 케이스(16)의 내측에 부착되도록 구성할 수 있다. 지지판(19)은 제1 가열원(11)을 지지하는 역할을 하며, 열선 고정 나사(20)는 열선이 고정된 상태를 유지하도록 고정하는 역할을 한다.The first heating source 11 is composed of a graphite crucible 14, a heating wire 15, an outer case 16, a heat radiation reflecting plate 18, a support plate 19, and a heating wire fixing screw 20. The graphite crucible 14 is configured to surround the quartz tube, and serves to contain the source material therein and to absorb the heat radiation emitted from the heat ray 15 first and then re-emit it so that the heat radiation wave is uniformly emitted. . The heating wire 15 receives power from an external power supply device connected to the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film to generate heat to heat the source material, and the heating wire 15 is outside the graphite crucible 14. Since it is spaced apart from the heat generated by the heat wire 15 is transferred to the graphite crucible 14 in the form of radiant heat rather than conduction. The outer case 16 serves to protect the hot wire 15 and the graphite crucible 14 from external forces and to support each of them. Since the heat radiation line reflecting plate 18 generates heat radiation lines in all directions, the heat radiation line reflector 18 reflects heat transferred in the opposite direction of the graphite crucible 14 to maximize the heat transferred to the graphite crucible 14. It serves, and the heat radiation reflector 18 may be configured to be attached to the inside of the outer case 16. The support plate 19 serves to support the first heating source 11, and the heating wire fixing screw 20 serves to fix the heating wire to maintain a fixed state.

제2 가열원(12)은 제1 가열원(11)과 같은 형태로써 석영관(13)의 다른 단부를 둘러싸는 구조로 되어 있으며, 석영관(13)으로부터 이격되어 위치하는 제2 케이스(17) 및 석영관(13)과 제2 케이스(17) 사이의 공간에서 석영관(13)과 제2 케이 스(17)로부터 이격되어 위치하는 열선(15)을 포함하도록 구성되어 있다. 제2 가열원(12)의 각 구성에 대해서는 앞서 설명한 제1 가열원(12)의 설명과 중복되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The second heating source 12 has the same shape as the first heating source 11 and has a structure surrounding the other end of the quartz tube 13, and the second case 17 spaced apart from the quartz tube 13. ) And a heating wire 15 spaced apart from the quartz tube 13 and the second case 17 in the space between the quartz tube 13 and the second case 17. Each configuration of the second heating source 12 overlaps with the description of the first heating source 12 described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 3에서 도시한 바와 같이 박막 제조용 진공 증발원 장치(10)가 제1 가열원(11)과 제2 가열원(12)으로 구성되어 있으며, 제1 가열원(11)은 소스 물질의 기화 온도, 예를 들어 약 100℃ 정도로 가열되고, 제2 가열원(12)은 증발된 소스 물질이 열분해되는 온도, 예를 들어 700~800℃로 가열된다. 이로 인해서, 제1 가열원에서는 소스 물질이 증발되어 석영관을 통해 기화된 소스 물질이 이동하게 되고, 제2 가열원에 의해 기화된 소스 물질이 열분해될 수 있으므로, 고분자 물질과 같은 소스 물질도 진공 증착 방식으로 박막을 형성할 수 있게 된다.As shown in FIG. 3, the vacuum evaporation source device 10 for manufacturing a thin film is composed of a first heating source 11 and a second heating source 12, and the first heating source 11 includes a vaporization temperature of a source material, For example, it is heated to about 100 degrees Celsius, and the second heating source 12 is heated to a temperature at which the evaporated source material is pyrolyzed, for example, 700 to 800 degrees Celsius. As a result, in the first heating source, the source material is evaporated to move the vaporized source material through the quartz tube, and the source material vaporized by the second heating source may be pyrolyzed, so that the source material such as the polymer material may be vacuumed. It is possible to form a thin film by a deposition method.

아울러, 박막이 원하는 두께로 형성되어 진공 증발원의 작동을 정지시키는 경우에 두 개의 가열원에 대한 전원 공급을 차단하는 경우 제1 가열원(11)에 잔열이 남아 있더라도 증발된 물질이 석영관 내부에 잔류할 뿐 석영관 외부로는 방출되지 않는다. 따라서, 전원 오프시에 즉시 증발 물질의 방출이 정지될 수 있으므로 증발 물질의 분사 제어를 신속하고 정확하게 행할 수 있을 뿐만 아니라, 석영관 내부에 잔류하던 기화된 소스 물질이 냉각되면서 일부가 다시 도가니 내부로 복귀하게 되므로 소스 물질의 불필요한 소모를 절감할 수 있게 되는 것이다.In addition, when the thin film is formed to a desired thickness and stops the operation of the vacuum evaporation source, when the power supply to the two heating sources is cut off, the evaporated material remains inside the quartz tube even though residual heat remains in the first heating source 11. It remains and is not emitted outside the quartz tube. Therefore, the discharge of the evaporation material can be stopped immediately when the power is turned off, so that the spray control of the evaporation material can be controlled quickly and accurately, and the part of the vaporized source material remaining inside the quartz tube is cooled, and some of it is brought back into the crucible. By returning, it is possible to reduce unnecessary consumption of the source material.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 박막 제조용 진공 증발원 장치의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the overall configuration of the vacuum evaporation source device for producing a thin film according to another embodiment of the present invention.

도 4에서 도시한 박막 제조용 진공 증발원 장치는 도 3에서 설명한 박막 제조용 진공 증발원 장치와 기본적인 구성이 동일하다. 다만, 도 4의 박막 제조용 진공 증발원 장치에서는 제2 가열원(12)에서 석영관(13)을 둘러싸는 흑연 도가니(14)가 제1 가열원(11)과 동일하게 포함된 점에서 차이가 있을 뿐이며, 이러한 흑연 도가니(14)는 앞서 설명한 바와 같이, 열선(15)으로부터 나온 복사파에 의해 가열되는 경우 열복사파를 균일하게 방출되도록 하는 역할을 한다. 기타 구성에 대해서는 도 3에서 상세히 설명하였으므로, 생략하기로 한다.The vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film shown in FIG. 4 has the same basic configuration as the vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film described with reference to FIG. 3. However, in the vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film of FIG. 4, there may be a difference in that the graphite crucible 14 surrounding the quartz tube 13 in the second heating source 12 is included in the same manner as the first heating source 11. Only, as described above, the graphite crucible 14 serves to uniformly emit the heat radiation wave when heated by the radiation wave from the heating wire 15. Since other configurations have been described in detail with reference to FIG. 3, they will be omitted.

이상에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 첨부한 도면 및 특허청구범위에 의해 파악되는 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변형, 수정, 개선 실시가 가능하다는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that variations, modifications, and improvements can be made.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 박막 제조용 진공 증발원 장치의 사용 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for schematically explaining a process of using a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 박막 제조용 진공 증발원 장치와 본 장치에 부가된 구성을 설명하기 위한 도면,FIG. 2 is a view for explaining a vacuum evaporation source device for manufacturing a thin film of FIG. 1 and a configuration added to the present device; FIG.

도 3은 도 2의 박막 제조용 진공 증발원 장치를 상세히 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining in detail the vacuum evaporation source device for producing a thin film of FIG.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 박막 제조용 진공 증발원 장치의 전체 구성을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the overall configuration of the vacuum evaporation source device for producing a thin film according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 박막 제조용 진공 증발원 장치10: vacuum evaporation source device for thin film production

11 : 제1 가열원11: first heating source

12 : 제2 가열원12: second heating source

13 : 석영관13: quartz tube

14 : 흑연 도가니14: graphite crucible

15 : 열선15: heating wire

16 : 외부 케이스16: outer case

17 : 제2 케이스17: second case

18 : 열복사선 반사판18: heat radiation reflector

19 : 지지판19: support plate

20 : 열선 고정 나사20: heating wire fixing screw

21 : 내부 전력 공급 포트21: internal power supply port

22 : 전력선 전극22: power line electrode

23 : 내부지지대23: internal support

24 : 온도 감지용 열전대 고정관24: thermocouple fixing tube for temperature detection

25 : 기판25: substrate

26 : 챔버(chamber)26 chamber

Claims (4)

길이 방향으로 연장되는 석영관;A quartz tube extending in the longitudinal direction; 상기 석영관의 일 단부를 둘러싸는 흑연 도가니, 상기 흑연 도가니의 외측에 이격되어 위치하는 열선 및 상기 열선과 흑연 도가니를 지지하는 외부 케이스를 포함하는 제1 가열원; 및A first heating source including a graphite crucible surrounding one end of the quartz tube, a heating wire spaced apart from the outside of the graphite crucible, and an outer case supporting the heating wire and the graphite crucible; And 상기 석영관의 상기 일 단부에서 이격되어 상기 석영관의 다른 단부를 둘러싸며, 상기 석영관으로부터 이격되어 위치하는 제2 케이스 및 상기 석영관과 상기 제2 케이스 사이의 공간에서 상기 석영관과 제2 케이스로부터 이격되어 위치하는 열선을 포함하는 제2 가열원A second case spaced apart from the one end of the quartz tube and surrounding the other end of the quartz tube and spaced apart from the quartz tube, and the quartz tube and the second case in a space between the quartz tube and the second case; A second heating source comprising a heating wire spaced from the case 을 포함하고,Including, 상기 제1 가열원은 상기 석영관 내부에 저장되는 소스 물질의 기화 온도로 가열되고, 상기 소스 물질은 고분자 물질을 포함하며,The first heating source is heated to the vaporization temperature of the source material stored in the quartz tube, the source material comprises a polymer material, 상기 제2 가열원은 상기 제1 가열원에 의해 증발된 소스 물질의 열분해 온도로 가열되는 박막 제조용 진공 증발원 장치.And the second heating source is heated to the pyrolysis temperature of the source material evaporated by the first heating source. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 가열원은, 상기 석영관과 상기 열선 사이에 상기 석영관의 외부를 둘러싸는 흑연 도가니를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 진공 증발원 장치.And the second heating source further comprises a graphite crucible surrounding the outside of the quartz tube between the quartz tube and the heating wire. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부 케이스에는, 상기 열선으로부터 열복사선을 상기 흑연 도가니로 측으로 반사시키는 열복사선 반사판이 설치되는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 진공 증발원 장치.And a heat radiation reflector for reflecting heat radiation from the heat ray to the graphite crucible to the outer case. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 케이스에는, 상기 열선으로부터 열복사선을 상기 흑연 도가니로 측으로 반사시키는 열복사선 반사판이 설치되는 것을 특징으로 하는 박막 제조용 진공 증발원 장치.And a second heat radiation reflector for reflecting heat radiation from the heat ray to the graphite crucible.
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