KR101209107B1 - 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기물 소스의 효과적인 증착을 유도할 수 있는 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치에 관한 것으로서, 소스 물질이 저장되며 일측에 개구부를 구비하는 도가니, 도가니에 열을 공급하여 소스 물질을 가열하는 가열원, 및 도가니 내부와 개구부 사이를 가로막도록 배치되며 도가니 내부에서 증발되는 소스 물질을 외부로 방출하기 위한 홀 또는 채널을 구비하는 분자선 커팅부를 포함하고, 분자선 커팅부가 도가니 내부에서 증발되는 소스 물질의 분사선을 홀 또는 채널의 내벽에 충돌시켜 쪼개는 증발원 장치를 제공한다.

Description

소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치{EFFUSION CELL HAVING STRUCTURE FOR PREVENTING SPATTERING OF SOURCE}

본 발명은 진공 분위기에서 유기물 소스를 증발시키는 증발원 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기물 소스의 효과적인 증착을 유도할 수 있는 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치에 관한 것이다.

진공 증착용 도가니형 증발원 장치(Crucible type Effusion Cell)는 분자선 증착기(Molecular Beam Epitaxy) 또는 유기물 분자선 증착기(Organic Molecular Beam Deposition)에 필수적으로 사용되는 핵심 장치이다. 이 장치들은 불순물 유입이 최대한 배제되어야 하는 광소자나 유기 디스플레이의 최적 성능을 구현하기 위해 필수적이다.

유기 디스플레이 소자를 제작함에 있어 기존에 사용되는 저항가열식 증발원은 평면 형태 또는 코일 형태의 발열체를 사용하기 때문에 유기물 소스 자체의 미세한 온도 조절이 거의 불가능하고, 불순물 유입 문제를 근본적으로 해결하기 어렵다. 또한, 기존의 고온용 도가니형 증발원의 경우 발열체를 회전체 형태로 성형하거나 판상 저항체를 가공하여 사용하는데 이러한 구조는 발열체의 작동시 열 전달 및 방출이 원활하지 않아 미세한 온도 조절이 불가능하다.

따라서, 기존의 증발원에서는 증착(Deposition)하고자 하는 박막(Thin Film)의 두께 조절이 어렵다. 또한, 소스에 가해지는 열 분배의 조절이 용이하지 않으므로 유기물 소스가 상부에서부터 증발되지 않아 증착에 어려움이 있으며 노즐의 크로킹(Crocking) 현상이 발생하는 문제점이 있다.

더욱이, 기존의 증발원을 이용하는 증착 방법에서는 도가니 아래 또는 옆면의 표면에 온도 센서를 접촉시켜 온도 제어를 하고 있다. 하지만, 이러한 방법은 실제 소스의 온도와 온도 센서의 측정 온도 간에 편차가 많이 나게 되며 온도 센서의 위치가 소스보다 열원과 너무 가까워 실제적인 제어가 불가능하다. 특히, 200℃에서 350℃ 사이의 저온에서는 온도 센서에서 측정된 온도와 실제 소스의 온도 편차가 설정 온도에서 ±1℃ 이상 벗어나는 경우가 많다. 따라서, 기존의 방법은 유기물과 같이 승화성이 있는 재료를 증착하는 데 있어 증발량 조절이 매우 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유기물 증착시 유기물의 튐 현상을 차단하고 도가니 내부 온도 손실을 막아 외부로 유출되는 열 에너지를 차단할 수 있는 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 도가니 내의 소스 물질에 대한 온도 구배가 도가니 아래쪽으로 내려가면서 낮아지는 역삼각형 형태를 구비하도록 구성요소들을 배열함으로써, 유기물 증착에 최적의 조건으로 도가니 내의 열 분배를 제어할 수 있는 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 의하면, 소스 물질이 저장되며 일측에 개구부를 구비하는 도가니; 도가니에 열을 공급하여 소스 물질을 가열하는 가열원; 및 도가니 내부와 개구부 사이를 가로막도록 배치되며 도가니 내부에서 증발되는 소스 물질을 외부로 방출하기 위한 홀 또는 채널을 구비하는 분자선 커팅부를 포함하는 증발원 장치가 제공된다. 여기서, 분자선 커팅부는 소스 튐 방지용 구조물로서 도가니 내부에서 증발되는 소스 물질의 분사선을 홀 또는 채널의 내벽에 충돌시켜 쪼개는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 분자선 커팅부는 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 제1 플레이트와 제2 플레이트를 구비하고, 제1 플레이트는 두께 방향으로 관통하는 복수의 제1 홀들을 구비하고, 제2 플레이트는 두께 방향으로 관통하는 복수의 제2 홀들을 구비하며, 제2 홀들 각각은 서로 인접한 제1 홀들 사이의 제1 플레이트의 일면과 마주하도록 배치된다.

제1 홀들 각각의 단면적은 제1 플레이트의 일면에서 타면으로 가면서 증가되는 것이 바람직하다. 제2 홀들 각각의 단면적은 제2 플레이트의 일면에서 타면으로 가면서 증가되는 것이 바람직하다.

제2 플레이트의 일면은 도가니의 내부를 마주하도록 배치되고, 제2 플레이트의 타면과 제1 플레이트의 일면은 서로 마주하며, 제1 플레이트의 타면은 도가니의 개구부를 향하도록 배치되는 것이 좋다.

제1 플레이트 및 제2 플레이트는 그라파이트로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 분자선 커팅부는 복수의 볼 형상 부재들과 복수의 볼 형상 부재들을 포위하는 메쉬 부재를 구비하고, 복수의 볼 형상 부재들 사이에는 채널이 형성된다.

메쉬 부재는 복수의 볼 형상 부재들을 그 양측에서 샌드위치 형태로 포위하는 한 쌍의 다공 플레이트들을 구비하는 것이 바람직하다.

복수의 볼 형상 부재들 또는 한 쌍의 다공 플레이트들은 그라파이트 또는 써멀볼(thermal ball)로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 소스 물질이 저장되며 일측에 개구부를 구비하는 제1 도가니; 제1 도가니 외측에 제1 도가니를 감싸도록 설치되는 제2 도가니; 제2 도가니에 열을 공급하여 소스 물질을 가열하는 가열원; 제1 도가니 내부와 개구부 사이를 가로막도록 배치되며 홀 또는 채널을 구비하는 분자선 커팅부; 및 제1 도가니의 개구부를 부분적으로 덮는 덮개를 포함하는 증발원 장치가 제공된다. 여기서, 제1 도가니는 제2 도가니의 열전도에 의해 가열되고, 분자선 커팅부는 소스 튐 방지용 구조물로서 도가니 내부에서 증발되는 소스 물질의 분사선을 홀 또는 채널의 내벽에 충돌시켜 쪼개는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 분자선 커팅부는 상기 일 측면의 양태들 중 어느 하나에 따른 분자선 커팅부인 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 제2 도가니는 서로 분리가능하게 결합되는 상부 제2 도가니와 하부 제2 도가니를 포함한다.

가열원은 상부 제2 도가니의 상부 외주면을 따라 배치될 수 있다.

하부 제2 도가니의 벽 두께는 상부 제2 도가니에 인접한 부분보다 멀리 위치한 부분의 두께가 얇은 것이 바람직하다.

가열원은 미앤더링 형태의 저항선을 포함하며, 소스 물질이 증발하여 배출되는 방향과 직교하는 방향에서 제2 도가니의 외주면 상에 위치하는 저항선의 밀도가 제2 도가니의 중앙부보다 가장자리에서 더 큰 것이 바람직하다.

증발원 장치는 덮개와 마주하는 하부 제2 도가니의 하부측을 지지하며 덮개보다 열전도율이 높은 하부 지지대를 더 포함할 수 있다.

덮개는 제2 도가니의 열전도에 의해 가열되는 흑연판으로 형성될 수 있다.

증발원 장치는 제1 도가니 및 제2 도가니와, 가열원, 하부 지지대, 및 덮개를 감싸는 반사판을 더 포함할 수 있다.

또한, 증발원 장치는 반사판을 사이에 두고 덮개와 마주하도록 배열되며 덮개 부분으로의 열 방출을 차단하는 제1 열차단부를 더 포함할 수 있다.

또한, 증발원 장치는 덮개를 사이에 두고 가열부와 마주하는 측에 배열되며 덮개를 통해 외부로 방출되는 열을 차단하는 제2 열차단부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 증발원 장치의 덮개는 소스 물질을 제1 도가니 외부로 배출하는 배출부를 구비하며, 배출부는 덮개의 몸체 내부를 지그재그 형태로 관통하도록 형성될 수 있다.

증발원 장치는 소스 물질이 증발되어 나오는 덮개의 배출부의 가장자리에 배열되며 배출부의 크기와 방향을 조절하는 조절부를 더 포함할 수 있다.

증발원 장치는 열복사 가열형 선형 증발원 장치로 구현될 수 있다.

본 발명에 의하면, 유기물 증착시 튐 현상을 차단하고, 외부로 유출되는 도가니 내부의 온도 손실을 효과적으로 차단할 수 있다.

또한, 유기물 증착에 최적의 조건으로 도가니 내의 온도 구배를 제공할 수 있다. 즉, 도가니 전체의 온도 편차를 줄이기 위해 이중 도가니 구조와 수직 배열형 가열원 구조 등에 의해 도가니의 온도를 정밀 제어할 수 있다. 따라서, 도가니 내의 열전도도가 낮은 유기물 소스가 도가니 상부에서부터 증발할 수 있으며, 이에 의하여 유기물 소스의 튐 현상을 최소화시키고 증발 속도를 높일 수 있다.

또한, 도가니 상부의 배출구의 크기나 구조를 덮개 또는 덮개와 조절부에 의해 조절함으로써, 유기물 소스의 증착량 및 균일도를 조절하면서 도가니의 온도 구배를 정밀 제어할 수 있다.

아울러, 본 발명의 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치를 채용하면, 기판에 증착되는 유기물 박막의 균일성을 현저하게 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치(이하, 간략히 증발원 장치라고 한다)의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 도 1의 증발원 장치에 채용된 이중 플레이트에 대한 확대 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 이중 플레이트의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발원 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a는 도 3의 증발원 장치에 채용된 볼 레이어에 대한 확대 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 볼 레이어의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증발원 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 증발원 장치에 채용된 제2 도가니를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 증발원 장치에 채용된 하부 제2 도가니를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 증발원 장치를 설명하기 위한 분해 부분 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 덮개 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 다른 덮개 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 또 다른 덮개 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 제6 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 가열원 구조를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 소스 튐 방지용 구조물을 구비한 증발원 장치(이하, 간략히 증발원 장치라고 한다)의 전체적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서 증발원 장치는 진공 분위기에서 도가니 내부에 들어있는 소스 물질을 가열하여 증발시키는 장치로서, 도가니, 가열원, 및 분자선 커팅부를 포함한다.

도가니는 소스 물질을 저장하며, 원형, 선형 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 가열원은 도가니에 열을 공급하는 열원으로서, 저항선 등으로 구현될 수 있다. 분자선 커팅부는 도가니 내부와 개구부 사이를 가로막도록 배치되고, 개구부를 통해 도가니 내부와 외부를 유체소통 가능하게 연결하는 복수의 홀들 또는 채널들을 구비한다.

본 실시예에서 분자선 커팅부는 소스 튐 방지용 구조물로서 도가니 내에서 증발하여 외부로 나오는 소스의 분자선을 상기 복수의 홀들 또는 채널들의 내벽에 충돌시킴으로써 실질적으로 잘게 쪼개는 기능을 수행한다.

분자선 커팅부를 채용함으로써, 증발원 장치는 도가니 내부에서 증발하는 소스 물질의 분자선을 잘게 쪼갤 수 있고, 그것에 의하여 도가니에서 방출되는 소스 물질의 입자 크기를 균일하게 할 수 있다. 또한, 도가니 개구부에서 소스 물질이 튀어 개구부 주변에 달라붙는 튐 현상을 방지하고 도가니 내의 열 에너지가 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있다. 더욱이, 도가니에서 실질적으로 균일한 크기의 소스 물질을 방출하게 되므로, 기판에 증착되는 박막의 균일성을 향상시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 증발원 장치의 다양한 실시예들은 이하의 상세한 설명을 통해 구체적으로 언급하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 증발원 장치의 개략적인 단면도이다. 도 2a는 도 1의 증발원 장치에 채용된 이중 플레이트에 대한 개략적인 확대 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 이중 플레이트의 개략적인 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 증발원 장치(100)는 소스 물질(101)이 저장되며, 그 일측 또는 상부측에 개구부(112)를 구비하는 도가니(110), 도가니(110)에 열을 공급하여 도가니(110) 내의 소스 물질(101)을 가열하는 가열원(120), 및 도가니(110) 내부와 개구부(112) 사이를 가로막도록 배치되며 도가니(110) 내부에서 증발되는 소스 물질(101)을 개구부(112) 측으로 방출하기 위한 홀을 구비하는 분자선 커팅부를 포함한다. 본 실시예에서 분자선 커팅부는 이중 플레이트(130)로 구현되어 있다. 도가니(110)는 그 하부측에 결합되는 받침대 또는 하부 지지대(140)에 의해 고정 또는 지지된다.

증발원 장치(100)는, 튐 현상 방지 및 균일 가열 효과를 위해, 도가니(110) 내벽에 고정 배치되는 이중 플레이트(130)를 구비한다. 일 실시예에서, 이중 플레이트(130)는 그라파이트 재질의 다수의 구멍이 뚫린 이중 플레이트(Dual graphite holed plate)로 구현될 수 있다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 이중 플레이트(130)의 제1 플레이트(131)는 그라파이트와 같은 베이스 기재, 및 베이스 기재를 그 두께 방향으로 관통하도록 배치되는 복수의 제1 홀들(132)을 구비한다. 이중 플레이트(130)의 제2 플레이트(133)는 그라파이트와 같은 베이스 기재, 및 베이스 기재를 그 두께 방향으로 관통하도록 배치되는 복수의 제2 홀들(134)을 구비한다.

제1 플레이트(131)와 제2 플레이트(133)는 일정 간격 서로 이격되도록 도가니(110)의 내부에서 개구부(112)를 향하는 방향에서 도가니(110) 내에 이중으로 배치된다. 제1 플레이트(131)와 제2 플레이트(133) 사이의 간격은 도가니의 용량이나 소스 종류나 증착 속도 등에 따라 적절히 조절될 수 있다. 제1 홀들(132) 및 제2 홀들(134)은 도가니(110) 내에서 증발되는 소스 물질(101)의 배출구로서 기능한다.

제1 홀들(132) 및 제2 홀들(134) 각각은 베이스 기재의 일면에서 입구(132b, 134b)가 좁고 위로 갈수록 폭 또는 직경이 커져 출구(132a, 134a)가 넓어지는 형태를 구비한다. 예컨대, 각각의 홀(132; 134)은 일단에서부터 타단으로 가면서 단면적이 넓어지는 원추절단형 구조를 구비할 수 있다.

본 실시예에서, 제1 플레이트(131)의 제1 홀들(132)과 제2 플레이트(133)의 제2 홀들(134)은 서로 엇갈려 배치된다. 즉, 제1 플레이트(131)보다 도가니(110) 안쪽에 배치되는 제2 플레이트(133)의 제2 홀들(134)을 통과한 소스 물질(101)은 제1 및 제2 플레이트들(131, 133) 사이의 공간 또는 채널의 내벽에 부딪혀 쪼개진 후 제1 홀들(132)을 통해 개구부(112) 측으로 이동한다. 다시 말하면, 제2 홀들(134) 각각이 서로 인접한 제1 홀들(132) 사이의 제1 플레이트(131)의 일면과 마주하도록 배치됨으로써, 도가니(110)에서 증발된 소스 물질(101)은 이중 플레이트(130)의 홀들(132; 134)과 제1 및 제2 플레이트들(131, 133) 사이의 채널 내벽에 충돌하여 잘게 쪼개진 후, 제1 홀들(132)을 통해 도가니(110) 외부로 방출된다.

본 실시예에서 도가니(110)에서 배출되는 소스 물질(101)의 분자선(200)은, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 이중 플레이트(130)에서 잘게 쪼개져 배출되게 되는데, 이러한 구조에 의하면, 유기물 소스 증착시 가장 문제가 되는 소스 물질의 튐 현상을 방지할 수 있다. 즉, 가열되어 배출되며 직진성을 가지는 분자선(200)은 제2 플레이트(133)의 제2 홀들(134)을 통해 배출되지만 제1 플레이트(131)에 의해 그 진로가 막히게 되므로 제2 플레이트(133) 측으로 다시 튕겨져 나오게 되고, 그런 다음 제2 플레이트(133)에 부딪혀 다시 상부로(즉, 제1 플레이트의 제1 홀들 측으로) 튕겨져 올라가 밖으로 배출되게 된다.

이와 같이, 직진성을 가지는 분자선(200) 대부분은 개구부(112)를 막고 있는 이중 플레이트(130)로 인해 지그재그 형태로 이중 플레이트(130) 내의 홀 또는 채널 내벽에 적어도 두 번 부딪히게 되고, 이로 인해 소스 물질의 분자선은 잘게 쪼개질 수 있다. 또한, 도가니 내부에서 생성된 분자선(200) 중 튐 현상을 유발시킬 수 있는 일부 분자선을 제1 플레이트(131)로 막아 다시 도가니(110) 내부 측으로 돌려보내는 구조를 가지므로, 튐 현상을 방지하는 효과를 가지게 된다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 증발원 장치의 개략적인 단면도이다. 도 4a는 도 3의 증발원 장치에 채용된 볼 레이어에 대한 확대 단면도이다. 도 4b는 도 4a의 볼 레이어의 평면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 증발원 장치(300)는 도가니(310), 가열원(320), 및 분자선 커팅부를 포함한다. 본 실시예에서 분자선 커팅부는 볼 레이어(330)로 구현되어 있다.

도가니(310)는 내부에 배치되는 볼 레이어(330)의 지지를 위해 도가니(310)의 내벽 상부측에 걸림 턱 형태의 단차부(312)를 구비할 수 있다. 도가니(310)는 그 하부측에 결합되는 하부 지지대(340)에 의해 고정 또는 지지될 수 있다.

본 실시예에 따른 증발원 장치(300)는, 도 1을 참조하여 설명한 증발원 장치와 비교할 때, 튐 현상 방지 및 균일 가열 효과를 위하여, 볼 레이어(330)를 구비하는 것을 주된 기술적 특징으로 한다.

증발원 장치(300)는, 소스 튐 방지용 구조물로서 도가니(310) 내에 고정 배치되는 볼 레이어(330)를 구비한다. 일 실시예에서, 볼 레이어(330)는 다수의 그라파이트 볼들(Graphite balls) 또는 써멀볼들(thermal balls)과, 다수의 볼들을 포위하는 메쉬의 조합으로 구현될 수 있다. 여기서, 써멀볼은 진공 증착 공정시 소스 물질과 반응하지 않는 재료로 제조된 볼 형상의 구조물을 모두 포함한다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 볼 레이어(330)는 소정 두께의 제1 메쉬층(331), 소정 두께의 제2 메쉬층(332), 및 제1 메쉬층과 제2 메쉬층 사이에 배치되는 다수의 볼들(333)을 구비한다. 제1 메쉬층(331)의 개구율과 제2 메쉬층(332)의 개구율은 50% 이상, 바람직하게는, 약 90% 이상인 것이 좋다. 전술한 제1 메쉬층(331)과 제2 메쉬층(332)은 증발된 소스 물질(301)과 반응하지 않으면서 소스 물질(301)을 실질적으로 그대로 통과시키며 다수의 볼들(333)을 가두어 지지할 수 있으면 어떠한 재료로도 제조가능하다.

메쉬(331, 332)에 의해 포위된 다수의 볼들(333)은 도가니(310) 내에서 증발되어 개구부(312)로 향하는 소스 물질(301)의 분자선(400)을 잘게 쪼개기 위한 것이다. 즉, 소스 물질(301)의 분자선(400)이 볼들(333) 사이를 통과할 때, 볼들(333) 사이의 틈 또는 채널(335) 내벽에 충돌하여 잘게 쪼개진다.

전술한 구성에 의하면, 볼 레이어(330)를 채용함으로써, 도가니(310) 외부로 방출되는 열을 차단하여 도가니(310) 상부에 놓일 기판(미도시)에 가해지는 열을 최소화할 수 있으며, 또한 도가니(310) 내부의 온도를 외부 손실 없이 유지시켜 주어 소스 물질(301)의 온도 조절이 용이하고, 소스 물질(301)의 튐 현상을 방지할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 도 2b 및 도 4b는 도시의 편의상 직사각형 형태로 도시하였지만, 도가니 배부의 횡단면 형상에 따라 원형, 타원형, 육각형 등의 형태를 가질 수 있음은 당연하다 할 것이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 증발원 장치의 개략적인 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 증발원 장치(500)는, 제1 도가니(510), 제2 도가니(520), 가열원(530), 분자선 커팅부(540), 및 덮개(560)를 포함한다. 또한, 선형 증발원 장치(500)는 하부 지지대(550), 반사판(580), 제1 열차단부(570), 및 제2 열차단부(575)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 증발원 장치(500)의 도가니는 소스 물질의 정밀 가열과 소스 물질의 온도 구배에 대한 정밀 제어를 위해 이중 도가니 구조를 구비한다.

제1 도가니(510)는 유기물 소스 물질(501)을 저장하며 그 입구 또는 개구부가 상부측으로 개방되어 있다. 제1 도가니(510)는 석영(Quartz) 도가니로 구현될 수 있다.

제2 도가니(520)는 제1 도가니(510)의 개구부를 제외하고 제1 도가니(510)를 외부에서 감싸도록 배치된다. 제2 도가니(520)는 소스 물질(501)이 담겨있는 제1 도가니(510)에 열을 골고루 전달한다. 제2 도가니(520)는 흑연(Graphite) 도가니로 구현될 수 있다.

가열원(530)은 제2 도가니(520)의 상부측 외주면을 따라 배치되고 제2 도가니(520)에 열을 공급한다. 가열원(530)은 제1 및 제2 도가니(510, 520)에 직간접적으로 열을 공급하는 열원으로서, 저항선으로 형성될 수 있다.

가열원(530)을 제2 도가니(520)의 외주면 상에 배치하면, 제2 도가니(520)의 열전도 또는 열복사에 의해 제1 도가니(510)와 그 내부의 소스 물질(501)이 가열되므로, 소스 물질(501)은 도가니 하부로 가면서 온도가 낮아지는 온도 구배를 가질 수 있다.

본 실시예에서, 분자선 커팅부(540)는 도 1 또는 도 3을 참조하여 앞서 설명한 이중 플레이트나 볼 레이어로 구현된다. 따라서, 설명의 중복을 피하기 위해 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

덮개(560)는 제1 도가니(510)의 개구부를 부분적으로 덮는다. 즉, 덮개(560)는 제1 도가니(510) 내에서 증발되는 소스 물질(501)의 배출을 위한 배출부를 구비하고, 배출부는 제1 도가니(510)의 개구부 상에 배열된다. 덮개(560)는 도가니 전체에 있어서 도가니 상부의 온도가 제일 높은 온도가 되도록 제1 도가니(510) 내부나 가열원(530)의 열복사파가 도가니 상부측에서 외부로 방사되는 것을 차단한다. 또한, 덮개(560)는 제1 도가니(510)에서 방출되는 분자선의 방향과 배출량을 조절한다. 덮개(560)는 크기를 가변할 수 있는 흑연판으로 구현될 수 있다.

하부 지지대(550)는 제2 도가니(520)의 하부측을 지지한다. 여기서, 제2 도가니(520)의 하부측은, 제2 도가니(520)에 있어서 덮개(560)에 인접한 부분을 상부측이라 할 때, 상부측과 마주하는 측 또는 상부측의 반대쪽에 위치하는 측을 지칭한다. 하부 지지대(560)는 제2 도가니(520)의 하부측이 상부측보다 쉽게 냉각될 수 있도록 즉, 하부측의 냉각이 원하는 정도로 유도될 수 있도록 방열성이 우수한 재료로 형성된다. 하부 지지대(550)의 방열성은 적어도 덮개(560)의 방열성보다 큰 것이 바람직하고, 하부 지지대(550)의 재료로는 금속 또는 합금 재료가 사용될 수 있다.

반사판(580)은 가열원(530) 외측에 배치되어 가열원(530)의 열을 제2 도가니(520) 측으로 반사시켜 열 효율을 높인다. 반사판(580)은 가열원(530)과 함께 제2 도가니(520) 전체를 포위하도록 배치되는 것이 바람직하다. 반사판(580)으로는 알루미늄 판재 등과 같은 열반사 단열재나, 일반 단열재의 적어도 한쪽 면에 반사식 단열 필름이 코팅된 부재가 사용될 수 있다.

제1 열차단부(570)는 덮개(560)의 상부에 배치되어 외부로 유출되는 열손실을 최소화시킨다. 제1 열차단부(570)는 제2 열차단부(575)와 유사한 재료로 구현될 수 있다. 또한, 제1 열차단부(570)는 제2 열차단부(575)와 일체로 형성될 수 있다.

제2 열차단부(575)는 가열원(530)과 제1 및 제2 도가니들(510, 520)의 외측면 상부에 배치되어 덮개(560)의 가열 효과를 증대시키고 반사판(580)의 측면 상부를 통해 외부로 방출되는 열을 차단한다. 제2 열차단부(575)는 별도의 열반사 단열재나, 반사식 단열 필름이나, 반사식 단열 필름이 코팅된 단열재로 구현될 수 있다.

본 실시예에 따른 선형 증발원 장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

가열원(530)을 작동시키면, 가열원(530)의 열에 의해 제2 도가니(520)가 가열된다. 제2 도가니(520)가 가열되면서, 제2 도가니(520)로부터의 열전도 및 열복사에 의해 제1 도가니(510)가 가열되고, 이때 제1 도가니(510)는 제2 도가니(520)로부터 전달된 열복사파를 투과시켜 내부의 소스 물질(501)이 가열되도록 작용한다.

좀더 구체적으로 설명하면, 제2 도가니(520)의 상부측에 제2 도가니(520)의 측면 상부와 마주하도록 배치된 가열원(530)의 열복사파가 전달되면, 제2 도가니(520)의 상부가 먼저 가열되고, 열전도에 의해 제2 도가니(520)의 하부와 덮개(560)가 가열된다.

이때, 반사판(580)은 가열원(530)에서 배출되는 열복사파를 외부로 방출시키지 않고 열복사파를 제2 도가니(520) 측으로 반사시킨다. 더욱이, 덮개(560)의 상부에 배열되는 제1 열차단부(570), 및 반사판(580)의 상단을 게재하고 덮개(560)와 마주하도록 배열되는 제2 열차단부(575)를 채용함으로써, 도가니 외부로 배출되는 열을 차단하고 열손실을 최소화하며 가열 효과를 극대화시켜 덮개(560)의 온도가 장치 전체에서 상대적으로 높게 형성되도록 한다.

또한, 증발원 장치(500) 전체에서의 온도 구배는 덮개(560), 도가니의 상부, 도가니의 하부, 및 하부 지지대(550)의 순서대로 낮아지는 형태로 형성된다. 즉, 제1 도가니(510) 내부의 온도 구배는 덮개(560)가 위치한 상부측에서부터 하부 지지대(550)가 위치한 하부측으로 내려갈수록 온도가 낮아지는 역피라미드 형태의 온도 구배를 가지게 된다. 이러한 역구조의 온도 구배에 의하면, 열전도도가 낮은 유기물은 제1 도가니(510) 내부에 저장된 상태에서 그 상부층에서부터 증발하게 된다.

증발되는 소스 물질(501)은 분자선 형태로 도가니 외부로 방출된다. 소스 물질(501)은 고분자 물질 또는 저분자 물질 등의 유기물을 포함한다. 이때, 소스 물질(501)은 분자선 커팅부(540)를 통과하면서 잘게 쪼개진 후 도가니 외부로 방출된다.

본 실시예에 따르면, 증발원 장치(500)는 분자선 커팅부(540)를 이용하여 증발된 소스 물질의 분자선을 잘게 쪼갬으로써, 소스 물질(501)이 덮개(560)의 배출구를 막는 크로킹(crocking) 현상을 방지할 수 있다. 또한, 소스 물질(501)의 튐 현상을 방지할 수 있고 소스 물질(501)을 균일하게 방출할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 증발원 장치에 채용된 제2 도가니를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 6은 도 5의 증발원 장치에 채용할 수 있는 상, 하부가 분리가능한 제2 도가니의 형태를 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 증발원 장치에 있어서, 제2 도가니는 제2 도가니의 상부와 하부 간의 좀 더 효과적인 온도 구배를 위하여 분리 구조를 갖는 제2 도가니 형태로 구현된다. 본 실시예에서, 제2 도가니는 상부 제2 도가니(520a) 및 하부 제2 도가니(520b)를 포함한다.

상부 제2 도가니(520a)와 하부 제2 도가니(520b)는 독립적으로 제조되어 결합된다. 상부 제2 도가니(520a)와 하부 제2 도가니(520b)는 서로 분리가능하게 결합될 수 있다. 상부 제2 도가니(520a)와 하부 제2 도가니(520b)는 서로 간의 결합을 위한 결합부(522a; 522b)를 각각 구비할 수 있다. 한 쌍의 결합부(522a, 522b)는 서로 짝맞추어 끼워지는 요철부 형태를 구비할 수 있다.

물론, 본 실시예에 따른 제2 도가니의 변형예에서는 상부 제2 도가니(520a)와 하부 제2 도가니(520b) 사이에 중간 제2 도가니(미도시)가 배열되도록 구현될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 제2 도가니를 형성하는 복수의 도가니들을 소스 물질이 증발하는 방향과 대략 평행한 방향(이하, 수직 방향이라 한다)으로 적층 배열함으로써, 덮개와 하부 지지대 사이에서 도가니의 온도가 덮개가 위치한 상부측에서 하부 지지대가 위치한 하부측으로 내려가면서 낮아지는 형태를 가진다. 따라서, 제1 도가니 내의 유기물 소스를 그 상부에서부터 증발시키기 위한 온도 제어를 용이하게 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 증발원 장치에 채용된 하부 제2 도가니를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 7은 도 6의 제2 도가니에 있어서 하부 제2 도가니로서 채용가능한 또 다른 도가니 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 도가니는 상부 제2 도가니(미도시)와 하부 제2 도가니(520c)를 포함한다. 여기서, 하부 제2 도가니(520c)의 벽 두께는 상부측의 벽 두께(w1)와 하부측의 벽 두께(w2)가 서로 다르게 구성된다.

하부 제2 도가니(520c)에 있어서, 하부측의 벽 두께(w2)는 상부측의 벽 두께(w1)보다 얇다. 이러한 구성에 의하면, 하부 제2 도가니(520c)의 결합부(522b) 측으로부터 하부측으로 전달되는 열전도 또는 열복사파의 에너지 양을 감소시킬 수 있고, 그에 의해 제1 도가니의 하부에서 유기물 소스 물질에 가해지는 열 에너지 양을 확실하게 감소시킬 수 있다.

본 실시예에 의하면, 덮개, 하부 지지대, 또는 제1 및 제2 열차단부의 구조에 더하여 하부 제2 도가니(520c)의 벽 두께를 도 7과 같이 변화시킴으로써, 도가니 내의 소스 물질의 온도가 상부층에서부터 하부층으로 내려가면서 낮아질 수 있도록 소스 물질의 온도를 제어하는 것이 용이하다.

본 실시예의 변형예로서, 상부 제2 도가니 및 하부 제2 도가니는 별도의 결합부를 구비하지 않고, 다른 결합 부재들에 의해 적층 배열될 수 있다. 예컨대, 하부 제2 도가니는 그 상부측 단면에 단차부 또는 결합부를 구비하지 않은 형태를 구비할 수 있다.

전술한 실시예들에 있어서, 제2 도가니의 기본 구조는 도 6의 상부 제2 도가니(520a) 및 하부 제2 도가니(520b)를 포함할 수 있다. 다만, 소스 물질의 종류 및 특성 등에 따라 도 7에 도시한 형태의 하부 제2 도가니가 대체되어 사용될 수 있다.

전술한 실시예들의 증발원 장치는 원형 증발원 장치나 선형 증발원 장치(Line Evaporation Source) 모두에 적용가능하다. 이하의 상세한 설명에서는 선형 증발원 장치를 중심으로 설명하기로 한다. 선형 증발원 장치로는 장치 상부측에 선형 노즐 또는 선형 배출구를 구비한 상향식 선형 증발원 장치를 예를 들어 설명한다.

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 증발원 장치를 설명하기 위한 부분 분해 사시도이다. 설명의 편의를 위해, 도 8의 일부분은 절단면 형태를 구비한다.

도 8을 참조하면, 증발원 장치(800)는 제1 도가니(810), 상부 제2 도가니(820a), 하부 제2 도가니(820b), 가열원(830), 분자선 커팅부(840), 하부 받침대(850), 덮개(860), 제1 열차단부(870), 제2 열차단부(875), 및 반사판(880)을 포함한다.

본 실시예에 따른 증발원 장치(800)의 각 구성요소는 열복사 가열형 선형 증발원 장치로 구현되는 것과, 다른 구조의 제2 도가니(820a, 820b)를 포함하는 것을 제외하고 도 5에 도시한 증발원 장치(500)의 각 구성요소에 대응될 수 있다. 따라서, 증발원 장치(800)의 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

제1 도가니(810), 상부 제2 도가니(820a), 및 하부 제2 도가니(820b)는 상부측에서 내려다 볼 때 그 내부 공간이 선 형태를 구비한다.

가열원(830)은 상부 제2 도가니(820a)의 외측면을 따라 상부 제2 도가니(820a)의 길이 방향으로 설치된다. 제1 도가니(810)의 상부에 배치되는 덮개(860)에는 소스 물질이 배출되는 개구부가 선 형상 또는 막대 형상으로 배치된다. 덮개(860)에 채용가능한 구조는 아래에서 상세히 설명될 것이다.

또한, 상부 및 하부 제2 도가니(820a, 820b)와 가열원(830)의 외주면을 따라 판상의 반사판(880)이 설치되며, 덮개(860)의 상부와 반사판(880)의 상부측 가장자리를 따라 2중 열차단부(870, 875)가 각각 설치된다.

하부 제2 도가니(820b)의 하부측에는 하부 지지대(850)가 결합된다. 하부 지지대(850)는 상대적으로 넓은 면적을 갖고 바닥에 접하는 바닥판(855)을 구비할 수 있다. 방열성이 우수한 금속 또는 합금 재료로 만들어진 바닥판(855)을 채용하면, 하부 지지대(850)의 방열 또는 냉각 효과를 높일 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 열전도도가 낮은 유기물 소스 물질이 도가니 내에서 그 상부층에서부터 증발할 수 있으며, 증발된 소스 물질의 분자선이 잘게 쪼개질 수 있고, 이에 의하여 유기물 소스의 튐 현상을 최소화시키고 증발 속도를 향상시키면서 증발량을 용이하게 제어할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 덮개 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)는 덮개의 평면도이고, 도 9의 (b)는 덮개의 Ⅸ-Ⅸ선에 의한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 덮개(860a)는 덮개 몸체(861)와 이 덮개 몸체(861)를 관통하는 선형 개구부 또는 선형 배출구(863)를 구비한다.

방출되는 유기물 소스 물질이 기판에 증착될 때, 덮개(860a)의 선형 배출구(863)의 양 끝단에 방사되는 소스 물질의 양은 선형 배출구(863)의 중앙부에서 방사되는 소스 물질의 양보다 적을 수 있다. 따라서, 증착된 박막의 양 끝단의 두께는 그 가운데 부분의 박막의 두께보다 상대적으로 얇게 형성될 수 있다. 이러한 점을 극복하기 위해, 덮개(860a)의 배출부(863)의 크기나 구조가 조절될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 다른 덮개 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 (a)는 덮개의 평면도이고, 도 10의 (b)는 덮개의 Ⅹ-Ⅹ선에 의한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 덮개(860b)는 덮개 몸체(861a)와 이 덮개 몸체(861a) 내부를 지그재그 형태로 경유하는 노즐 형태의 배출부(863a)를 구비한다.

본 실시예에 의하면, 도가니 내부의 열에너지가 배출부(863a)를 통해 외부로 쉽게 유출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 증발원 장치에서 방출되는 열 에너지에 의해 소스 물질로 박막을 형성하고자 하는 기판의 온도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 또 다른 덮개 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 11의 (a)는 덮개의 평면도이고, 도 11의 (b)는 덮개의

-

선에 의한 단면도이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 덮개(860c)는 덮개 몸체(861)와, 이 덮개 몸체(861)를 관통하는 선형 배출부(863), 및 선형 배출부(863)에 결합하는 조절부(870)를 구비한다. 조절부(870)는 깔대기 단면 모양을 구비하며, 소정 방향을 향하여 경사지도록 구현될 수 있다.

조절부(870)를 채용하면, 선형 배출부(863)를 통해 나오는 소스 물질의 분자선에 대한 배출 방향과 배출량을 효과적으로 조절할 수 있다. 조절부(870)는 기판상의 박막에 대한 증착량 및 균일도를 조절하기 위한 조절판으로써 기능하며, 이러한 조절부를 이용하면, 대면적 기판에도 균일한 박막 증착이 가능하다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발원 장치에 채용가능한 가열원 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 12a를 참조하면, 본 실시예에 따른 가열원(830)은 제2 도가니의 외주면 상부측이나 상부 제2 도가니의 외표면 상에 일정한 또는 규칙적인 배열을 가지고 설치되는 저항선(880)을 구비한다. 저항선(880)의 양단부(881, 882)는 전원(미도시)에 연결된다.

규칙적인 배열은 x방향으로의 연장 길이보다 y방향으로의 연장 길이가 길고, x방향에 있어서 중간부(883b)와 그 양단부 또는 가장자리부(883a, 883c)에서의 저항선(880)의 간격 또는 밀도가 일정한 미앤더링(meandering) 형태를 구비할 수 있다. 저항선으로는 예컨대, 텅스텐선, 몰리브덴선, 토륨이 첨가된 텅스텐선 등이 사용될 수 있다.

저항선(880)을 이용하면, 선형 증발원 장치의 도가니 전체의 온도 편차 특히 선형 도가니의 길이 방향에서의 온도 편차를 줄이기 위하여, 가열원을 수직 배열형 구조로 설치할 수 있다. 여기서, 용어 '수직 배열'에서 수직 방향은 선형 도가니의 선형 배출구의 연장 방향과 직교하면서 선형 도가니의 소스 배출 방향 대략 평행한 방향을 지칭한다.

본 실시예의 가열원(830)에 의하면, 주로 수직 방향(y방향)으로 연장하는 부분이 많은 저항선을 제2 도가니 주위에 배치함으로써 제2 도가니 상부측에서 수직 방향으로 일정한 발열이 가능하여 국부적인 열의 누적을 최소화할 수 있고, 그에 의해 제2 도가니 상부의 원하는 부분에 열이 고르게 전달할 수 있다.

도 12b를 참조하면, 본 실시예에 따른 가열원(830a)은 제2 도가니의 외주면 상부측이나 상부 제2 도가니의 외표면 상에 소정의 배열을 가지고 설치되는 저항선(880)을 포함한다.

소정의 배열은 도 12b에 도시한 바와 같이 x방향으로의 연장 길이보다 y방향으로의 연장 길이가 길고, x방향에 있어서 중간부(885b)에서의 저항선(880)의 간격 또는 밀도가 그 양단부 또는 가장자리부(885a, 885c)에서의 저항선(880)의 간격 또는 밀도보다 작은 구불구불한 형태를 구비할 수 있다.

본 실시예의 가열원(830a)에 의하면, 열복사 가열형 선형 증발원 장치의 도가니 용량이 증가하여 일 방향(예컨대, 길이 방향)으로 그 크기가 증가하는 경우에도, 길이 방향에서 도가니의 중간 부분과 가장자리 부분의 온도 차이를 감소시키거나 보완할 수 있다. 즉, 도 12b에 도시한 바와 같이, 저항선(880)의 가운데 부분의 밀도를 작게 함으로써 그 길이 방향에서 장치 전체적으로 고른 온도를 유지할 수 있다.

전술한 실시예들에 의하면, 분자선 커팅부에 더하여 전술한 구조의 덮개와 가열원을 채용함으로써, 열복사파의 원하지 않는 유출을 차단하면서 도가니 상부의 온도가 장치 전체에서 가장 높게 유지되도록 할 수 있으며, 유기물 소스 물질의 배출량과 방향을 용이하게 제어할 수 있다.

특히, 소스 물질의 증착율이 높을 때, 소스 물질의 튐 현상이 쉽게 발생할 수 있는데, 본 실시예에서는 분자선 커팅부를 통해 도가니 외부로 튀어나가는 소스 물질을 잘게 분쇄하여 방출하거나 분쇄되지 않은 소스 물질 덩어리를 다시 도가니 내부로 돌려보냄으로써 원하는 소스 물질의 분자선만을 외부로 방출할 수 있다.

이상에서, 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부한 특허청구범위 및 도면 등의 전체적인 기재를 참조하여 해석되어야 할 것이며, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100, 300, 500, 800...증발원 장치
110, 310, 510, 520, 810, 820a, 820b...도가니
112, 312...개구부
120, 320, 530, 830...가열원
130, 330, 540, 840...분자선 커팅부
140, 340, 550, 850...하부 지지대
200, 400...분자선

Claims (22)

1. 소스 물질이 저장되며 일측에 개구부를 구비하는 도가니;
   상기 도가니에 열을 공급하여 상기 소스 물질을 가열하는 가열원; 및
   상기 도가니 내부와 상기 개구부 사이를 가로막도록 배치되며 상기 도가니 내부에서 증발되는 소스 물질을 외부로 방출하기 위한 홀 또는 채널을 구비하는 분자선 커팅부
   를 포함하고,
   상기 분자선 커팅부는,
   상기 도가니 내부에서 증발되는 상기 소스 물질의 분자선 일부를 상기 홀 또는 채널의 내벽에 충돌시켜 쪼개고,
   복수의 볼 형상 부재들과 상기 복수의 볼 형상 부재들을 포위하는 메쉬 부재를 구비하고-여기서, 상기 복수의 볼 형상 부재들 사이에 상기 홀 또는 채널이 형성됨-,
   상기 메쉬 부재는 상기 복수의 볼 형상 부재들을 그 양측에서 샌드위치 형태로 포위하는 한 쌍의 다공 플레이트들을 구비하는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분자선 커팅부는 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 제1 플레이트와 제2 플레이트를 구비하고,
   상기 제1 플레이트는 두께 방향으로 관통하는 복수의 제1 홀들을 구비하고,
   상기 제2 플레이트는 두께 방향으로 관통하는 복수의 제2 홀들을 구비하며,
   상기 제2 홀들 각각은 상기 제1 홀들과 서로 마주하지 않도록 엇갈려 배치됨으로써 상기 제1 플레이트의 일면을 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 홀들 각각의 단면적은 상기 제1 플레이트의 일면에서 타면으로 가면서 증가되는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 홀들 각각의 단면적은 상기 제2 플레이트의 일면에서 타면으로 가면서 증가되는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 플레이트의 상기 일면은 상기 도가니의 내부를 마주하도록 배치되고, 상기 제2 플레이트의 상기 타면과 상기 제1 플레이트의 상기 일면은 서로 마주하며, 상기 제1 플레이트의 상기 타면은 상기 도가니의 개구부를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 그라파이트로 형성되는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 볼 형상 부재들 또는 상기 한 쌍의 다공 플레이트들은 그라파이트 또는 써멀볼로 형성되는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
10. 소스 물질이 저장되며 일측에 개구부를 구비하는 제1 도가니;
    상기 제1 도가니 외측에 상기 제1 도가니를 감싸도록 설치되는 제2 도가니;
    상기 제2 도가니에 열을 공급하여 상기 소스 물질을 가열하는 가열원;
    상기 제1 도가니 내부와 상기 개구부 사이를 가로막도록 배치되며 홀 또는 채널을 구비하는 분자선 커팅부; 및
    상기 제1 도가니의 상기 개구부를 부분적으로 덮는 덮개를 포함하며,
    상기 제1 도가니는 상기 제2 도가니의 열전도에 의해 가열되고,
    상기 분자선 커팅부는 상기 도가니 내부에서 증발되는 상기 소스 물질의 분사선을 상기 홀 또는 상기 채널의 내벽에 충돌시켜 쪼개며,
    상기 제2 도가니는 서로 분리가능하게 결합되는 상부 제2 도가니와 하부 제2 도가니를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발원 장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제10항에 있어서,
    상기 가열원은 상기 상부 제2 도가니의 외주면을 따라 배치되는 증발원 장치.
14. 삭제
15. 제13항에 있어서,
    상기 가열원은 미앤더링 형태의 저항선을 포함하며, 상기 소스 물질이 증발하여 배출되는 방향과 직교하는 방향에서 상기 제2 도가니의 외주면 상에 위치하는 상기 저항선의 밀도가 상기 제2 도가니의 중앙부보다 가장자리에서 더 큰 증발원 장치.
16. 제13항에 있어서,
    상기 덮개와 마주하는 상기 하부 제2 도가니의 하부측을 지지하며 상기 덮개보다 열전도율이 높은 하부 지지대를 더 포함하는 증발원 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 덮개는 상기 제2 도가니의 열전도에 의해 가열되는 흑연판을 포함하는 증발원 장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 도가니 및 상기 제2 도가니와, 상기 가열원, 상기 하부 지지대, 및 상기 덮개를 감싸는 반사판을 더 포함하는 증발원 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 반사판을 사이에 두고 상기 덮개와 마주하도록 배열되며 상기 덮개 부분으로의 열 방출을 차단하는 제1 열차단부를 더 포함하는 증발원 장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 덮개를 사이에 두고 상기 가열원과 마주하는 측에 배열되며 상기 덮개를 통해 외부로 방출되는 열을 차단하는 제2 열차단부를 더 포함하는 증발원 장치.
21. 제10항에 있어서,
    상기 덮개는 상기 소스 물질을 상기 제1 도가니 외부로 배출하는 배출부를 구비하며, 상기 배출부는 상기 덮개의 몸체 내부를 지그재그 형태로 관통하는 증발원 장치.
22. 제10항에 있어서,
    상기 소스 물질이 증발되어 나오는 상기 덮개의 배출부의 가장자리에 배열되며 상기 배출부의 크기와 방향을 조절하는 조절부를 더 포함하는 증발원 장치.

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