KR101489383B1 - Reverse cooling type effusion cell apparatus having deep-dented bottom type crucible structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 함몰형 도가니 구조를 갖는 역 냉각형 진공 증발원 장치에 관한 것으로, 진공 증발원 장치에 있어서, 내부 공간과 상기 내부 공간의 일측에 개구부를 구비하는 도가니; 상기 도가니의 일부가 상기 도가니의 하부 외측에서 상기 내부 공간으로 함몰되는 함몰부; 및 상기 도가니의 하부 외측에서 상기 함몰부에 삽입되고 상기 함몰부를 냉각하는 냉각부를 포함하되, 상기 냉각부에 의해 상기 도가니의 내부 공간에 저장되는 진공 증발 소스 재료는 함몰부로부터 냉각되는 것을 특징으로 하는 역 냉각형 진공 증발원 장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 도가니 내부의 중심에서부터 냉각이 진행되도록 함으로써 중심부에서부터 소스 물질의 고체화가 진행되도록 할 수 있고, 이에 의하여 도가니의 원주 방향의 부피가 실질적으로 일정하게 유지되도록 하여 도가니의 파손을 방지할 수 있다.The present invention relates to a vacuum evaporation source apparatus having a recessed crucible structure, the vacuum evaporation source apparatus comprising: a crucible having an inner space and an opening at one side of the inner space; A part of the crucible being recessed into the inner space from outside the lower part of the crucible; And a cooling portion inserted into the depression at a lower outer side of the crucible and cooling the depression, wherein the vacuum evaporation source material stored in the inner space of the crucible by the cooling portion is cooled from the depression A reverse-cooling type vacuum evaporation source device is provided. According to the present invention, since the cooling progresses from the center of the inside of the crucible, the solidification of the source material can proceed from the center portion, whereby the volume of the crucible in the circumferential direction can be maintained substantially constant to prevent the crucible from being damaged .

Description

함몰형 도가니 구조의 역 냉각형 진공 증발원 장치{REVERSE COOLING TYPE EFFUSION CELL APPARATUS HAVING DEEP-DENTED BOTTOM TYPE CRUCIBLE STRUCTURE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vacuum-evaporated vacuum evaporation source device having a recessed crucible structure,

본 발명은 진공 증발원 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 도가니 내부의 중심부로부터 냉각이 진행되도록 함으로써 도가니의 원주 방향의 부피가 실질적으로 일정하게 유지되도록 하여 도가니의 파손을 방지할 수 있는 함몰형 도가니 구조를 갖는 역 냉각형 진공 증발원 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a vacuum evaporation source apparatus, and more particularly, to a vacuum evaporation source apparatus capable of preventing the crucible from being damaged by allowing the cooling of the crucible to proceed from the center of the crucible to thereby maintain the volume of the crucible in the circumferential direction substantially constant. Cooling type vacuum evaporation source device having a structure.

진공 증착 또는 진공 증발은 진공 챔버 내에 배치된 기판상에 소정의 박막을 형성하기 위하여 도가니 내에 담긴 소스 물질을 가열하여 증발시키고, 증발된 소스 물질을 상대적으로 차가운 기판의 표면에 응축시켜 박막을 형성하는 기술이다.Vacuum deposition or vacuum evaporation is performed by heating and evaporating the source material contained in the crucible to form a predetermined thin film on the substrate placed in the vacuum chamber and condensing the evaporated source material on the surface of the relatively cold substrate to form a thin film Technology.

이러한 진공 증착 또는 진공 증발 기술은 예컨대 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면에 특정 물질로 이루어진 박막을 형성하거나, 대형 평판 디스플레이장치의 제조에 있어서, 유리 기판 등의 표면에 원하는 물질의 박막을 형성하는 데 널리 사용되고 있다.Such a vacuum evaporation or vacuum evaporation technique is widely used for forming a thin film made of a specific material on a wafer surface in a semiconductor manufacturing process or for forming a thin film of a desired substance on the surface of a glass substrate or the like in the manufacture of a large flat panel display device have.

이러한 기존의 진공 증발원은 냉각 시에 도가니의 외부에서부터 냉각되는 구조를 가지는 것이 일반적이다. 즉, 도가니 내부에 있는 고온 액체상태의 물질이 냉각시 물질의 외부로부터 냉각되고, 외부로부터 고체화가 진행된다. 따라서 물질의 고체화가 진행되면서 부피가 늘어나는 경우에는 도가니가 파손되는 등의 문제가 있다.
Such a conventional vacuum evaporation source generally has a structure that is cooled from the outside of the crucible at the time of cooling. That is, the material in the hot liquid state inside the crucible is cooled from the outside of the material upon cooling, and solidification proceeds from the outside. Therefore, when the volume of the material increases as the solidification progresses, the crucible is damaged.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0091087호(2011.08.11)Korean Patent Publication No. 10-2011-0091087 (2011.08.11) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0118537호(2011.10.31)Korean Patent Publication No. 10-2011-0118537 (Oct. 31, 2011) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0139575호(2011.12.29)Korean Patent Publication No. 10-2011-0139575 (December 29, 2011) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0016449호(2012.02.24)Korean Patent Publication No. 10-2012-0016449 (Feb. 24, 2012) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0059898호(2012.06.11)Korean Patent Publication No. 10-2012-0059898 (Jun. 11, 2012)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 함몰형 도가니 구조 및 냉각 구조를 이용하여 도가니 내부의 중심에서부터 냉각이 진행되도록 함으로써 중심부에서부터 소스 물질의 고체화가 진행되도록 하고, 이에 의하여 도가니의 원주 방향의 부피가 실질적으로 일정하게 유지되도록 하여 도가니의 파손을 방지할 수 있는 진공 증발원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method of cooling a source material from a center of a crucible by using a recessed crucible structure and a cooling structure, thereby progressing solidification of the source material from the center, Which can maintain the volume of the crucible at a substantially constant level, thereby preventing the crucible from being damaged.

또한, 본 발명은 증착 공정 중에 도가니의 외부 온도가 도가니의 내부 온도보다 항상 높게 유지되도록 제어함으로써 증착 효율과 증착 공정의 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있는 진공 증발원 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a vacuum evaporation source device capable of providing an effect of improving the deposition efficiency and the reliability of the deposition process by controlling the external temperature of the crucible to be always higher than the internal temperature of the crucible during the deposition process .

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 역 냉각형 진공 증발원 장치는, 내부 공간과 상기 내부 공간의 일측에 개구부를 구비하는 도가니; 상기 도가니의 일부가 상기 도가니의 하부 외측에서 상기 내부 공간으로 함몰되는 함몰부; 및 상기 도가니의 하부 외측에서 상기 함몰부에 삽입되고 상기 함몰부를 냉각하는 냉각부를 포함하되, 상기 냉각부에 의해 상기 도가니의 내부 공간에 저장되는 진공증발 소스재료는 함몰부로부터 냉각되는 것을 특징으로 하는 역 냉각형 진공 증발원 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a backwashing vacuum evaporation source apparatus comprising: a crucible having an inner space and an opening at one side of the inner space; A part of the crucible being recessed into the inner space from outside the lower part of the crucible; And a cooling portion inserted into the depression at a lower outer side of the crucible and cooling the depression, wherein the vacuum evaporation source material stored in the inner space of the crucible by the cooling portion is cooled from the depression A reverse-cooling type vacuum evaporation source device is provided.

여기에서, 냉각부는, 도가니의 외측에 접하며 함몰부에 일단부가 삽입되는 냉각봉, 및 냉각봉의 타단부에 결합하고 냉각봉을 냉각하는 냉각유닛을 구비할 수 있다.Here, the cooling section may include a cooling rod which is in contact with the outside of the crucible and has one end inserted into the depression, and a cooling unit which is coupled to the other end of the cooling rod and cools the cooling rod.

또한, 냉각부는, 함몰부에 삽입되는 냉각유로부재; 및 냉각유로부재의 배출구를 통해 배출되고 냉각유로부재와 함몰부 사이를 유동하는 냉매를 구비할 수 있다.In addition, the cooling section includes: a cooling passage member inserted into the depression; And a refrigerant discharged through the discharge port of the cooling passage member and flowing between the cooling passage member and the depression.

또한, 역 냉각형 진공 증발원 장치는, 도가니의 내부측과 외부측에 각각 설치되는 온도센서, 및 온도센서에서 감지된 온도에 기초하여 도가니의 가장자리 부위의 온도가 도가니의 중심 부위의 온도보다 높게 유지되도록 도가니 외부에 설치된 히터 또는 함몰부의 온도를 제어하는 제어부를 더 포함하도록 구성할 수 있다.
The backwashing type vacuum evaporation source device includes a temperature sensor provided on the inner side of the crucible and an outer side of the crucible and a temperature sensor for detecting the temperature of the edge of the crucible, And a controller for controlling the temperature of the heater or the depression provided outside the crucible.

본 발명에 의하면, 도가니 내부의 중심에서부터 냉각이 진행되도록 함으로써 중심부에서부터 소스 물질의 고체화가 진행되도록 할 수 있고, 그에 의해 도가니의 원주 방향의 부피가 실질적으로 일정하게 유지되도록 하여 도가니의 파손을 방지하는 효과를 제공한다.According to the present invention, since the cooling progresses from the center of the crucible, the solidification of the source material can proceed from the center portion, thereby keeping the volume of the crucible in the circumferential direction substantially constant, thereby preventing breakage of the crucible Effect.

또한, 증착 공정 중에 도가니의 외부 온도가 도가니의 내부 온도보다 항상 높게 유지되도록 제어함으로써 증착 효율과 증착 공정의 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.
In addition, the present invention provides an effect of improving the deposition efficiency and the reliability of the deposition process by controlling the external temperature of the crucible to be always higher than the internal temperature of the crucible during the deposition process.

도 1은 본 발명에 따른 역 냉각형 진공 증발원 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 진공 증발원 장치의 도가니의 단면도이다.
도 3은 도 1의 진공 증발원 장치에서의 도가니의 내부 온도 및 외부 온도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 역 냉각형 진공 증발원 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a back cooling type vacuum evaporation source device according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a crucible of the vacuum evaporation source apparatus of FIG.
3 is a graph showing an internal temperature and an external temperature of the crucible in the vacuum evaporation source apparatus of FIG.
4 is a cross-sectional view of a back cooling type vacuum evaporation source device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 역 냉각형 진공 증발원 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a back cooling type vacuum evaporation source device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 역 냉각형 진공 증발원 장치(100)는, 도가니(10) 및 함몰부(20)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a back-cooled type vacuum evaporation source apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a crucible 10 and a depression 20.

함몰부(20)는 도가니(10)의 일부가 내부 공간(11) 측으로 함몰된 부분을 지칭하며, 이러한 함몰부(20)는 진공 증발원 장치(100)의 작동 중에 도가니(10)에 저장되는 진공 증발 소스 재료의 중심부위를 강제 냉각하여 도가니의 횡단면의 중심을 지나는 축 방향에서 함몰부(20) 주위에 위치하는 소스 재료의 온도가 도가니(10)의 외측벽 주위에 위치하는 소스 재료의 온도보다 높게 유지되도록 기능한다.The depressed portion 20 refers to a portion of the crucible 10 which is recessed toward the inner space 11. The depression 20 is a part of the vacuum stored in the crucible 10 during the operation of the vacuum evaporative source apparatus 100 The central portion of the evaporation source material is forcedly cooled so that the temperature of the source material located around the depression 20 in the axial direction passing through the center of the cross section of the crucible is higher than the temperature of the source material located around the outer wall of the crucible 10 .

또한, 진공 증발원 장치(100)는, 함몰부(20)의 강제 냉각을 위하여 별도의 냉각부를 구비할 수 있다.In addition, the vacuum evaporation source apparatus 100 may include a separate cooling section for forced cooling of the depression 20.

냉각부는 도가니(10)의 하부 외측에서 함몰부(20)에 삽입될 수 있다. 본 실시예에서, 냉각부는 일단부가 도가니(10)의 하부 외측에 접하며 함몰부(20)에 삽입되는 냉각봉(30), 및 냉각봉(30)의 타단부에 결합하고 냉각봉(30)을 냉각시키는 냉각 유닛(31)을 구비한다. 냉각부는 냉각봉(30)과 냉각 유닛(31)을 결합하고 냉각봉(30)을 지지하는 지지대(32)를 구비할 수 있다.The cooling portion can be inserted into the recessed portion 20 from the lower outside of the crucible 10. In this embodiment, the cooling section includes a cooling rod 30, one end of which is in contact with the lower outer side of the crucible 10 and is inserted into the depression 20, and the other end of the cooling rod 30, And a cooling unit 31 for cooling. The cooling section may include a support base 32 for coupling the cooling rod 30 and the cooling unit 31 and for supporting the cooling rod 30.

냉각 유닛(31)은 냉매가 지지대(32)를 경유하면서 지지대(32)를 냉각한다. 냉각 유닛(31)은 지지대(32)와의 열교환에 의해 함몰부(20)에 삽입된 냉각봉(30)의 일단부와 도가니의 함몰부(20) 사이에 열교환이 일어날 수 있도록 기능한다.The cooling unit 31 cools the support table 32 while the refrigerant passes through the support table 32. The cooling unit 31 functions to cause heat exchange between one end of the cooling rod 30 inserted into the depression 20 and the depression 20 of the crucible by heat exchange with the support table 32.

냉각봉(30)은 높은 열전도성을 가진 막대 형상의 재료로 이루어진다. 예를 들어, 냉각봉(30)의 재료로는 스틸(Steel), 스테인레스강, 그래핀(Graphene), 고분자, 고분자 복합 소재 등이 이용될 수 있다.The cooling rod 30 is made of a bar-shaped material having high thermal conductivity. For example, the cooling rod 30 may be made of steel, stainless steel, graphene, a polymer, a polymer composite material, or the like.

또한, 진공 증발원 장치(100)는, 구현에 따라서 온도 센서, 제어부(50) 및 히터(60)를 구비할 수 있다. 온도 센서는 내부 센서(41) 및 외부 센서(42)로 구성될 수 있다.Further, the vacuum evaporation source apparatus 100 may include a temperature sensor, a control unit 50, and a heater 60 according to an implementation. The temperature sensor may comprise an internal sensor 41 and an external sensor 42.

내부 센서(41)는 도가니(10)의 외부 안쪽 온도를 측정한다. 도가니(10)의 외부 안쪽은 도가니(10)가 하우징(80)에 의해 포위될 때, 도가니(10)와 하우징(80) 사이에서 도가니(10)에 인접한 부분을 지칭한다. 본 실시예에서 내부 센서(41)는 도가니(10)의 하부 외측에 위치한 함몰부(20)의 입구 부분에 설치된다.The internal sensor 41 measures the temperature inside the crucible 10 inside the outside. The outer side of the crucible 10 refers to a portion between the crucible 10 and the housing 80 adjacent to the crucible 10 when the crucible 10 is surrounded by the housing 80. In this embodiment, the internal sensor 41 is installed at the entrance of the depression 20 located outside the bottom of the crucible 10.

외부 센서(42)는 도가니(10)의 외부 온도를 측정한다. 본 실시예에서 외부 센서(42)는 도가니(10)의 외벽과 도가니(10)를 가열하는 히터(60)와의 사이에 배치된다.The external sensor 42 measures the temperature of the outside of the crucible 10. In this embodiment, the external sensor 42 is disposed between the outer wall of the crucible 10 and the heater 60 that heats the crucible 10.

내부 센서(41)는, 도가니(10)의 외부 안쪽 온도를 모니터링하기 위해, 센서 접속 단자와 케이블 또는 배관(44)을 통해 제어부(50)에 연결된다. 이와 유사하게, 외부 센서(42)는, 도가니(10)의 외부 온도의 모니터닝을 위하여 센서 접속 단자(43)와 케이블 또는 배관(44)을 통해 제어부(50)에 연결된다.The internal sensor 41 is connected to the control unit 50 via a sensor connection terminal and a cable or a pipe 44 to monitor the temperature inside the crucible 10 inside the outside. Similarly, the external sensor 42 is connected to the control unit 50 via the sensor connection terminal 43 and the cable or pipe 44 for monitoring the external temperature of the crucible 10.

내부 센서(41)와 외부 센서(42)는 내열성(예컨대, 1800℃까지 사용 등), 안정성 및 기계적 강도가 우수한 소재로 이루어진다. 예를 들어, 이들 센서로는 열전대(Thermocouple) 등이 이용될 수 있다.The internal sensor 41 and the external sensor 42 are made of a material excellent in heat resistance (for example, used up to 1800 占 폚), stability, and mechanical strength. For example, a thermocouple or the like may be used as these sensors.

히터(60)는, 도가니(10)의 외측벽을 둘러싸도록 설치되어 도가니(10)를 가열한다. 도가니(10)의 내부 공간에 진공 증착용 소스 재료가 삽입되고 진공 챔버 내에서 히터(60)에 의해 도가니(10)가 가열되면, 도가니(10)는 챔버 내의 기판상에 소정의 박막을 증착하는 진공 증발원 장치로서 기능하게 된다.The heater 60 is installed so as to surround the outer wall of the crucible 10 to heat the crucible 10. When the source material for vacuum deposition is inserted into the inner space of the crucible 10 and the crucible 10 is heated by the heater 60 in the vacuum chamber, the crucible 10 deposits a predetermined thin film on the substrate in the chamber And functions as a vacuum evaporation source device.

본 실시예에서 히터(60)는 세라믹 절연링(61)에 의해 지지 부재(62) 상에 고정되는 히터 라인 형태로 설치된다. 이 경우, 히터(60)는 수평 방향에서 함몰부(20)와 마주하도록 배치되는 제1 히터 라인(60a)과 함몰부(20)와 개구부(12) 사이의 도가니의 내부 공간과 마주하도록 배치되는 제2 히터 라인(60b)을 구비할 수 있다. In this embodiment, the heater 60 is installed in the form of a heater line fixed on the support member 62 by the ceramic insulating ring 61. [ In this case, the heater 60 is disposed so as to face the inner space of the crucible between the first heater line 60a disposed to face the depression 20 in the horizontal direction and the depression 20 and the opening 12 And a second heater line 60b.

여기서, 지지부재(62)는 세라믹 절연링(61)을 지지하면서 히터(60)의 열을 도가니(10) 측으로 반사하기 위한 것으로서, 점형 도가니의 경우에 원통 형태를 형성할 수 있고, 선형 도가니의 경우에 복수의 판상 부재로 이루어진 사각통 형태를 형성할 수 있다.Here, the support member 62 is for supporting the ceramic insulating ring 61 and reflecting the heat of the heater 60 to the crucible 10 side. In the case of the pointed crucible, the support member 62 can form a cylindrical shape, It is possible to form a rectangular bar shape composed of a plurality of plate members.

제어부(50)는 히터(60)의 동작과 냉각부의 동작을 제어한다. 본 실시예에서 제어부(50)는, 역 냉각형 진공 증발원 장치(100)의 작동 중에 온도 센서(41, 42)에서 감지된 온도에 기초하여 도가니(10)의 외부 온도가 도가니(10)의 내부 온도보다 높게 유지되도록 도가니(10) 외부에 설치된 히터(60), 제1 히터 라인(60a) 및 제2 히터 라인(60a)을 선택적으로 또는 동시에 제어한다. 제어부(50)는 플립플롭을 이용한 논리 회로나 마이크로프로세서 등으로 이루어지며, 챔버 외부에 설치되고 케이블을 통해 챔버 내부의 온도 센서, 히터 등에 연결될 수 있다.The control unit 50 controls the operation of the heater 60 and the operation of the cooling unit. The controller 50 controls the temperature of the crucible 10 so that the external temperature of the crucible 10 is controlled based on the temperature sensed by the temperature sensors 41 and 42 during the operation of the backwashing type vacuum evaporation source apparatus 100, The heater 60, the first heater line 60a, and the second heater line 60a provided outside the crucible 10 are selectively or simultaneously controlled so as to be maintained at a temperature higher than the temperature. The controller 50 includes a logic circuit using a flip-flop, a microprocessor, and the like. The controller 50 may be installed outside the chamber, and may be connected to a temperature sensor, a heater, or the like inside the chamber through a cable.

또한, 진공 증발원 장치(100)는, 구현에 따라서 외부 냉각 모듈(70) 및 하우징(80)을 구비할 수 있다.In addition, the vacuum evaporation source apparatus 100 may include an external cooling module 70 and a housing 80 according to an implementation.

외부 냉각 모듈(70)은 증발원 외부를 냉각한다. 외부 냉각 모듈(70)은 지지부재(62) 외측에서 증발원 외부를 냉각하도록 설치된다. 외부 냉각 모듈(70)은 나선형으로 도가니(10)를 둘러싸도록 하우징(80)의 내표면에 지지되고 냉매 커넥터(71)에 의해 외부 장치와 유체 소통 가능하게 연결될 수 있다. 외부 냉각 모듈(70)은 외부의 냉매가 순환하는 금속성 도관으로 이루어질 수 있다.The external cooling module 70 cools the outside of the evaporation source. The external cooling module 70 is installed to cool the outside of the evaporation source outside the support member 62. The external cooling module 70 is supported on the inner surface of the housing 80 so as to surround the crucible 10 in a spiral manner and can be fluidly connected to the external device by the refrigerant connector 71. The external cooling module 70 may be a metallic conduit through which the external refrigerant circulates.

하우징(80)은 진공 증발원 장치(100)의 외표면을 형성하며 진공 증발원 장치(100)의 구성 요소를 수용하고 이를 보호한다. 하우징(80)은 적절한 기계적 강도를 갖는 단열성 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.The housing 80 forms the outer surface of the vacuum evaporation source device 100 and accommodates and protects the components of the vacuum evaporation source device 100. The housing 80 is preferably made of a heat insulating material having appropriate mechanical strength.

또한, 진공 증발원 장치(100)는, 구현에 따라서 냉각유닛(31), 지지대(32), 센서 접속 단자(43), 케이블 또는 배관(44), 지지 부재(62), 도가니(10) 등을 지지하기 위하여 지지 플레이트(90)를 구비할 수 있다. 지지플레이트(90)는 소정의 베이스(91)에 의해 챔버 하부나 챔버에 설치된 고정 프레임에 고정될 수 있다.The vacuum evaporation source apparatus 100 also includes a cooling unit 31, a support base 32, a sensor connection terminal 43, a cable or a pipe 44, a support member 62, a crucible 10, A support plate 90 may be provided. The support plate 90 can be fixed to a fixed frame provided in a chamber or a chamber by a predetermined base 91.

도 2는 도 1의 진공 증발원 장치의 도가니의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a crucible of the vacuum evaporation source apparatus of FIG.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 진공 증발원 장치의 도가니는 하부 함몰형 구조를 구비한다.Referring to FIG. 2, the crucible of the vacuum evaporation source apparatus of this embodiment has a bottom recessed structure.

하부 함몰형 구조는 도가니(10)의 하부(13)에서 개구부(12)를 향하여 도가니(10)의 내부 공간(11)으로 도가니(10)의 일부가 일정 길이로 함몰되는 구조를 지칭한다. The lower recessed structure refers to a structure in which a portion of the crucible 10 is recessed to a predetermined length into the internal space 11 of the crucible 10 from the lower portion 13 to the opening portion 12 of the crucible 10.

즉, 도가니(10)는 소스 재료를 저장하기 위한 내부 공간(11)과 내부 공간(11)을 외부와 연결하기 위한 개구부(12)가 구비된 통 형상을 가지며, 아울러 그 하부(13)에 외측으로부터 막대에 의해 밀려 들어온 함몰부(20)를 구비한다.That is, the crucible 10 has a cylindrical shape having an inner space 11 for storing a source material and an opening 12 for connecting the inner space 11 to the outside, And a depression (20) pushed by the rod.

함몰부(20)를 이용하면, 소스 재료가 담긴 진공 증발원 장치의 작동 중에 도가니(10)에 저장되는 소스 재료의 중심 부위를 강제 냉각하여 도가니(10)의 횡단면의 중심을 지나는 축 방향에서 도가니(10)의 중심 부위에 위치하는 소스 재료의 온도가 도가니(10)의 가장 자리에 위치하는 소스 재료의 온도보다 높게 유지할 수 있다.When the depression 20 is used, the center portion of the source material stored in the crucible 10 during the operation of the vacuum evaporation source apparatus containing the source material is forcibly cooled and the crucible 10 is cooled in the axial direction passing through the center of the cross- The temperature of the source material located at the central portion of the crucible 10 can be kept higher than the temperature of the source material located at the edge of the crucible 10.

예를 들면, 함몰부(20)를 냉각함으로써, 도가니 단면의 중심을 지나는 축 방향의 라인(x)에서 이 라인(x)과 도가니가 만나는 위치(a, b, c 및 d)를 기준으로 도가니(10)의 중심 부위(b, c 부근)에 위치하는 소스 재료의 온도가 도가니(10)의 가장 자리(a, d 부근)에 위치하는 소스 재료의 온도보다 높게 유지할 수 있다.For example, by cooling the depressed portion 20, a crucible (a, b, c, and d) at which the line x meets the crucible at a line x in the axial direction passing through the center of the crucible cross- The temperature of the source material located in the central region (near b, c) of the crucible 10 can be maintained to be higher than the temperature of the source material located near the edges (a, d) of the crucible 10.

도 3은 도 1의 진공 증발원 장치에서의 도가니의 내부 온도 및 외부 온도를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing an internal temperature and an external temperature of the crucible in the vacuum evaporation source apparatus of FIG.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 진공 증발원 장치의 도가니 단면의 중심을 지나는 축 방향의 각 위치(a, b, c, d 등)에서의 온도는 도가니의 중심 부위(b, c)의 온도(T1)보다 도가니의 가장 자리 부위(a, d)의 온도(T2)가 더 높게 유지되도록 구성된다.3, the temperatures at angular positions (a, b, c, d, etc.) in the axial direction passing through the center of the crucible section of the vacuum evaporation source apparatus according to the present invention, The temperature T2 of the edge portions a and d of the crucible is higher than the temperature T1 of the crucible.

이러한 진공 증발원 도가니의 온도 구배에 의하면, 도가니의 중심부에서부터 소스 물질의 고체화가 진행되도록 할 수 있고, 이에 의해 도가니의 원주 방향의 부피가 실질적으로 일정하게 유지되도록 함으로써 도가니의 파손을 방지할 수 있다.According to such a temperature gradient of the vacuum evaporation source crucible, the solidification of the source material can proceed from the center of the crucible, thereby keeping the volume of the crucible in the circumferential direction substantially constant, thereby preventing breakage of the crucible.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진공 증발원 장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a vacuum evaporation source device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 역 냉각형 진공 증발원 장치는, 도가니(10), 함몰부(20) 및 냉각부를 구비한다.Referring to Fig. 4, the back-cooled type vacuum evaporation source device includes a crucible 10, a depression 20, and a cooling portion.

본 실시예에 따른 진공 증발원 장치는, 냉각부가 냉각 유로 부재(30a)를 이용하는 것을 제외하고 도 1 내지 도 3을 참조하여 앞서 설명한 진공 증발원 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일하거나 유사한 구성 요소는 설명을 중복을 피하기 위해 생략한다.The vacuum evaporation source apparatus according to the present embodiment is substantially the same as the vacuum evaporation source apparatus described above with reference to Figs. 1 to 3, except that the cooling section uses the cooling flow passage member 30a, Omitted to avoid duplication.

냉각부는, 도가니(10)의 하부 외측에서 함몰부(20)에 삽입되는 냉각 유로 부재(30a), 및 냉각 유로 부재(30a)에 냉매를 공급하는 냉각 유닛(도 1의 도면 부호 31 참조)을 구비한다.The cooling section includes a cooling channel member 30a inserted into the depression 20 at the lower outer side of the crucible 10 and a cooling unit 31 for supplying the cooling channel member 30a with refrigerant Respectively.

냉각 유로 부재(30a)는, 냉매 채널(33)을 구비하는 중공형 파이프 형태를 구비하고, 함몰부(20)의 삽입되는 일단부에는 냉매를 배출하기 위한 하나 또는 복수의 배출구(34)가 구비된다. The cooling channel member 30a has a hollow pipe shape having a refrigerant channel 33 and one or a plurality of discharge ports 34 for discharging refrigerant are provided at one end of the recessed portion 20 do.

냉매 채널(33)에서 배출된 냉매는 냉각 유로 부재(30a)의 외표면과 함몰부(20)의 내표면 사이의 공간(35)을 유동한다. 냉매는 냉각유로부재(30a)와 함몰부(20) 사이의 공간(35)을 통해 도가니(10)의 하부 측으로 배출되고 미리 설정된 수집 장치(미도시)를 통해 수집되어 진공 증발원 장치 외부로 배출될 수 있다.The refrigerant discharged from the refrigerant channel 33 flows in the space 35 between the outer surface of the cooling passage member 30a and the inner surface of the depression 20. The refrigerant is discharged to the lower side of the crucible 10 through the space 35 between the cooling passage member 30a and the depression 20 and collected through a predetermined collecting device (not shown) and discharged to the outside of the vacuum evaporation source device .

본 실시예에 의하면, 열전도 외에 냉매를 이용하여 직접적으로 함몰부를 냉각함으로써 효과적으로 도가니 중심 부위의 온도를 도가니 가장자리 부위의 온도보다 낮게 유지할 수 있고, 그에 의해 소스 물질의 고체화에 따른 부피 증가로 도가니가 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.According to this embodiment, the temperature of the central portion of the crucible can be effectively kept lower than the temperature of the edge portion of the crucible by directly cooling the depression by using a coolant in addition to the heat conduction, thereby increasing the volume of the crucible due to solidification of the source material Can be effectively prevented.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims . It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

10: 도가니
20: 함몰부
30: 냉각봉
30a: 냉각 유로 부재
41, 42: 온도 센서
50: 제어부
60: 히터
70: 외부 냉각 모듈10: Crucible
20:
30: Cooling rod
30a: cooling channel member
41, 42: Temperature sensor
50:
60: heater
70: External cooling module

Claims (4)

진공 증발원 장치에 있어서,
내부 공간과 상기 내부 공간의 일측에 개구부를 구비하는 도가니;
상기 도가니의 횡단면의 중심을 지나는 축 방향에서 막대에 의해 밀려 들어온 형태로 상기 도가니의 일부가 상기 도가니의 하부 외측에서 상기 개구부를 향하여 상기 내부 공간으로 함몰되는 함몰부;
상기 도가니의 하부 외측에서 일단부가 상기 함몰부에 삽입되고 상기 함몰부를 냉각하는 냉각부;
상기 도가니의 하부 외측에 위치한 상기 함몰부의 입구 부분에 설치되는 내부 센서;
상기 도가니의 외측벽을 둘러싸고 상기 도가니를 가열하며, 상기 도가니의 외측벽 상에서 상기 함몰부와 마주하도록 배치되는 제1 히터 라인과 상기 함몰부와 상기 개구부 사이의 상기 내부 공간과 마주하도록 배치되는 제2 히터 라인을 구비하는 히터;
상기 도가니의 외벽과 상기 히터 사이에 배치되는 외부 센서; 및
상기 내부 센서와 상기 외부 센서에서 감지된 온도에 기초하여 상기 축 방향과 직교하는 상기 도가니의 수평 방향에서 상기 도가니의 가장자리 부위의 온도가 상기 도가니의 중심 부위의 온도보다 높게 유지되도록 상기 히터 또는 상기 냉각부의 동작을 제어하는 제어부;
를 포함하되,
상기 도가니의 내부 공간에 저장되는 진공 증발 소스 재료는 냉각 시에 상기 함몰부가 위치한 상기 도가니의 중심부위에서부터 냉각되는 것을 특징으로 하는 역 냉각형 진공 증발원 장치.
In the vacuum evaporation source apparatus,
A crucible having an inner space and an opening at one side of the inner space;
A recessed portion in which a part of the crucible is recessed into the inner space from the outside of the lower part of the crucible toward the opening in a form pushed by the rod in the axial direction passing through the center of the cross section of the crucible;
A cooling unit inserted into the recess at one end of the lower portion of the crucible to cool the recess;
An internal sensor provided at an inlet portion of the depressed portion located outside the lower portion of the crucible;
A first heater line surrounding the outer wall of the crucible and heating the crucible, a first heater line arranged to face the depression on the outer wall of the crucible, and a second heater line arranged to face the inner space between the depression and the opening, A heater;
An external sensor disposed between the outer wall of the crucible and the heater; And
The temperature of the edge portion of the crucible is maintained to be higher than the temperature of the center portion of the crucible in the horizontal direction of the crucible orthogonal to the axial direction based on the temperature sensed by the internal sensor and the external sensor, A control unit for controlling operations of the units;
, ≪ / RTI &
Wherein the vacuum evaporation source material stored in the inner space of the crucible is cooled from a central portion of the crucible in which the depression is located during cooling.
제1항에 있어서,
상기 냉각부는,
상기 도가니의 외측에 접하며 상기 함몰부에 일단부가 삽입되는 냉각봉; 및
상기 냉각봉의 타단부에 결합하고 상기 냉각봉을 냉각하는 냉각 유닛
을 구비하는 것을 특징으로 하는 역 냉각형 진공 증발원 장치.
The method according to claim 1,
The cooling unit includes:
A cooling rod contacting the outside of the crucible and having one end inserted into the depression; And
And a cooling unit which is coupled to the other end of the cooling rod and cools the cooling rod
Cooling type vacuum evaporation source device.
제1항에 있어서,
상기 냉각부는,
상기 함몰부에 삽입되는 냉각 유로 부재; 및
상기 냉각 유로 부재의 배출구를 통해 냉매를 배출하고 배출된 냉매가 상기 냉각 유로 부재와 상기 함몰부 사이를 유동하도록 설치되는 냉각 유닛
을 구비하는 것을 특징으로 하는 역 냉각형 진공 증발원 장치.
The method according to claim 1,
The cooling unit includes:
A cooling passage member inserted into the depression; And
And a cooling unit that is installed to discharge the refrigerant through the discharge port of the cooling passage member and allow the discharged refrigerant to flow between the cooling passage member and the depression,
Cooling type vacuum evaporation source device.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 히터를 지지하며 상기 히터의 열을 상기 도가니 측으로 반사하는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역 냉각형 진공 증발원 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a support member for supporting the heater and reflecting the heat of the heater toward the crucible side.
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