KR101806501B1 - 진공 증발원 - Google Patents

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KR101806501B1
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Abstract

본 발명은 도가니의 저면을 효율적으로 가열할 수 있는 진공 증발원을 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 진공 증발원은, 케이스의 내부 공간부에 도가니가 구비된 진공 증발원에 있어서, 상기 도가니의 저면과 상기 내부 공간부의 바닥면 사이를 이루는 하부 공간 중 상반부에 위치되는 저면 반사부; 상기 내부 공간부의 상기 바닥면에 구비되어 상기 저면 반사부를 받치는 받침부; 및 상기 내부 공간부의 측면과 상기 도가니의 외부 측면 사이에 위치됨과 함께 상기 저면 반사부의 상면까지 연장되는 히터를 포함한다,

Description

진공 증발원{Vacuum effusion cell}
본 발명은 웨이퍼나 기판 상에 박막을 형성하기 위해 사용되는 진공 증발원에 관한 것이다.
일반적으로, 진공 증발원은, 고 진공의 챔버 내에 배치된 기판상에 소정의 박막을 형성하기 위하여 박막 형성용 물질을 가열하여 증발시키는 것으로, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면에 특정 물질로 이루어진 박막을 형성하거나, 대형 평판 디스플레이 장치의 제조 공정에서 유리 기판 등의 표면에 원하는 물질의 박막을 형성하는 데 사용되고 있다.
도 1은 기존의 진공 증발원을 개략적으로 나타낸 도면이다.
기존의 진공 증발원은, 도 1에 도시된 바와 같이, 지지봉(12) 등에 의해 지지되며 내부 공간부(11)를 가지는 케이스(10)와, 내부 공간부(11)에 구비되며 박막 형성용 물질이 담기는 도가니(20)와, 내부 공간부(11)의 측면과 도가니(20)의 외부 측면 사이에 위치되어 도가니(20)의 측면을 가열하는 히터(30)와, 내부 공간부(11)의 측면과 히터(30) 사이에 구비되어 히터(30)의 열을 도가니(20)의 측면으로 반사시키는 측면 반사판(40)과, 케이스(10)의 아래에 놓이는 하부 전장부(50)(전원 공급 장치나 온도 센서 등을 포함함)로 히터(30)의 열이 상대적으로 적게 전달되도록 내부 공간부(11)의 바닥부에 위치되는 바닥 반사판(60)을 포함한다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥 반사판(60)은 내부 공간부(11)의 바닥부에 위치되고, 히터(30)의 하단은 도가니(20)의 하단과 거의 일치되는 높이에 놓이게 된다.
따라서, 기존의 진공 증발원은, 바닥 반사판(60)이 내부 공간부(11) 중 도가니(20)와 멀리 떨어진 바닥부에 위치됨과 더불어 도가니(20)의 아래에는 히터(30)가 놓이지 않으므로, 도가니(20)의 저면으로 히터(30)의 열이 상대적으로 적게 전달되는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 도가니의 저면을 효율적으로 가열할 수 있는 진공 증발원을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 진공 증발원은, 케이스의 내부 공간부에 도가니가 구비된 진공 증발원에 있어서, 상기 도가니의 저면과 상기 내부 공간부의 바닥면 사이를 이루는 하부 공간 중 상반부에 위치되는 저면 반사부; 상기 내부 공간부의 상기 바닥면에 구비되어 상기 저면 반사부를 받치는 받침부; 및 상기 내부 공간부의 측면과 상기 도가니의 외부 측면 사이에 위치됨과 함께 상기 저면 반사부의 상면까지 연장되는 히터를 포함하고, 상기 저면 반사부는 상기 히터의 하단에 접촉되며 상기 히터의 하단을 지지하고, 상기 저면 반사부 중 상기 히터의 하단에 접하는 부분은 절연 재질로 이루어진다.
상기 저면 반사부는, 복수의 반사판이 겹쳐 이루어진 모듈 형태를 가질 수 있다.
상기 복수의 반사판 중 제일 높은 곳에 절연 재질로 이루어진 최상위 반사판이 위치될 수 있고, 상기 저면 반사부 중 상기 히터의 하단에 접하는 부분은 상기 최상위 반사판일 수 있다.
상기 최상위 반사판은, 상기 절연 재질로 세라믹이 사용되고, 디스크 타입을 가질 수 있다.
상기 받침부는, 상기 내부 공간부의 상기 바닥면에 수직하게 놓이는 수직 지지대; 및 상기 수직 지지대의 상단에 구비되되 상기 내부 공간부의 상기 바닥면과 수평이 되게 구비되며 상기 저면 반사부가 안착되는 수평 지지대를 포함할 수 있고, 상기 수직 지지대는, 상기 저면 반사부가 상기 하부 공간의 상기 상반부에 놓이도록 그 높이가 정해질 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 진공 증발원은, 상기 내부 공간부의 상기 바닥면에 구비되는 바닥 반사판을 더 포함할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진공 증발원은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 저면 반사부와, 받침부, 그리고 히터를 포함하는 기술 구성을 제공하므로, 도가니의 저면에 근접하여 저면 반사부가 놓일 수 있고 히터의 하단이 저면 반사부의 상면까지 연장될 수 있어, 도가니의 저면을 효율적으로 가열할 수 있다.
도 1은 기존의 진공 증발원을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 요부를 확대하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 요부를 확대하여 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 내부 공간부(11)에 도가니(20)가 구비된 진공 증발원으로, 저면 반사부(110)와, 받침부(120)와, 그리고 히터(130)를 포함한다. 이하, 도 2 및 도 3을 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
저면 반사부(110)는, 히터(130)의 열을 도가니(20)의 저면으로 반사시키는 구성요소로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도가니(20)의 저면(21)과 내부 공간부(11)의 바닥면(11a) 사이를 이루는 하부 공간 중 상반부에 위치된다. 따라서, 도가니(20)의 저면(21)에 근접하여 저면 반사부(110)가 놓일 수 있어 도가니(20)의 저면(21)을 효율적으로 가열할 수 있다.
예를 들어, 저면 반사부(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 반사판이 겹쳐 이루어진 모듈 형태를 가질 수 있다. 따라서, 히터(130)의 열이 최상위 반사판(111)(복수의 반사판 중 제일 높은 곳에 위치된 반사판)을 넘어 전달되더라도 그 다음에 놓이는 반사판에서 반사되는 방식으로 반사가 이루어질 수 있어, 열에 대한 반사 효율을 높일 수 있다.
나아가, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 반사판 중 제일 높은 곳에 위치되는 최상위 반사판(111)은 절연 재질로 이루어질 수 있고, 히터(130)의 하단(131)은 최상위 반사판(111)의 상면에 지지될 수 있다. 따라서, 히터(130)의 일부가 상술한 하부 공간[도가니(20)의 저면(21)과 내부 공간부(11)의 바닥면(11a) 사이를 이루는 공간] 중 상반부에 위치될 수 있어 히터(130)와 저면 반사부(110)를 통해 도가니(20)의 저면(21)을 충분히 가열할 수 있다. 또한, 최상위 반사판(111)이 절연 재질로 이루어지므로 최상위 반사판(111)에 히터(130)가 접촉되더라도 히터(130)가 쇼트(short)되는 것을 막는 등 히터(130)를 안정적으로 지지할 수 있다.
특히, 최상위 반사판(111)은, 절연 재질로 세라믹이 사용되고, 디스크 타입(disc type)을 가질 수 있다. 따라서, 히터(130)가 열팽창하거나 열수축되더라도 최상위 반사판(111)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 디스크 타입의 세라믹의 사용으로 히터(130)의 열을 보다 효율적으로 도가니(20)의 저면(21)으로 반사시킬 수 있다.
받침부(120)는, 저면 반사부(110)를 받치는 구성요소로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부 공간부(11)의 바닥면(11a)에 구비된다.
예를 들어, 받침부(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수직 지지대(121)와 수평 지지대(122)를 포함할 수 있다. 수직 지지대(121)는 내부 공간부(11)의 바닥면(11a)에 수직하게 놓이고, 수평 지지대(122)는 수직 지지대(121)의 상단에 구비되되 내부 공간부(11)의 바닥면(11a)과 수평이 되게 구비되며 저면 반사부(110)가 이에 안착된다.
특히, 수직 지지대(121)는, 저면 반사부(110)가 상술한 하부 공간의 상반부에 놓이도록 그 높이가 정해질 수 있다. 따라서, 도가니(20)의 저면(21)이 효율적으로 가열되도록 수직 지지대(121)에 의해 저면 반사부(110)가 도가니(20)의 저면(21)에 근접하여 위치될 수 있다.
히터(130)는, 도가니(20) 및 상술한 저면 반사부(110)에 열을 가하는 구성요소로, 내부 공간부(11)의 측면과 도가니(20)의 외부 측면 사이에 위치됨과 함께 그 하단(131)이 저면 반사부(110)의 상면까지 연장된다. 따라서, 히터(130)에 의해 도가니(20)의 측면 및 저면(21)이 직접 가열되거나 상술한 저면 반사부(110)를 통해 도가니(20)의 저면(21)이 간접적으로 가열될 수 있다. 또한, 히터(130)가 열팽창하거나 열수축되더라도 상술한 세라믹 재질의 최상위 반사판(111)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.
이와 더불어, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 공간부(11)의 바닥면(11a)에 구비되는 바닥 반사판(140)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 저면 반사부(110)를 넘어 전달된 히터(130)의 열이 재차 바닥 반사판(140)에 의해 반사되므로, 전장부(도 2의 50 참조)로 히터(130)의 열이 전달되는 것을 최소화할 수 있다.
나아가, 도시되지는 않았지만, 전장부(도 2의 50 참조)로 전달되는 히터(130)의 열을 더욱 최소화하기 위해, 이러한 바닥 반사판(140)은 여러 겹으로 겹쳐 이루어진 모듈 형태를 가질 수도 있을 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증발원은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 저면 반사부(110)와, 받침부(120), 그리고 히터(130)를 포함하는 기술 구성을 제공하므로, 도가니(20)의 저면(21)에 근접하여 저면 반사부(110)가 놓일 수 있고 히터(130)의 하단(131)이 저면 반사부(110)의 상면까지 연장될 수 있어, 도가니(20)의 저면(21)을 효율적으로 가열할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 케이스 11: 내부 공간부
11a: 내부 공간부의 바닥면 20: 도가니
20: 도가니의 저면 110: 저면 반사부
111: 최상위 반사판 120: 받침부
121: 수직 지지대 122: 수평 지지대
130: 히터 140: 바닥 반사판

Claims (6)

  1. 케이스의 내부 공간부에 도가니를 구비한 진공 증발원에 있어서,
    상기 도가니의 저면과 상기 내부 공간부의 바닥면 사이를 이루는 하부 공간 중 상반부에 위치되는 저면 반사부;
    상기 내부 공간부의 상기 바닥면에 구비되어 상기 저면 반사부를 받치는 받침부; 및
    상기 내부 공간부의 측면과 상기 도가니의 외부 측면 사이에 위치됨과 함께 상기 저면 반사부의 상면까지 연장되는 히터
    를 포함하고,
    상기 저면 반사부는,
    상기 히터의 하단에 접촉되며 상기 히터의 하단을 지지하고,
    상기 저면 반사부 중 상기 히터의 하단에 접하는 부분은,
    절연 재질로 이루어지는
    진공 증발원.
  2. 제1항에서,
    상기 저면 반사부는,
    복수의 반사판이 겹쳐 이루어진 모듈 형태를 가지는
    진공 증발원.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 반사판 중 제일 높은 곳에 절연 재질로 이루어진 최상위 반사판이 위치되고,
    상기 저면 반사부 중 상기 히터의 하단에 접하는 부분은
    상기 최상위 반사판인
    진공 증발원.
  4. 제3항에서,
    상기 최상위 반사판은,
    상기 절연 재질로 세라믹이 사용되고,
    디스크 타입을 가지는
    진공 증발원.
  5. 제1항에서,
    상기 받침부는,
    상기 내부 공간부의 상기 바닥면에 수직하게 놓이는 수직 지지대; 및
    상기 수직 지지대의 상단에 구비되되 상기 내부 공간부의 상기 바닥면과 수평이 되게 구비되며 상기 저면 반사부가 안착되는 수평 지지대를 포함하고,
    상기 수직 지지대는,
    상기 저면 반사부가 상기 하부 공간의 상기 상반부에 놓이도록 그 높이가 정해지는
    진공 증발원.
  6. 제1항에서,
    상기 진공 증발원은,
    상기 내부 공간부의 상기 바닥면에 구비되는 바닥 반사판
    을 더 포함하는
    진공 증발원.
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