KR102190642B1 - 고온 증착 소스 - Google Patents

Abstract

고온 증착 소스가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 고온 증착 소스는, 증착물질을 구비하는 크루시블(crucible); 크루시블의 외부에 배치되며, 해당 위치에서 크루시블 내의 증착물질을 가열하는 히팅 유닛; 및 크루시블의 일측에 배치되며, 가열된 증착물질을 크루시블로부터 배출하는 노즐을 구비하되 노즐을 보온시켜 클로깅 현상을 방지하는 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛을 포함한다.

Description

고온 증착 소스{High temperature evaporation source}

본 발명은, 고온 증착 소스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 노즐의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 히팅 유닛의 열팽창/수축에 따라 전원 연결부분의 연결이 불안정해 지는 것을 방지할 수 있는 고온 증착 소스에 관한 것이다.

정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다. 이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.

이 중에서 유기전계발광소자, 예컨대 OLED는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.

이러한 유기전계발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.

유기전계발광소자를 만들기 위해, 즉 발광층(유기물) 및 전극층(무기물)을 증착하기 위해 평판표시소자용 기판 증착장치가 적용된다.

진공 증착 방식(thermal evaporation)이 적용되는 평판표시소자용 기판 증착장치에는 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착원으로서의 증착 소스(evaporation source)가 마련된다.

고온 증착 소스(High temperature evaporation source)는 증착을 위한 최대 가용 온도 범위가 1000도 이상으로 상당히 높으며, 공정 과정에서 이 온도를 장시간 유지하는 것이 필수적이다.

그런데, 이러한 종래의 고온 증착 소스에 있어서는, 증착 물질이 크루시블의 상부에 쌓이는 것을 방지하기 위해 크루시블의 상부를 뜨겁게 유지해주어야 하지만, 오랜 양산 가동시간 동안 물질 쌓임 없이 뜨겁게 유지하는 것이 어렵다. 이로 인해 열손실이 발생하게 되고 크루시블 상부 노즐에 증착물질이 쌓이고 굳어서 증착물질 배출 구멍이 막히는 현상인 클로깅(Clogging) 현상이 발생하여 공정에 문제가 발생하게 된다.

또한, 높은 공정 온도는 고온 증착 소스 내/외부 장치들에 열적 손상(thermal damage)을 가하게 되고 결과적으로 장치들의 수명을 단축시키거나 증착 소스의 정상 작동을 방해하여 장비 신뢰성을 저해하게 되는데, 특히 히팅 유닛의 전원 및 열전대(thermocouple)의 전원을 연결하는 금속 접합부는 공정 중 전달되는 열에너지에 의해서 쉽게 팽창/수축하며, 이는 전원 연결에 대한 안정성을 감소시키는 문제를 발생시킨다.

나아가 공정 도중 열손상으로 인해 히팅 유닛의 전원 연결이 끊어지게 되어 전원 공급이 중단되면, 증착 소스 장비에 가해진 열에너지가 급속도로 방출되고 냉각되어 심각한 열수축을 동반하기 때문에 장비에 심각한 손상을 주게되어, 장비 수명을 급속도로 단축시키는 문제도 발생하게 된다.

대한민국 등록공보 제10-1479942호, (2014.12.31)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 크루시블의 상부 및 노즐을 높은 온도로 유지시킴으로써 노즐의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 히팅 유닛의 열팽창/수축에 따라 전원 연결부분의 연결이 불안정해 지는 것을 방지하여 장비의 신뢰성을 높일 수 있는 고온 증착 소스를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 증착물질을 구비하는 크루시블(crucible); 상기 크루시블의 외부에 배치되며, 해당 위치에서 상기 크루시블 내의 증착물질을 가열하는 히팅 유닛; 및 상기 크루시블의 일측에 배치되며, 상기 가열된 증착물질을 상기 크루시블로부터 배출하는 노즐을 구비하되 상기 노즐을 보온시켜 클로깅 현상을 방지하는 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스가 제공될 수 있다.

상기 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛은, 상기 노즐과 연결되어 상기 노즐을 지지하되 상기 크루시블의 상단부에 걸림결합되는 노즐 지지부; 및 상기 노즐 지지부의 일측에 연결되며, 상기 노즐의 일측에 이격 배치되어 상기 노즐을 보온시키는 노즐 보온부를 더 포함할 수 있다.

상기 노즐 지지부는, 상기 크루시블의 내벽의 일영역에 접촉하도록 배치되는 스커트부; 상기 스커트부의 상단부에서 상기 크루시블의 상단부에 걸림결합되도록 돌출되어 마련되는 걸림부; 및 상기 스커트부의 하단부에 연결되어 상기 증착물질의 표면과 마주보도록 마련되며, 상기 노즐의 일단부와 연결되는 노즐 지지 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 노즐 지지부는, 상기 노즐 지지 플레이트보다 아래로 내려오도록, 상기 스커트부의 하단부에서 연장되어 하방으로 돌출되어 마련되는 열흡수 확장부를 더 포함할 수 있다.

상기 노즐 보온부는, 상기 스커트부의 일측에 상기 노즐 지지 플레이트와 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되어 연결되며, 상기 노즐이 관통하여 배치되도록 상기 노즐 단면보다 넓은 단면적을 가지는 노즐 관통공을 구비하는 노즐 관통 플레이트; 및 상기 노즐 관통공에 결합되며, 상기 노즐 표면의 일영역을 둘러싸되 상기 노즐 표면과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되는 보온 실린더를 포함할 수 있다.

상기 노즐 및 상기 보온 실린더는, 상기 노즐 지지 플레이트 및 상기 노즐 관통 플레이트에 대하여 각각 미리 정해진 각도만큼 기울어진 형태로 연결될 수 있다.

상기 크루시블과 상기 히팅 유닛의 사이에 배치되며, 상기 크루시블을 지지하되 상기 히팅 유닛에서 발생한 복사열을 상기 크루시블의 일측으로 가이드하는 링형 클로깅 방지유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 링형 클로깅 방지유닛은, 미리 정해진 폭을 가지는 링 형태의 몸체부; 및 상기 몸체부의 내측으로 돌출되어 마련되되 미리 정해진 간격으로 상호 이격 배치되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 크루시블은, 크루시블 바디; 및 상기 크루시블 바디의 상단부에서 돌출되어 마련되는 크루시블 립을 포함하며, 상기 링형 클로깅 방지유닛의 상기 돌출부가 상기 크루시블 바디에 접촉하면서 상기 크루시블 립의 하부를 지지할 때, 상기 몸체부와 상기 돌출부 및 상기 크루시블 바디로 둘러싸이는 가이드 홈이 형성될 수 있다.

상기 링형 클로깅 방지유닛은, 상기 돌출부의 단부에 형성되는 경사부를 더 포함할 수 있다.

상기 히팅 유닛과 상기 히팅 유닛으로 전원을 공급하는 전원공급장치 사이에 접전위치를 제공하되, 상기 히팅 유닛의 열팽창/수축에 따라 상기 접전위치를 이동시키는 자기접합식 전원연결유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 자기접합식 전원연결유닛은, 상기 히팅 유닛의 일측에 연결되는 핀 모듈; 일측은 상기 전원공급장치와 연결되고 타측은 상기 핀 모듈의 일측을 감싸도록 형성되는 소켓 모듈; 및 상기 핀 모듈의 일측과 상기 소켓 모듈의 일측을 자성에 의해 접합시켜 접전위치를 제공하는 강자성 접합 모듈을 포함할 수 있다.

상기 소켓 모듈은, 상기 강자성 접합 모듈이 안착되는 안착홈을 포함할 수 있다.

상기 소켓 모듈은, 상기 강자성 접합 모듈이 상기 소켓 모듈을 관통하여 상기 핀 모듈에 직접 접촉하도록 상기 안착홈의 일측에 마련되는 관통공을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은, 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛과 링형 클로깅 방지유닛을 마련함으로써 노즐 및 크루시블의 상부를 높은 온도로 유지시킬 수 있어 노즐의 클로깅(clogging) 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 자기접합식 전원연결유닛을 마련함으로써 히팅 유닛의 열팽창/수축에 따라 전원 연결부분의 연결이 불안정해 지는 것을 방지하여 장비의 신뢰성을 높일 수 있고 장비에 대한 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고온 증착 소스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 고온 증착 소스의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 2의 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛 부분을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 링형 클로깅 방지유닛을 개략적으로 도시한 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 5는 도 2의 자기접합식 전원연결유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛을 도시한 단면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고온 증착 소스를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 고온 증착 소스의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 2의 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛 부분을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 링형 클로깅 방지유닛을 개략적으로 도시한 평면도(a)와 정면도(b)이며, 도 5는 도 2의 자기접합식 전원연결유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고온 증착 소스(1)는 크루시블(crucible, 100)과, 히팅 유닛(200)과, 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300)과, 링형 클로깅 방지유닛(500)과, 자기접합식 전원연결유닛(700)과, 케이스 유닛(800)을 포함한다.

먼저, 크루시블(100)은 증착물질(10)이 구비되는 장소로서, 내부에 증착물질(10)을 수용하는 크루시블 바디(110)와, 크루시블 바디(110)의 상단부에서 돌출되어 마련되는 크루시블 립(120)을 포함한다.

크루시블 립(120)을 마련함으로써, 크루시블(100) 전체를 간단한 결림결합에 의해 케이스 유닛(800)의 상부에 탈부착 시킬 수 있으며, 간단한 구조로 간편하게 증착물질(10)의 보충을 가능하게 해주는 이점이 있다.

한편, 히팅 유닛(200)은 크루시블(100)의 외부에 배치되며, 해당 위치에서 크루시블(100) 내의 증착물질(10)을 가열하는 역할을 한다.

본 실시 예에서는 상부 히팅 유닛(210)과 하부 히팅 유닛(220)을 포함하도록 마련되었으며, 증착 물질(10)의 주위에 가까이 배치되는 하부 히팅 유닛(220)과 노즐(310)의 주위에 가까이 배치되는 상부 히팅 유닛(210)의 온도를 달리할 수 있는 이점이 있다.

다만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 크루시블의 크기 및 원하는 온도 구배에 따라, 일체형의 히팅 유닛 또는 셋 이상으로 구분된 다수의 히팅 유닛을 포함할 수도 있다.

한편, 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300)은 크루시블(100)의 일측에 배치되며, 가열된 증착물질(10)을 크루시블(100)로부터 배출하는 노즐(310)을 구비하되 노즐(310)을 보온시켜 클로깅 현상을 방지하는 역할을 한다.

도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300)은 노즐(310)과, 노즐 지지부(330)와, 노즐 보온부(350)를 포함한다.

노즐 지지부(330)는 노즐(310)과 연결되어 노즐(310)을 지지하되 크루시블(100) 상단부에 걸림결합되는 역할을 하며, 스커트부(331)와, 걸림부(332)와, 노즐 지지 플레이트(333)와, 열흡수 확장부(334)를 포함한다.

스커트부(331)는 크루시블(100)의 내벽의 일영역에 접촉하도록 배치되는 부분으로서 노즐 지지 플레이트(333)와 연결되어 노즐(310)을 지지하되 후술할 노즐 보온부(350)도 함께 지지함으로써, 노즐 보온부(350)를 노즐(310)과 일정 간격을 유지하는 위치에 배치시킬 수 있게 한다.

또한, 스커트부(331)는 크루시블(100)의 내벽의 일영역에 접촉함으로써, 노즐(310)의 위치를 정확하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 크루시블(100)로부터 노즐 보온부(350)로 열을 전달하기 위해 열을 흡수하는 역할도 하게 된다.

걸림부(332)는 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300)이 크루시블(100) 상단부의 크루시블 립(120)에 걸림결합되도록 스커트부(331)의 상단부에서 돌출되어 마련되는 부분이며, 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300) 전체를 간단한 결림결합에 의해 크루시블(100)의 상부에 탈부착 가능하게 함으로써, 간단한 구조로 장비의 운용을 쉽게 해주는 이점이 있다.

노즐 지지 플레이트(333)는 스커트부(331)의 하단부에 연결되어 증착물질(10)의 표면과 마주보도록 마련되며, 노즐(310)의 일단부와 연결되어 노즐(310)을 지지하는 역할을 한다.

또한, 노즐 지지 플레이트(333)는 스커트부(331)가 흡수한 열 뿐만 아니라, 증착물질(10)의 표면으로부터 방출되는 복사열을 흡수하여 함께 노즐(310)로 전달하는 역할도 하게 된다.

열흡수 확장부(334)는 노즐 지지 플레이트(333)보다 아래로 내려오도록 스커트부(331)의 하단부에서 연장되어 하방으로 돌출되어 마련되는 부분으로서, 증착물질(10)의 표면으로부터 방출되는 복사열을 흡수하는 역할을 한다.

즉, 노즐 지지 플레이트(333) 뿐만 아니라 열흡수 확장부(334)를 마련함으로써, 증착물질(10)의 표면으로부터 방출되는 복사열을 흡수하는 표면적이 넓어지는 이점이 있다.

노즐 보온부(350)는 노즐 지지부(330)의 일측에 연결되며, 노즐(310)의 일측에 이격 배치되어 노즐(310)을 보온시키는 역할을 하며, 노즐 관통 플레이트(353)와, 보온 실린더(357)를 포함한다.

노즐 관통 플레이트(353)는 스커트부(331)의 일측에 노즐 지지 플레이트(333)와 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되어 연결되며, 노즐(310)이 관통하여 배치되도록 노즐(310)의 단면보다 넓은 단면적을 가지는 노즐 관통공(355)을 구비한다.

이러한 노즐 관통 플레이트(353)는 보온 실린더(357)의 위치를 정확하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 스커트부(331)와 노즐 지지 플레이트(333)와 열흡수 확장부(334)에서 흡수한 열을 보온 실린더(357) 전달하는 역할도 하게 된다.

보온 실린더(357)는 노즐 관통공(355)에 결합되며, 노즐(310) 표면의 일영역을 둘러싸되 노즐(310)의 표면과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치된다. 이렇게 배치된 보온 실린더(357)는 스커트부(331)와 열흡수 확장부(334)에서 흡수된 열을 노즐 관통 플레이트(353)로부터 전달받아 노즐(310) 표면을 향해 방출함으로써, 노즐(310)의 온도를 고온으로 유지시켜 클로깅 현상을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 보온 실린더(357)의 하단부는, 도 2 및 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 노즐 지지 플레이트(333)와 접촉하지 않도록 일정한 거리를 두고 이격되어 배치되며, 노즐(310)의 거의 모든 표면을 들러싸는 형태로 마련되어 있다. 다만 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 노즐(310)의 특정 부분에 특별히 물질이 많이 쌓이거나 기타의 이유로 일정 부분을 특별히 보온할 필요가 있다면, 그러한 특정 영역을 둘러싸는 형태로 제작될 수도 있다.

이에 대해서는 본 발명의 제2 및 제3 실시 예에 따른 보온 실린더(357', 357", 도 6 및 도 7 참조)의 형상과 관련하여 후술한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도 2 및 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 노즐(310) 및 보온 실린더(357)가 노즐 지지 플레이트(333) 및 노즐 관통 플레이트(353)에 대하여 각각 미리 정해진 각도만큼 기울어진 형태로 연결될 수 있다.

이렇게 미리 정해진 각도만큼 기울어진 형태로 연결됨으로써, 증착물질을 넓고 고르게 배출할 수 있으며 기판의 특정 부분에 뭉치게 되는 것을 방지할 수 있다.

다만, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니고, 증착물질의 증발량이나 증착을 원하는 두께 및 기판의 크기 등 다양한 조건에 따라 기울어진 각도는 변경될 수 있으며, 심지어 수직으로 마련될 수도 있을 것이다.

이러한 구조를 가진, 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300)을 마련함으로써, 노즐(310)을 크루시블(100)의 상부에 간단하게 탈부착 시킬 수 있으면서, 효과적으로 노즐(310)를 보온하게 되어 클로깅 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

한편, 링형 클로깅 방지유닛(500)은 크루시블(100)과 히팅 유닛(200)의 사이에 배치되며, 크루시블(100)을 지지하되 히팅 유닛(200)에서 발생한 복사열을 크루시블(100)의 일측으로 가이드하는 역할을 한다.

도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 링형 클로깅 방지유닛(500)은 몸체부(510)와, 복수의 돌출부(520)와, 경사부(530)를 포함한다.

몸체부(510)는 미리 정해진 폭을 가지는 링 형태로 마련되며, 케이스 유닛(800)의 상단부에 고정된다.

돌출부(520)는 몸체부(510)의 내측으로 돌출되어 마련되되, 복수의 돌출부(520)가 미리 정해진 간격으로 상호 이격 배치되어 마련되며, 크루시블(100)과 접촉하는 부분이다.

본 실시 예에 따르면, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 6개의 돌출부가 마련되었으나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 크루시블(100)의 크기, 무게 등 다양한 조건에 맞게 그 수가 변경될 수 있을 것이다.

이하에서는 이러한 구성을 가지는 링형 클로깅 방지유닛(500)의 형태에 따른 기능에 대하여 설명한다.

링형 클로깅 방지유닛(500)은 케이스 유닛(800)의 상부에 고정되며, 링형 클로깅 방지유닛(500)의 상부에는 크루시블 립(120)이 접촉하게 된다.

이 때, 몸체부(510)의 내경은 크루시블 바디(110)의 외경보다 크게 제작되며, 다수의 돌출부(520)는 크루시블 바디(110)의 외부에 접촉할 수 있도록 다수의 돌출부(520)의 단부가 이루는 가상의 원이 크루시블 바디(110)의 외경과 거의 유사하지만 조금 크게 제작된다.

도 2 및 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 케이스 유닛(800)과 크루시블 바디(110) 사이의 공간에 히팅 유닛(200)이 마련되므로, 돌출부(520)가 마련됨으로써, 증착물질(10)이 담긴 크루시블(100)이 케이스 유닛(800)의 내부로 삽입될 때, 크루시블 바디(110)를 가이드 하여 히팅 유닛(200)을 손상시키는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 경사부(530)는 돌출부(530)의 단부에 형성되어 크루시블 바디(110)가 삽입될 때 자연스럽게 삽입될 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.

크루시블(100)이 삽입되면, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 링형 클로깅 방지유닛(500)의 돌출부(520)가 크루시블 바디(110)에 접촉하면서 크루시블 립(120)의 하부를 지지할 때, 몸체부(510)와 돌출부(520) 및 크루시블 바디(110)로 둘러싸이는 가이드 홈(550)이 형성된다.

본 실시 예에서는 여섯 개의 돌출부(520)가 마련되므로, 가이드 홈(550)도 여섯 개가 형성되며, 이러한 가이드 홈(550)을 통해 히팅 유닛(200)에서 상방으로 올라오는 복사열이 크루시블 립(120)에 직접 닿게 되어 크루시블(100)의 상부를 효율적으로 가열할 수 있게 된다.

이에 대해 자세히 설명하면, 만약 링형 클로깅 방지유닛(500)이 없다면 크루시블 립(120)은 케이스 유닛(800)에 의해 직접 지지될 것이며 크루시블(100)이 받은 열의 일부분이 크루시블 립(120)을 통해 케이스 유닛(800) 측으로 빠져나가게 될 것이다. 그러나 링형 클로깅 방지유닛(500)을 크루시블 립(120)과 케이스 유닛(800) 사이에 배치하게 되면, 다수의 돌출부(520)만이 최소한의 면적에서 크루시블 립(120)과 접촉하게 되므로 열전달에 의한 열손실을 최소화 할 수 있게 된다.

또한, 몸체부(510)와 돌출부(520) 및 크루시블 바디(110)로 둘러싸이는 가이드 홈(550)이 형성됨으로써, 가이드 홈(550)을 통과한 복사열이 크루시블 립(120)에 직접 닿게 되어 크루시블(100)의 상부를 가열시키는 열효율을 최대화 시킬 수 있게 된다.

결국, 링형 클로깅 방지유닛(500)을 마련함으로써 크루시블 립(120)의 온도를 더 높일 수 있게 되어 크루시블(100) 상부의 온도를 더 올릴 수 있어 클로깅 현상을 방지할 수 있게 되며, 나아가 크루시블 립(120)과 접촉되는 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300)으로 열이 더 전달됨으로써 노즐(310)를 보온하게 되어 추가적으로 클로깅 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

한편, 자기접합식 전원연결유닛(700)은 히팅 유닛(200)과 히팅 유닛(200)으로 전원을 공급하는 전원공급장치(미도시) 사이에 접전위치를 제공하되, 히팅 유닛(200)의 열팽창/수축에 따라 접전위치를 이동시키는 역할을 한다.

도 1 및 도 2의 자기접합식 전원연결유닛(700)은 자기접합식 전원연결유닛(700)이 위치하는 부분을 개략적으로 나타낸 것이며, 도 5는 도 1 및 도 2의 자기접합식 전원연결유닛(700)의 내부에 내치되는 실질적인 연결부분의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.

도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 자기접합식 전원연결유닛(700)은 핀 모듈(710)과, 소켓 모듈(730)과, 강자성 접합 모듈(750)을 포함한다.

핀 모듈(710)은 히팅 유닛(200)의 일측에 연결되는 부분이며, 히팅 유닛(200)에서 전달되는 열에너지에 의해서 수직 방향 및 수평 방향으로 쉽게 팽창/수축하게 된다. 따라서, 소켓 모듈(730)의 내경보다 더 작은 외경을 가지며, 이 때문에 접전위치가 확실하지 않아 전원 연결의 안정성이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.

소켓 모듈(730)은 일측이 전원공급장치(미도시)와 연결되고 타측은 핀 모듈(710)의 일측을 감싸도록 형성되며 안착홈(731)과 관통공(732)을 포함한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 핀 모듈(710)의 팽창/수축을 고려하여 핀 모듈(710)의 외경보다 더 큰 내경을 가지게 제작된다.

강자성 접합 모듈(750)은 단면을 도시하였기 때문에 소켓 모듈(730)의 양쪽에 분리된 것 처럼 도시되었으나, U 자 형태를 가진 클립의 형태를 가지며 소켓 모듈(730)의 후방에서 연결되어 있는 상태이다.

강자성 접합 모듈(750)은 높은 큐리 온도(T_C, Curie temperature)를 가지는 강자석 접합체(ferromagnetic attacher)로 이루어진 강자성 접합 모듈 본체(751)와 강자성 접합 모듈 본체(751)의 외부에 마련된 강자성체 실드(752)를 포함함으로써, 높은 증착 공정 온도에 따른 열에너지에도 큰 손상을 입지 않고 안정적으로 연결을 유지하는 것이 가능하게 된다.

안착홈(731)은 강자성 접합 모듈(750)이 안착되는 곳이며, 걸림결합에 의해 강자성 접합 모듈(750)의 이동을 방지하는 역할을 한다.

관통공(732)은 안착홈(731)의 일측에 마련되어, 강자성 접합 모듈(750)의 일부분이 소켓 모듈(730)을 관통하여 핀 모듈(710)에 직접 접촉하도록 한다.

이러한 구조를 가진 강자성 접합 모듈(750)은 핀 모듈(710)의 일측과 소켓 모듈(730)의 일측을 자성에 의해 접합시켜 접전위치를 제공하는 역할을 하는데, 소켓 모듈(730)의 외부를 가압하여 소켓 모듈(730)과 핀 모듈(710)의 일측이 접촉하게 하는 것 뿐만 아니라, 일측은 소켓 모듈(730)의 외부와 직접 접촉하고 타측은 관통공(732)을 통해 핀 모듈(710)에 직접 접촉함으로써 접전위치를 제공하는 역할을 한다. 결국 이중으로 접전위치를 제공하게 되며, 히팅 유닛(200)의 열팽창/수축에 따라 접전위치를 이동시키는 역할을 하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 자기접합식 전원연결유닛(700)을 마련함으로써, 히팅 유닛의 열팽창/수축에 따라 전원 연결부분의 연결이 불안정해 지는 것을 방지하여 장비의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛을 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛을 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300', 300")은 제 1 실시 예와 비교하여, 보온 실린더(357', 357")의 형상에 차이가 있을 뿐이며 다른 구성요소의 형태 및 기능은 동일하므로 이를 중심으로 설명한다.

먼저, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300')의 보온 실린더(357')는 하단부가 노즐 지지 플레이트(333)와 접촉하도록 연결되며, 노즐(310)의 거의 모든 표면을 들러싸는 형태로 마련되어 있다. 이렇게 보온 실린더(357')의 하단부가 노즐 지지 플레이트(333)와 접촉하여 연결되는 경우에는 노즐 지지 플레이트(333)와 노즐 관통 플레이트(353)가 함께 보온 실린더(357')를 지지하는 구조를 형성하므로 구조적인 안정성이 뛰어난 장점이 있다. 따라서, 크루시블(100) 및 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300')의 크기가 큰 경우에 보온 실린더(357')를 지지하기에 유리한 형태라 볼 수 있다.

다음으로, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛(300")의 보온 실린더(357")는 노즐 관통 플레이트(353)와 노즐 지지 플레이트(333) 사이에는 보온 실린더(357")가 마련되지 않으며, 노즐 관통 플레이트(353)의 상부로 돌출된 노즐(310)의 표면만을 들러싸는 형태로 마련되어 있다. 이렇게 보온 실린더(357')가 노즐 관통 플레이트(353)의 상부로 돌출된 노즐(310)의 표면만을 들러싸는 경우에는 노즐(310)의 돌출된 부분만을 집중적으로 보온시키기에 유리한 장점이 있다.

이상 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 보온 실린더(357")에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시 예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.본 발명은 전술한 실시 예들과 달리, 노즐(310)의 특정 부분에 특별히 물질이 많이 쌓이거나 기타의 이유로 일정 부분을 특별히 보온할 필요가 있다면, 그러한 특정 영역을 둘러싸는 형태로 제작될 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 증착물질 100 : 크루시블
200 : 히팅 유닛 300 : 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛
310 : 노즐 330 : 노즐 지지부
333 : 노즐 지지 플레이트 334 : 열흡수 확장부
350 : 노즐 보온부 353 : 노즐 관통 플레이트
357 : 보온 실린더 500 : 링형 클로깅 방지유닛
510 : 몸체부 520 : 돌출부
550 : 가이드 홈 700 : 자기접합식 전원연결유닛
710 : 핀 모듈 730 : 소켓 모듈
750 : 강자성 접합 모듈

Claims (14)

1. 증착물질을 구비하는 크루시블(crucible);
   상기 크루시블의 외부에 배치되며, 해당 위치에서 상기 크루시블 내의 증착물질을 가열하는 히팅 유닛;
   상기 크루시블의 일측에 배치되며, 상기 가열된 증착물질을 상기 크루시블로부터 배출하는 노즐을 구비하되 상기 노즐을 보온시켜 클로깅 현상을 방지하는 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛; 및
   상기 크루시블과 상기 히팅 유닛의 사이에 배치되며, 상기 크루시블을 지지하되 상기 히팅 유닛에서 발생한 복사열을 상기 크루시블의 일측으로 가이드하는 링형 클로깅 방지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 노즐 일체형 클로깅 방지 유닛은,
   상기 노즐과 연결되어 상기 노즐을 지지하되 상기 크루시블의 상단부에 걸림결합되는 노즐 지지부; 및
   상기 노즐 지지부의 일측에 연결되며, 상기 노즐의 일측에 이격 배치되어 상기 노즐을 보온시키는 노즐 보온부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 노즐 지지부는,
   상기 크루시블의 내벽의 일영역에 접촉하도록 배치되는 스커트부;
   상기 스커트부의 상단부에서 상기 크루시블의 상단부에 걸림결합되도록 돌출되어 마련되는 걸림부; 및
   상기 스커트부의 하단부에 연결되어 상기 증착물질의 표면과 마주보도록 마련되며, 상기 노즐의 일단부와 연결되는 노즐 지지 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 노즐 지지부는,
   상기 노즐 지지 플레이트보다 아래로 내려오도록, 상기 스커트부의 하단부에서 연장되어 하방으로 돌출되어 마련되는 열흡수 확장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
5. 제3항에 있어서,
   상기 노즐 보온부는,
   상기 스커트부의 일측에 상기 노즐 지지 플레이트와 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되어 연결되며, 상기 노즐이 관통하여 배치되도록 상기 노즐 단면보다 넓은 단면적을 가지는 노즐 관통공을 구비하는 노즐 관통 플레이트; 및
   상기 노즐 관통공에 결합되며, 상기 노즐 표면의 일영역을 둘러싸되 상기 노즐 표면과 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되는 보온 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
6. 제5항에 있어서,
   상기 노즐 및 상기 보온 실린더는, 상기 노즐 지지 플레이트 및 상기 노즐 관통 플레이트에 대하여 각각 미리 정해진 각도만큼 기울어진 형태로 연결되는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 링형 클로깅 방지유닛은,
   미리 정해진 폭을 가지는 링 형태의 몸체부; 및
   상기 몸체부의 내측으로 돌출되어 마련되되 미리 정해진 간격으로 상호 이격 배치되는 복수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
9. 제8항에 있어서,
   상기 크루시블은,
   크루시블 바디; 및
   상기 크루시블 바디의 상단부에서 돌출되어 마련되는 크루시블 립을 포함하며,
   상기 링형 클로깅 방지유닛의 상기 돌출부가 상기 크루시블 바디에 접촉하면서 상기 크루시블 립의 하부를 지지할 때, 상기 몸체부와 상기 돌출부 및 상기 크루시블 바디로 둘러싸이는 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
10. 제9항에 있어서,
    상기 링형 클로깅 방지유닛은,
    상기 돌출부의 단부에 형성되는 경사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
11. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 유닛과 상기 히팅 유닛으로 전원을 공급하는 전원공급장치 사이에 접전위치를 제공하되, 상기 히팅 유닛의 열팽창/수축에 따라 상기 접전위치를 이동시키는 자기접합식 전원연결유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
12. 제11항에 있어서,
    상기 자기접합식 전원연결유닛은,
    상기 히팅 유닛의 일측에 연결되는 핀 모듈;
    일측은 상기 전원공급장치와 연결되고 타측은 상기 핀 모듈의 일측을 감싸도록 형성되는 소켓 모듈; 및
    상기 핀 모듈의 일측과 상기 소켓 모듈의 일측을 자성에 의해 접합시켜 접전위치를 제공하는 강자성 접합 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
13. 제12항에 있어서,
    상기 소켓 모듈은,
    상기 강자성 접합 모듈이 안착되는 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.
14. 제13항에 있어서,
    상기 소켓 모듈은,
    상기 강자성 접합 모듈이 상기 소켓 모듈을 관통하여 상기 핀 모듈에 직접 접촉하도록 상기 안착홈의 일측에 마련되는 관통공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온 증착 소스.

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