KR20110032695A - 유도가열 금속 증착원 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유도가열 금속 증착원에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유도가열 금속 증착원은, 상측에 설치 홀(34)이 형성된 스탠드(32), 설치 홀(34)의 가장자리에 얹히도록 절연 플랜지(12)가 형성되며 설치 홀(34)을 통해 스탠드(32)의 내부로 인입되어 위치되는 절연체 도가니(10), 절연체 도가니(10)의 내부로 인입되어 위치되고 절연 플랜지(12)에 얹히도록 플랜지(22)가 형성되며 내부에 금속 재료가 수납되는 유도가열체 도가니(20) 및 절연체 도가니(10)의 외측에 배치되어 고주파전원을 공급받아 유도가열체 도가니(20)가 발열되도록 유도하는 유도가열 코일(40)을 포함한다.
유도가열, 증착, 증착원, 도가니, 이중
Description
본 발명은 유도가열 금속 증착원에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기 전계발광(organic electroluminescence) 소자의 유기 박막을 형성시키는 증착장치에서 도가니에 수납한 금속 재료를 유도코일에 의해 가열하여 승화 또는 용융 증발시키도록 하는 유도가열 금속 증착원에 관한 것이다.
일반적으로 자발광성 유기 전계발광(EL)의 제작에 있어서 금속 재료를 기판에 증착할 때에 도가니에 금속 재료를 수납하고, 그 도가니는 유도코일에 의해 가열되며 가열되는 열에너지에 의해 금속 재료가 승화 또는 증발되며, 승화 또는 증발된 금속 재료는 기판의 표면에 붙어서 유기 박막을 형성시키게 된다.
종래의 금속 재료 증착장치는 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.
첨부도면 도 1은 금속 재료 증착장치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 금속 재료 증착장치는 챔버(7)의 내부에 도가니(3)가 배치되고, 상술한 도가니(3)의 외측에 유도 코일(4)이 배치되며, 도가니(3)의 상측에 셔터부(5)가 배치된다.
또한, 상술한 셔터부(5)의 한쪽에는 막두께 센서(6)가 배치될 수 있다.
또한, 구체적으로 나타내지 않았으나, 상술한 유도 코일(4)에는 고주파 전원이 공급되는 것이고, 상술한 챔버(7)의 한쪽에는 챔버(7) 내부의 진공상태를 유지하기 위한 진공장치가 배치된다.
상술한 바와 같이 구성되는 금속 재료 증착장치는 다음과 같이 작용된다.
상술한 도가니(3)에는 금속 재료(1)가 수납되고 상술한 셔터부(5)의 상측에는 유기 막이 형성될 기판(2)이 배치된다.
이후, 상술한 유도 코일(4)에 고주파전원이 공급되면 도가니(3)의 자체에서 고주파유도가열이 발생하여 금속 재료(1)를 직접가열하게 되고, 이때 금속 재료(1)는 승화 또는 용융증발하게 된다.
또한, 상술한 막두께 센서(6)에 의해 레이트를 측정하면서 고주파전원의 출력을 제어하여 유도가열을 승온, 강온 제어하고, 막두께 센서(6)에 의해 원하는 일정한 레이트가 되는 부분에서 상술한 셔텨부(5)의 개방조절하게 된다.
이후, 상술한 승화 또는 용융 증발된 금속 재료(1)가 기판(2)의 표면에 유기 박막을 형성하게 된다.
상술한 바와 같이 구성되는 종래의 금속 재료 증착장치에서 증착원은 도가니(3)가 단품으로 제공되는 것이고, 상술한 금속 재료(1)는 알루미늄 또는 마그네슘과 같은 금속이 이용될 수 있다.
상술한 금속 재료(1)의 금속은 쉽게 용융되고 또한 경화되는 특성이 있으며 증착이 시작과 종료를 반복함에 따라 용융된 금속이 도가니(3)의 표면에 붙는 현상 이 발생하고 특히 금속이 용융과 경화를 반복함에 따라 도가니(3)의 표면은 열응력을 받게 된다.
상술한 바와 같은 열응력에 의해 도가니(3)는 균열이 발생하거나 심지어는 파손되어 깨지는 문제점이 있다.
다른 한편으로 도 1의 도면에 구체적으로 나타내지 않았으나 챔버(7)의 내부에는 다른 구성품이 있을 수 있고, 구성품의 예로서 온도 센서, 냉각장치, 서포터 프레임 등이 있을 수 있다.
상술한 도가니(3)가 파손됨에 따라 도가니(3)의 잔해 또는 금속 재료(1)의 일부가 챔버(7)의 내부에 비산되어 상술한 여러 가지 구성품과 유도코일(4) 등을 오염시키거나 2차적인 파손시키는 문제점이 있고, 이러한 오염 또는 파손을 복구하고자 할 때에는 과다한 복구비용이 소모되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유도가열 금속 증착원에서 도가니가 소손되더라도 도가니의 소손에 의한 피해가 확산되는 것을 방지하고 쉽게 도가니를 쉽게 복구할 수 있도록 하는 유도가열 금속 증착원을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 금속 증착원는, 상측에 설치 홀이 형성된 스탠드; 상기 설치 홀의 가장자리에 얹히도록 절연 플랜지가 형성되며 상기 설치 홀을 통해 상기 스탠드의 내부로 인입되어 위치되는 절연체 도가니; 상기 절연체 도가니의 내부로 인입되어 위치되고 상기 절연 플랜지에 얹히도록 플랜지가 형성되며 내부에 금속 재료가 수납되는 유도가열체 도가니; 및 상기 절연체 도가니의 외측에 배치되어 고주파전원을 공급받아 상기 유도가열체 도가니가 발열되도록 유도하는 유도가열 코일;을 포함한다.
또한, 상기 스탠드의 상측에 체결되어 상기 유도가열체 도가니의 고온이 반 도체 기판에 직접 전열되는 것을 차단하는 쉴드;가 더 포함되는 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 유도가열 금속 증착원은 금속 재료에 의해 열응력이 유도가열체 도가니에 전해져 유도가열체 도가니가 소손될 때에 유도가열체 도가니의 파편 또는 금속 재료의 일부가 임의로 비산되지 않고 절연체 도가니의 내부에 쌓여 모이게 되므로 도가니를 제외한 다른 구성요소가 추가로 오염되고나 소손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 유도가열 금속 증착원은 소손된 유도가열체 도가니와 오염된 절연체 도가니를 교체함으로써 유도가열 금속 증착원을 좀 더 신속하고 쉽게 복구할 수 있는 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고 종래 기술의 구성요소와 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 금속 증착원에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 금속 증착원을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 금속 증착원은 챔버 바디(30)의 내부에 스탠드(32)가 설치되고, 스탠드(32)의 상측에 도가니가 설치된다.
상술한 챔버 바디(30)는 진공이 유지되는 챔버의 일부일 수 있고, 스탠드(32)는 상측에 설치 홀(34)이 형성된다.
또한, 상술한 도가니는 절연체 도가니(10)와 유도가열체 도가니(20)로 구비되고 절연체 도가니(10)의 내부에 유도가열체 도가니(20)가 삽입되는 구성으로서 도가니가 이중으로 구성되는 것이다.
또한, 상술한 절연체 도가니(10)는 세라믹재질일 수 있고, 상술한 유도가열체 도가니(20)는 IMC(Inter metallic crucible), 탄화규소(SiC: Silicon carbide), 흑연(Graphite) 등의 재질일 수 있다.
상술한 절연체 도가니(10)의 상측에는 상술한 설치 홀(34)의 가장자리에 얹히도록 절연 플랜지(12)가 형성되고, 상술한 유도가열체 도가니(20)의 상측에는 상술한 절연 플랜지(12)에 얹히도록 플랜지(22)가 형성된다.
즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 절연체 도가니(10)의 내부에 유도가열체 도가니(20)를 배치하게 되면 상술한 플랜지(22)가 절연 플랜지(12)에 얹히도록 배치되는 것이고, 또한, 상술한 절연체 도가니(10)는 상술한 설치 홀(34)에 설치됨으로써 절연 플랜지(12)가 상술한 설치 홀(34)에 얹히고 절연체 도가니(10)는 상술한 스탠드(32)의 내부에 배치되는 것이다.
또한, 상술한 유도가열체 도가니(20)의 내부에는 금속증착에 필요한 금속 재료가 수납된다.
또한, 상술한 절연체 도가니(10)의 외측에는 고주파전원을 공급받아 상술한 유도가열체 도가니(20)가 발열되도록 유도하는 유도가열 코일(40)이 배치된다.
또한, 챔버 바디(30)의 내부에는 상술한 유도가열 코일(40)이 과열되거나 외부로 고온의 열에너지가 전열되는 것을 차단하기 위하여 냉각장치(50)가 설치될 수 있고, 챔버 바디(30)의 한쪽에는 상술한 도가니의 온도를 체크하도록 하는 온도센서(60)가 구비될 수 있다.
또한, 상술한 스탠드(32)의 상측에는 쉴드(70)가 배치될 수 있고, 쉴드(70)는 나사(72)가 형성되어 나사결합에 의해 좀 더 쉽게 체결할 수 있다.
또한, 상술한 쉴드(70)는 유도가열체 도가니(20)의 고열이 반도체 기판에 직접 전열되는 것을 차단하는 역할을 하여 고열에 의한 반도체 기판이 손상을 방지하게 된다.
또한, 상술한 스탠드(32)에는 냉각 재킷이 구비되는 것이고, 냉각 재킷의 냉온에 의해 상술한 쉴드(70)가 냉각될 수 있으며, 이로써 비정상적인 고열이 반도체 기판에 전열되는 것을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 금속 증착원은 다음과 같이 작용된다.
금속 재료의 증착을 위하여 유도가열체 도가니(20)에 금속 재료를 수납시키고 고주파전원을 유도가열 코일(40)에 공급하면 유도가열체 도가니(20)는 발열을 하고 그 발열에 의해 금속 재료가 승화 또는 용융 증발되는 것이다.
이후, 알려진 기술에 의하여 승화 또는 용융증발된 금속 재료는 기판에 증착되는 것이다.
또한, 이상온도로 과열될 때에는 온도센서(60)에 의해 이상온도가 검출되고 이와 같이 이상온도가 검출되면 고주파전원을 제어하여 유도가열 코일에서 승온 또는 강온제어하게 된다.
상술한 바와 같이 금속 재료는 금속증착이 진행되면 승화 또는 용융 증발되고, 금속증착이 종료되면 승화 또는 용융 증발된 금속 재료가 경화된다.
즉, 금속 재료는 승화 및 경화를 반복하고 특히 경화될 때에는 유도가열체 도가니(20)의 표면에 증착되는 현상이 발생하며, 이러한 현상에 의해 유도가열체 도가니는 열응력을 받고 이로써 유도가열체 도가니(20)는 균열이 발생하거나 심지어 깨지는 등의 소손이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 유도가열체 도가니(20)가 소손되면 유도가열체 도가니(20)의 파편 또는 유도가열체 도가니(20)의 내부에 수납된 금속 재료가 흩어질 수 있는데 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 금속 증착원에서는 절연체 도가니(10)에 의해 상술한 유도가열체 도가니(20)의 파편 및 금속 재료가 담겨져 비정상적으로 흩어지는 것을 방지하게 된다.
상술한 바와 같이 소손된 유도가열체 도가니(20) 또는 오염된 절연체 도가 니(10)는 금속증착에 재사용이 곤란할 수 있으므로 복구하게 되는데, 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 금속 증착원에서는 상술한 유도가열체 도가니(20) 또는 절연체 도가니(10)를 교체함으로써 신속하고 쉽게 복구할 수 있는 것이다.
또한, 종래의 유도가열 금속 증착원에서는 도가니 이외에 다른 구성요소가 추가로 오염되거나 파손될 수 있지만, 본 발명의 일실시에에 따른 유도가열 금속 증착원은 추가적인 피해를 줄일 수 있는 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 유도가열 금속 증착원은 금속 재료를 승화 또는 증발시키도록 하는 데에 이용될 수 있다
도 1은 종래의 금속 재료 증착장치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 금속 증착원을 설명하기 위한 도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1: 금속 재료 2: 기판
3: 도가니 4: 유도 코일
5: 셔터부 6: 막두께 센서
7: 챔버
10: 유도가열체 도가니 12: 플랜지
20: 절연체 도가니 22: 절연 플랜지
30: 챔버 바디 32: 스탠드
34: 설치 홀 40: 유도가열 코일
50: 냉각 장치 60: 센서
Claims (2)
- 상측에 설치 홀(34)이 형성된 스탠드(32);상기 설치 홀(34)의 가장자리에 얹히도록 절연 플랜지(12)가 형성되며 상기 설치 홀(34)을 통해 상기 스탠드(32)의 내부로 인입되어 위치되는 절연체 도가니(10);상기 절연체 도가니(10)의 내부로 인입되어 위치되고 상기 절연 플랜지(12)에 얹히도록 플랜지(22)가 형성되며 내부에 금속 재료가 수납되는 유도가열체 도가니(20); 및상기 절연체 도가니(10)의 외측에 배치되어 고주파전원을 공급받아 상기 유도가열체 도가니(20)가 발열되도록 유도하는 유도가열 코일(40);을 포함하는 유도가열 금속 증착원.
- 청구항 1에 있어서,상기 스탠드(32)의 상측에 체결되어 상기 유도가열체 도가니(20)의 고온이 반도체 기판에 직접 전열되는 것을 차단하는 쉴드(70);가 더 포함되는 유도가열 금속 증착원
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