KR20120101425A

KR20120101425A - 선형 증착 소스

Info

Publication number: KR20120101425A
Application number: KR1020127014038A
Authority: KR
Inventors: 차드 컨로이; 스콧 웨인 프리디; 제이콥 에이. 달스트롬; 리치 브레스나한; 데이비드 윌리엄 고트홀드; 존 패트린
Original assignee: 비코 인스트루먼츠 인코포레이티드
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2012-09-13
Also published as: CN102686765A; EP2507402A1; KR20120104559A; EP2507402A4; EP2507403A4; TW201118961A; EP2507403A1; TW201142055A; CN102712993A

Abstract

증착 소스는 증착 물질을 수용하는 적어도 하나의 도가니 및 컨덕턴스 채널을 포함하는 바디를 포함한다. 컨덕턴스 채널의 입력부는 도가니의 출력부에 결합된다. 히터는 도가니가 증착 물질을 컨덕턴스 채널 내로 증발시키도록 도가니를 가열한다. 복수의 열 저항 물질층을 포함하는 열 차폐부는 히터 및 바디 중 적어도 하나 주위에 위치한다. 복수의 노즐은 컨덕턴스 채널의 출력에 결합되어 증발된 증착 물질이 도가니로부터 컨덕턴스 채널을 거쳐 복수의 노즐까지 이송되도록 하며, 여기서 증발된 증착 물질은 복수의 노즐로부터 토출되어 증착 플럭스를 형성한다.

Description

선형 증착 소스{LINEAR DEPOSITION SOURCE}

본 명세서에 사용되는 섹션 제목은 단지 문서 구성의 목적으로 사용될 뿐이며, 어떤 식으로든 본 출원에서 설명되는 주제를 제한하도록 해석되지 않아야한다.

본 출원은 "구리, 인듐 및 갈륨을 동시-증착하기 위한 증착 소스, 시스템 및 관련 방법"으로 명명되고 2009년 2월 27일에 출원된 미국 임시 출원 제 61/156,348 호 및 "구리, 인듐 및 갈륨을 동시-증착하기 위한 증착 소스, 시스템 및 관련 방법"으로 명명되고 2008년 12월 18일에 출원된 미국 임시 출원 제 61/138,932 호의 우선권을 청구하는, "선형 증착 소스"로 명명되고 2009년 11월 30일에 출원된 미국 특허 출원 제 12/628,189 호의 일부-계속 출원이다. 미국 특허 출원 제 12/628,189 호, 미국 임시 출원 제 61/156,348 호 및 미국 임시 출원 제 61/138,932 호의 전체 명세서는 여기서 참조로서 통합된다.

대면적 기판 증착 시스템은 오랫동안 다양한 타입의 기판 물질로 된 가요성 웹(web) 기판 및 강성 패널 기판을 처리하도록 사용되어 왔다. 많은 공지된 시스템이 플라스틱 웹 기판 및 강성 패널 유리 기판을 처리하도록 설계된다. 웹 기판 또는 강성 패널은 선형 증착 소스 위를 바로 지나간다. 웹 기판 또는 강성 패널 기판 상에서 물질을 증발시키는데 적합한 공지된 선형 증착 소스는 증착물 원료를 수용하도록 통상적으로 내화성 물질로 이루어지는 보트-형상의 도가니를 포함한다. 상기 도가니는 증기 출력부 튜브의 내부에 위치된다. 증기 출력부 튜브는 증발 공간 및 증기를 배분하는 공간으로서의 기능을 동시에 수행한다. 하나 또는 그 이상의 증기 출력부 개방공이 소스를 따라 선형으로 배열된다.

본 발명은 일반적으로 기판 상의 증착을 위한 원료 증기의 플럭스를 생산하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 양상는 웹 기판, 강성 패널 기판, 또는 기타 타입의 긴 공작물 상에 물질을 증착하기 위해 원료 증기의 플럭스를 생산하는데 적합한 선형 증착 소스에 관한 것이다. 본 발명의 다른 양상는 반도체 기판과 같은 복수의 통상의 기판을 지지하는 기판 홀더 상에 물질을 증착하기 위한 원료 증기의 플럭스를 생산하기에 적합한 선형 증착 소스에 관한 것이다.

본 발명의 많은 실시예에 있어서, 상기 방법 및 장치는 증발에 의한 증착에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용되는 "증발" 이라는 용어는 원료를 증기로 변환시키는 것을 의미하며, 증발, 기화, 및 승화와 같은 본 기술 분야의 몇몇 용어의 통상적 사용을 포함한다. 증기로 변환되는 원료는 어떤 상태의 물질이든 가능하다. 많은 실시예에 있어서, 본 발명의 장치 및 방법은 둘 또는 그 이상의 각기 다른 물질을 웹 기판 또는 강성 패널 기판과 같은 기판 상에 동시-증발시키도록 사용된다. 몇몇 실시예에 있어서, 본 발명의 장치 및 방법은 웹 기판 또는 강성 패널 기판과 같은 기판 상에 단일 물질을 증발시키도록 사용된다. 다중 또는 분할식 도가니에 단일 증착 물질을 사용하는 것은 과잉이 될 것이며 플럭스 비율을 증가시킬 것이다.

본 발명의 일 적용예는 구리, 인듐, 및 갈륨을 웹 기판 또는 강성 패널 기판 상에 동시-증착하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 인듐의 전체 또는 일부와 대체되는 갈륨을 갖는 구리 인듐 디셀렌화물(diselenide)의 화합물(CIS 화합물)은 구리 인듐 갈륨 디셀렌화물 화합물(CIGS 화합물)로서 공지되어 있다. CIGS 화합물은 일반적으로 광전지를 제조하도록 사용된다. 특히, CIGS 화합물은 일반적으로 박막 태양 전지 내의 흡수제 층으로서 사용된다. 이들 CIGS 화합물은 상기 전자기 스펙트럼의 가시 영역 내의 태양 복사의 강한 흡수를 허용하는 직접 밴드 갭을 갖는다. CIGS 광전지는 카드뮴 텔루르 화합물(CdTe) 및 비정질 실리콘(a-Si)과 같은 기타 타입의 흡수제 층 화합물을 구비하는 일반적으로 사용되는 광전지와 비교하여 높은 변환 효율 및 양호한 안정성을 갖는 것으로 나타났다.

CIGS 흡수층은 통상적으로 양호한 결정성을 갖는 p-타입 화합물 반도체 층이다. 양호한 결정성은 일반적으로 고효율 광 발전 동작을 위해 필요한 원하는 전하 이동 특성을 달성하도록 요구된다. 실제로, 상기 CIGS 흡수층은 고효율 광 발전 동작을 달성하도록 적어도 부분적으로 결정화되어야 한다. 결정화된 CIGS 화합물은 상기 CIGS 화합물을 형성하도록 사용되는 증착 온도에 따라 황동광(chalcopyrite) 또는 섬아연광(sphalerite)으로 특징지어질 수 있는 결정학적 구조를 갖는다.

CIGS 화합물은 다양한 기술로 형성될 수 있다. CIGS 화합물을 형성하는 하나의 방법은 화학 전구체를 사용한다. 상기 화학 전구체는 박막 내에 증착된 후 원하는 CIGS 층을 형성하도록 열처리된다. CIGS 전구체 물질이 저온에서 증착되는 경우, 결과적인 CIGS 박막은 비정질이거나 단지 약하게 결정화된다. 상기 CIGS 박막은 그 후 상승된 온도까지 열처리되어 원하는 전하 이송 특성을 제공하도록 CIGS 화합물의 결정화를 향상시킨다.

그러나, 상기 CIGS 박막의 부분적 결정화를 유발하는데 필요한 상승된 온도에서, 상기 증착된 박막 내의 셀레늄은 상기 기타 요소보다 더 휘발성이다. 그 결과, 셀레늄은 상기 전구체 층을 열처리하여 결정화를 향상시키고 상기 원하는 조성 및 화학량론을 갖는 상기 CIGS 화합물을 제공하는 동안 자주 추가된다. CIGS 박막 화합물을 형성하는 이러한 방법은 상대적으로 시간이 많이 걸리고 상기 증기 상(phase)의 셀레늄의 큰 체적을 필요로 하며, 이는 제조 비용을 증가시킨다.

CIGS 화합물을 형성하는 다른 방법은 진공 증발을 사용한다. 동시-증발에 의해 제조되는 CIGS 광전지는 전구체 물질로 제조되는 CIGS 광전지와 비교하여 높은 광 발전 변환 효율을 가질 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 구리, 인듐, 갈륨, 및 셀레늄은 기판 상에 동시-증발된다. 동시-증발은 상기 박막 화학량론의 정밀 제어를 허용하며, 상기 박막 광-흡수층 내의 조성 등급 부여를 허용한다. 그에 따라, 동시-증발은 최적의 광 발전 성능을 달성하도록 상기 밴드 갭을 정밀하게 맞추도록 사용될 수 있다. 그러나, 구리, 인듐, 갈륨, 및 셀레늄의 동시-증발은 대면적 위에 균일하게 물질을 증발시키는 것이 어렵기 때문에 산업 규모로 사용하기에 어려울 수 있는 공정 기술이다.

본 발명의 일 양상는 CIGS 광전지와 같은 많은 타입의 장치의 제조를 위해 복수의 증발된 원료를 효율적이며 제어 가능하게 제공하도록 증착 소스, 시스템, 및 이러한 소스 및 시스템을 동작하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 양상는 유기 발광 다이오드(OLED) 소자와 같은 많은 타입의 소자의 제조를 위해 단일 증발된 원료를 효율적이며 제어 가능하게 제공하도록 증착 소스, 시스템, 및 이러한 소스 및 시스템을 동작하는 방법을 제공하는 것이다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 몇몇 양상가 CIGS 광전지 및 OLED 소자의 제조와 연계되어 설명된다 하더라도, 본 명세서의 지침이 증발된 물질을 사용하여 제조될 수 있는 어떤 타입의 소자에든 적용된다는 것을 알 수 있을 것이다.

바람직하며 예시적인 실시예에 따라, 그의 추가적인 장점을 갖는, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명에서 더욱 구체적으로 설명된다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이하에 설명되는 도면은 단지 예시적인 목적으로만 제공된다는 것을 이해할 것이다. 도면은 반드시 축척에 맞게 도시되지는 않으며, 본 발명의 원리를 설명하기 위해 강조될 수 있다. 도면은 어떤 식으로든 본 발명의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다.
도 1a는 복수의 컨덕턴스 채널과 결합하며 선형 구조의 복수의 노즐과 결합하는 복수의 도가니를 구비하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 단면 사시도를 도시한다.
도 1b는 단일 컨덕턴스 채널과 결합하며 선형 구조의 복수의 노즐과 결합하는 복수의 도가니를 구비하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 단면 사시도를 도시한다.
도 2a는 도 1a 및 도 1b와 연계하여 설명되는 선형 증착 소스의 단면도를 도시하며, 복수의 노즐은 증착 물질을 위쪽 방향으로 증발시키도록 위치된다.
도 2b는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 단면도를 도시하며, 복수의 노즐은 증착 물질을 아래쪽 방향으로 증발시키도록 위치된다.
도 2c는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 단면도를 도시하며, 바디는 수직 방향으로 위치하는 복수의 노즐을 포함한다.
도 2d는 본 발명에 따른 다른 선형 증착 소스의 단면도를 도시하며, 바디는 수직 방향으로 위치하는 복수의 노즐을 포함한다.
도 3a는 복수의 컨덕턴스 채널과 결합하며 선형 구조의 복수의 노즐과 결합하는 단일 도가니를 구비하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 단면 사시도를 도시한다.
도 3b는 단일 컨덕턴스 채널과 결합하며 선형 구조의 복수의 노즐과 결합하는 단일 도가니를 구비하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 단면 사시도를 도시한다.
도 4는 두 가지 타입의 물질로 이루어지는 본 발명에 따른 선형 증착 소스용 도가니의 단면 사시도를 도시한다.
도 5a는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 일부의 상부 사시도를 도시하며, 하우징 내의 세 개의 도가니와 결합하는 세 개의 컨덕턴스 채널을 보여준다.
도 5b는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 일부의 상부 사시도를 도시하며, 하우징 내의 세 개의 도가니와 결합하는 단일 컨덕턴스 채널을 보여준다.
도 6a는 본 발명의 선형 증착 소스용 저항성 도가니 히터의 일부의 사시도로서, 도가니가 위치하는 히터의 내부 및 세 측면을 보여준다.
도 6b는 복수의 도가니 각각을 가열하기 위한 복수의 도가니 히터 중 하나의 외관의 사시도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 측면도로서, 복수의 컨덕턴스 채널을 가열하기 위한 컨덕턴스 채널 히터를 보여준다.
도 7b는 컨덕턴스 채널 히터를 포함하는 로드(rod)의 사시도이다.
도 7c는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 바디의 사시도를 도시하며, 로드의 단부를 바디와 결합시키는 결합부를 보여준다.
도 8은 팽창 링크를 구비하는 바디의 프레임을 도시한다.
도 9a는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 복수의 도가니용 및 복수의 컨덕턴스 채널용 열 차폐부의 단면 사시도이다.
도 9b는 도 9a에 도시된 열 차폐부의 전체 사시도이다.
도 9C는 본 발명에 따른 열 차폐부의 일 실시예의 모서리 단면을 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 증착 소스의 상부 사시도를 도시하며, 증발된 물질을 기판 또는 기타 공작물 상에 방출하기 위한 바디 내의 복수의 노즐을 보여준다.
도 11a는 본 발명에 따른 증착 소스의 바디의 단면도를 도시하며, 노즐에 대한 증착 물질의 흐름을 제어하는 튜브들을 구비하는 컨덕턴스 채널에 결합되는 일 열의 노즐을 보여준다.
도 11b는 본 발명에 따른 증착 소스의 복수의 컨덕턴스 채널의 단면도를 도시하며, 노즐에 대한 증착 물질의 흐름을 제어하는 튜브들을 구비하는 복수의 컨덕턴스 채널에 결합되는 일 행의 노즐을 보여준다.
도 12는 본 발명에 따른 선형 증착 소스용의 복수의 노즐 중 하나를 포함하는 노즐의 사시도를 도시한다.

"일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 본 명세서에서의 참조는 상기 실시예와 관련하여 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 위치에서의 "일 실시예에 있어서"의 출현은 동일한 실시예를 모두 참조하는 것은 아니다.

본 발명의 방법의 개별 단계는 본 발명이 동작 가능하게 되는 한 어떤 순서로든 및/또는 동시에 실시될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 장치 및 방법은 본 발명이 동작 가능하게 되는 한 설명된 실시예의 어떤 수 또는 모두를 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 첨부한 도면에 도시되는 바와 같은 바람직한 실시예를 참조로 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 본 발명이 다양한 실시예 및 예와 연계하여 설명되지만, 본 발명이 이러한 실시예에 제한되도록 의도되지는 않는다. 반면, 본 발명은, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는, 다양한 대안, 변형예 및 균등물을 포괄한다. 본 명세서의 지침에 접근하는 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 명세서에 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주 내에 있게 되는, 사용 분야뿐만 아니라, 추가의 구현예, 변형예 및 실시예를 인식할 수 있을 것이다.

도 1a는 복수의 컨덕턴스 채널(104)에 결합되며 선형 구조의 복수의 노즐(106)에 결합되는 복수의 도가니(102)를 구비하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(100)의 단면 사시도를 도시한다. 상기 복수의 도가니(102) 각각은 동일 또는 각기 다른 원료일 수 있는 증발 원료를 수용한다. 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)의 각각의 입력부는 상기 복수의 도가니(102)의 각각의 출력부와 결합한다. 많은 실시예에 있어서, 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)은 상기 증발된 물질이 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 내에 이송되는 동안 증발된 물질의 어떠한 혼합도 없도록 설계된다.

하우징(108)은 상기 복수의 도가니(102)를 수용한다. 상기 하우징(108)은 스테인리스 스틸 또는 유사 물질로 형성된다. 몇몇 실시예에 있어서, 유체 냉각 채널은 상기 하우징(108)을 따라 위치된다. 상기 하우징(108)은 또한 상기 하우징(108)을 진공 챔버(도시하지 않음)에 부착하는 밀봉 플랜지(110)를 포함한다. 상기 선형 증착 소스(100)의 하나의 특징은 상기 도가니가 상기 진공 챔버 밖에 있으며, 그에 따라, 이들이 쉽게 채워질 수 있고 정비될 수 있어, 가용성을 높일 수 있다는 것이다. 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 및 상기 복수의 노즐(106)을 포함하는 바디(112)는 상기 하우징(108)의 상기 밀봉 플랜지(110)를 지나 연장한다. 몇몇 실시예에 있어서, 유체 냉각 채널은 상기 바디(112)를 따라 위치된다.

도 1a에 도시된 실시예에 있어서, 상기 소스(100)는 선형 구조의 세 개의 도가니(102)를 포함하며, 상기 세 개의 컨덕턴스 채널(104)의 각각의 입력부는 상기 세 개의 도가니(102)의 각각의 출력부에 결합된다. 상기 노즐(106)은 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 각각을 따라 복수의 위치에 위치된다. 그러나, 도 1a는 단면도이므로, 상기 중간 컨덕턴스 채널(104), 및 상기 노즐(106)의 반만이 도 1a에 도시된다.

본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 많은 타입의 도가니가 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 복수의 도가니 중 적어도 몇몇은 도 4를 참조하여 설명되는 바와 같이 다른 도가니 안에 형성되는 적어도 하나의 도가니를 포함할 수 있다. 상기 복수의 도가니(102)는 특정 제조 공정에 적합한 증발 물질을 수용한다. 많은 실시예에 있어서, 상기 복수의 도가니(102) 각각은 각기 다른 증발 물질을 수용한다. 예를 들면, 상기 세 개의 도가니 각각은 CIGS 기반 광 발전 소자의 기능성 흡수층을 효율적으로 동시-증발시키기 위한 물질 소스를 제공하도록 구리, 인듐, 및 갈륨 중 하나를 수용할 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 복수의 도가니 중 적어도 둘은 동일 증착 물질을 수용한다. 예를 들면, 상기 세 개의 도가니 각각은 OLED 소자용 접점을 증착하기 위한 단일 물질 시스템을 포함할 수 있다.

하나 또는 그 이상의 도가니 히터(114)는 상기 복수의 도가니(102)와 열 연통 상태로 위치된다. 상기 도가니 히터(114)는 상기 복수의 도가니(102)의 온도를 높이도록 설계 및 위치되어 상기 복수의 도가니(102) 각각이 각각의 증착물 원료를 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 각각의 안으로 증발시키도록 한다. 몇몇 도가니 히터(114)는 상기 증발 원료를 매우 높은 온도까지 가열하도록 요구된다. 이러한 도가니 히터는 흑연, 탄화 규소, 내화성 물질, 또는 기타 매우 높은 융점 물질로 형성될 수 있다. 상기 도가니 히터(114)는 단일 히터일 수도 있고 복수의 히터일 수도 있다. 예를 들면, 일 실시예에 있어서, 복수의 도가니 히터 각각은 개별적으로 제어되어 상기 복수의 도가니 히터 각각이 상기 복수의 도가니(102) 각각과 열 연통 상태에 있도록 한다.

상기 도가니 히터(114)는 모든 타입의 히터일 수 있다. 예를 들면, 상기 도가니 히터(114)는 도 1a에 도시되는 바와 같은 저항성 히터일 수 있다. 저항성 히터의 일 실시예는 도 6a 및 도 6b를 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 상기 도가니 히터(114)는 많은 타입의 RF 유도 히터 및/또는 적외선 히터 중 하나일 수 있다. 많은 실시예에 있어서, 상기 도가니 히터(114) 모두는 동일 타입의 히터이다. 그러나, 몇몇 실시예에 있어서, 둘 또는 그 이상의 상기 도가니 히터(114)는 각기 다른 증착물 원료를 증발시키도록 각기 다른 열 특성을 갖는 각기 다른 타입의 히터이다.

상기 도가니 히터(114) 또는 별개의 컨덕턴스 채널 히터는 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 중 적어도 하나와 열 연통 상태로 위치되어 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 각각의 온도가 특정 컨덕턴스 채널을 통과하는 증착물 원료의 응축점 이상으로 올라가도록 한다. 컨덕턴스 채널 히터는 도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하여 설명된다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 많은 타입의 히터가 저항성 히터, RF 유도 히터, 및/또는 적외선 히터와 같은 복수의 컨덕턴스 채널(104)을 가열하도록 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 컨덕턴스 채널 히터는 단일 히터일 수도 있고 복수의 히터일 수도 있다. 하나 이상의 타입의 히터가 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 컨덕턴스 채널 히터는 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)의 다른 하나에 대해 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 중 하나의 온도를 제어하는 능력을 갖는다.

도 1b는 단일 컨덕턴스 채널(104')에 결합되고 선형 구조의 상기 복수의 노즐(106)에 결합되는 복수의 도가니(102)를 포함하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(101)의 단면 사시도를 도시한다. 상기 선형 증착 소스(101)는 상기 바디(112)가 단 하나의 컨덕턴스 채널(104')을 포함한다는 것을 제외하면 도 1a를 참조하여 설명되는 상기 선형 증착 소스(100)와 유사하다. 상기 복수의 도가니(102) 각각은 동일 또는 각기 다른 원료일 수 있는 증발 원료를 수용한다. 상기 컨덕턴스 채널(104')의 입력부는 상기 복수의 도가니(102)의 출력부에 결합된다. 상기 복수의 노즐(106)은 상기 하우징(108)의 상기 밀봉 플랜지(110)를 지나 연장한다. 도 1b에 도시된 실시예에 있어서, 상기 소스(100)는 선형 구조의 세 개의 도가니(102)를 포함하며, 상기 컨덕턴스 채널(104')의 입력부는 상기 세 개의 도가니(102)의 출력부와 결합된다. 상기 노즐(106)은 상기 컨덕턴스 채널(104')을 따라 복수의 위치에 위치된다.

도가니 히터(114)는 상기 세 개의 도가니(102)의 온도를 높이도록 사용되어 상기 도가니가 상기 증착 물질을 상기 컨덕턴스 채널(104') 내로 증발시키도록 한다. 상기 도가니 히터(114) 또는 별개의 컨덕턴스 채널 히터는 상기 컨덕턴스 채널(104')과 열 연통 상태로 위치되도록 하여 상기 컨덕턴스 채널(104')의 온도가 상기 컨덕턴스 채널(104')을 통과하는 증착물 원료의 응축점 이상으로 올라가도록 한다. 상기 컨덕턴스 채널 히터는 도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하여 설명된다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 저항성 히터, RF 유도 히터, 및/또는 적외선 히터와 같은 많은 타입의 히터가 컨덕턴스 채널(104')을 가열되도록 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

상기 복수의 노즐(106)의 각각의 입력부는 상기 컨덕턴스 채널(104')의 출력부와 결합되어 증발된 증착 물질이 상기 복수의 도가니(102)로부터 상기 컨덕턴스 채널(104')을 통해 상기 복수의 노즐(106)까지 이송되도록 하며, 상기 증발된 증착 물질은 상기 복수의 노즐(106)로부터 토출되어 증착 플럭스를 형성한다.

도 2a는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명되는 상기 선형 증착 소스(100 및 100')의 단면도를 도시하며, 상기 복수의 노즐(106)은 증착 물질을 위쪽 방향으로 증착하도록 위치된다. 상기 본 발명의 선형 증착 소스의 하나의 특징은 상기 복수의 노즐(106)이 상기 복수의 도가니(102)에 대해 모든 방향에 위치될 수 있다는 것이다. 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)용 또는 상기 단일 컨덕턴스 채널(104')용 히터는 상기 복수의 노즐(106)의 배향과 관계없이 상기 증발된 원료가 응축하는 것을 방지하도록 설계된다.

도 2b는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(150)의 단면도를 도시하며, 상기 복수의 노즐(106)은 증착 물질을 아래쪽 방향으로 증발시키도록 위치된다. 도 2b의 상기 선형 증착 소스(150)는 도 2a를 참조하여 설명된 상기 선형 증착 소스(100 및 101)와 유사하다. 그러나, 상기 복수의 노즐(106)은 상기 복수의 도가니(102)의 방향으로 아래쪽을 향하는 출력부 개방공을 구비하여 위치된다.

도 2c는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(152)의 단면도를 도시하며, 상기 바디(112')는 수직 방향으로 위치하는 상기 복수의 노즐(106)을 포함한다. 상기 선형 증착 소스(152)는 상기 선형 증착 소스(152)가 상기 밀봉 플랜지(110)로부터의 법선 방향에 대해 상기 바디(112')의 배향을 변화시키는 각진 결합부(154)를 포함한다는 것을 제외하면 도 2a를 참조하여 설명되는 상기 선형 증착 소스(100 및 101)와 유사하다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 상기 각진 결합부(154)가 상기 밀봉 플랜지(110)의 법선 방향에 대해 어떤 각도로든 상기 바디(112')를 위치시킬 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 그에 따라, 상기 본 발명의 선형 증착 소스의 하나의 특징은 상기 복수의 노즐(106)을 포함하는 상기 바디(112')가 상기 복수의 도가니(102)를 포함하는 상기 하우징(108)에 대해 어떤 배향으로든 위치될 수 있다는 것이다. 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)용 히터(도 1)는 상기 바디(112')의 배향과 관계없이 상기 증발된 원료가 응축하는 것을 방지하도록 설계된다.

도 2d는 본 발명에 따른 다른 선형 증착 소스(156)의 단면도를 도시하며, 상기 바디(112")는 수직 방향으로 위치하는 상기 복수의 노즐(106)을 포함한다. 상기 선형 증착 소스(156)는 상기 선형 증착 소스(156)가 상기 밀봉 플랜지(110)로부터의 법선 방향에 대해 상기 바디(112")의 배향을 변화시키는 T-형 결합부(158)를 포함한다는 것을 제외하면 도 2c를 참조하여 설명되는 상기 선형 증착 소스(152)와 유사하다. 도 2d에 도시된 실시예에 있어서, 상기 바디(112")는 상기 T-형 결합부(158)의 양측에서 수직 방향으로 연장한다.

도 3a는 복수의 컨덕턴스 채널(204)에 결합되며 선형 구조의 복수의 노즐(206)에 결합되는 단일 도가니(202)를 포함하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(200)의 단면 사시도를 도시한다. 상기 선형 증착 소스(200)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명되는 상기 선형 증착 소스(100)와 유사하다. 그러나, 상기 소스(200)는 단 하나의 도가니(202)만을 포함한다. 상기 단일 도가니(202)는 도 1을 참조하여 설명되는 바와 같은 하우징(208) 내에 위치된다.

상기 단일 도가니(202)는 하나의 타입의 증착물 원료에 대해 설계되는 단일 격실을 가질 수 있다. 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)에 결합되는 이러한 도가니는 상대적으로 높은 증착 플럭스 처리량을 가질 것이다. 선택적으로, 상기 단일 도가니(202)는 상기 도가니(202)의 섹션들을 부분적으로 격리하는 복수의 격벽(210)을 가질 수 있으며, 상기 부분적으로 격리되는 섹션들 각각은 복수의 증착물 원료 중 하나를 위치시키기 위한 치수로 형성된다. 상기 복수의 증착물 원료는 동일 물질일 수도 있고 각기 다른 물질일 수도 있다. 상기 부분적으로 격리되는 섹션들 각각 내에 동일 원료를 사용하는 것은 과잉이 될 것이며 상기 플럭스 비율을 증가시킬 것이다. 상기 단일 도가니(202)가 복수의 부분적으로 격리되는 섹션들을 포함하는 실시예에 있어서, 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204) 각각의 입력부는 상기 복수의 부분적으로 격리되는 섹션들 중 하나에 인접하게 위치된다.

히터(212)는 상기 단일 도가니(202)와 열 연통 상태로 위치된다. 상기 히터(212)는 상기 도가니(202)의 온도를 증가시켜 상기 도가니가 상기 적어도 하나의 증착 물질을 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204) 내로 또는 상기 단일 컨덕턴스 채널(204') (도 3b) 내로 증발시키도록 한다. 상기 히터(212) 또는 제 2 히터는 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204) 중 적어도 하나 또는 상기 단일 컨덕턴스 채널(204')과 열 연통 상태로 위치되어 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204) 또는 상기 단일 컨덕턴스 채널(204')의 온도를 증가시킴으로써, 증발된 증착물 원료가 응축하지 않도록 한다. 몇몇 히터(212)는 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204) 중 다른 하나에 대해 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204) 중 적어도 하나의 온도를 올릴 수 있다.

열 차폐부(214)는 상기 도가니(202) 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)에 인접하게 위치되어 상기 도가니(202) 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)의 적어도 부분적 열 격리를 제공한다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(214)는 상기 도가니(202)의 다른 섹션에 대해 상기 도가니(202)의 하나의 섹션의 온도를 제어하도록 설계 및 위치된다. 또한, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(214)는 적어도 하나의 기타 컨덕턴스 채널(204)에 대해 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)의 적어도 하나의 적어도 부분적 열 격리를 제공하도록 설계 및 위치되어 각기 다른 온도가 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)의 적어도 둘 내에 위치될 수 있도록 한다. 본 실시예에 있어서, 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)의 적어도 둘은 각기 다른 열 특성을 갖는 열 차폐 물질로 차폐될 수 있다.

상기 복수의 노즐(206)은 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)에 결합된다. 증발된 증착 물질은 상기 단일 도가니(202)로부터 상기 복수의 컨덕턴스 채널(204)을 통해 상기 복수의 노즐(206)까지 이송되며, 상기 증발된 증착 물질은 상기 복수의 노즐(206)로부터 토출되어 증착 플럭스를 형성한다.

도 3b는 단일 컨덕턴스 채널(204')에 결합되고 선형 구조의 복수의 노즐(206)에 결합되는 단일 도가니(202)를 포함하는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(200)의 단면 사시도를 도시한다. 상기 선형 증착 소스(200)는 도 3a를 참조하여 설명되는 상기 선형 증착 소스(200)와 유사하다. 그러나, 상기 소스(201)는 단 하나의 컨덕턴스 채널(204')을 포함한다.

본 발명의 선형 소스는 웹 기판 및 강성 패널 기판과 같은 대면적 공작물 상에 하나 또는 그 이상의 각기 다른 증착물 원료를 증발시키기에 매우 적합하다. 상기 소스의 선형 구조는 상기 소스가 상대적으로 큰 면적 위에 효율적이며 매우 제어 가능한 증발된 물질을 제공할 수 있으므로 이들이 광전지용으로 사용되는 웹 기판 및 강성 패널 기판과 같은 넓은 및 대면적 공작물을 처리하는데 매우 적합하도록 한다.

본 발명의 상기 선형 증착 소스의 하나의 특징은 이들이 상대적으로 소형이라는 것이다. 본 발명의 상기 선형 증착 소스의 다른 특징은 이들이 상기 복수의 증착 소스용 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널용 공동 히터 및 공동 열 차폐 물질을 사용하며, 이것이 크기, 설비 비용, 및 동작 비용과 같은 설비 성능 기준을 향상시킬 수 있다는 것이다.

도 4는 두 가지 타입의 물질로 형성되는 상기 본 발명의 선형 증착 소스용 도가니(300)의 단면 사시도를 도시한다. 상기 도가니(300)는 다른 도가니 안쪽에 위치하는 적어도 하나의 도가니를 포함한다. 도 4에 도시된 실시예에 있어서, 상기 도가니(300)는 외측 도가니(304) 안쪽에 놓이는 내측 도가니(302)를 포함한다. 이러한 도가니 설계에 있어서, 두 가지 타입의 물질이 상기 도가니의 성능을 향상시키기 위해 상기 증착 물질을 수용하도록 사용될 수 있다. 기타 실시예에 있어서, 적어도 하나의 도가니는 적어도 두 개의 다른 도가니 안쪽에 놓인다.

예를 들면, 일 실시예에 있어서, 하나 또는 그 이상의 상기 복수의 도가니(102) (도 1a 및 도 1b) 또는 도가니(202) (도 3a 및 도 3b)는 열분해 질화 붕소로 형성되는 상기 내측 도가니(302) 및 흑연으로 형성되는 상기 외측 도가니(304)를 구비한다. 본 실시예에 있어서, 상기 열분해 질화 붕소로 형성되는 상기 내측 도가니(302)는 상기 증착물 원료를 수용한다. 열분해 질화 붕소는 비-다공성, 높은 불활성, 및 대단히 순수한 물질이다. 또한, 열분해 질화 붕소는 매우 높은 융점, 양호한 열 전도성, 및 우수한 열 충격 특성을 갖는다. 이들 특성은 열분해 질화 붕소가 대부분의 증발 원료를 직접 수용하는데 매우 적합하도록 한다. 그러나, 열분해 질화 붕소는 특히 취성이며, 그에 따라, 쉽게 손상된다. 산화물 및 금속 산화물은 상기 내측 도가니 물질용으로도 사용될 수 있다. 상기 외측 도가니(304)는 더욱 내구성 있는, 그러나 여전히 높은 온도 동작이 가능한 흑연과 같은 물질로 형성된다. 상기 더욱 내구성 있는 물질은 상기 열분해 질화 붕소를 손상으로부터 보호한다. 다른 실시예에 있어서, 상기 내측 도가니는 석영으로 형성되며 상기 외측 도가니는 알루미나로 형성된다. 석영 내측 도가니 및 알루미나 외측 도가니의 조합은 상대적으로 높은 성능을 가지며 상대적으로 값이 싸다.

도 5a는 본 발명에 따른 상기 선형 증착 소스(100)의 일부의 상부 사시도를 도시하며, 상기 하우징(108) 내의 세 개의 도가니(102)에 결합되는 상기 세 개의 컨덕턴스 채널(104)을 보여준다. 상기 세 개의 컨덕턴스 채널(104) 각각의 입력부(118)는 상기 세 개의 도가니(102) 각각의 출력부에 결합된다. 상기 세 개의 컨덕턴스 채널(104)은 상기 증발된 물질이 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)을 통해 이송되는 동안 상기 세 개의 도가니(102) 중 어느 것으로부터도 증발된 물질의 의미 있는 혼합이 없도록 설계된다. 많은 증착 공정에 있어서, 상기 증착 물질이 처리되고 있는 상기 기판의 표면에 도달하기 전에 둘 또는 그 이상의 증착 물질의 반응이 일어나지 않도록 하기 위해 증착 물질의 혼합을 거의 방지하는 것이 중요하다.

도 5b는 본 발명에 따른 상기 선형 증착 소스(101)의 일부의 상부 사시도를 도시하며, 상기 하우징(108) 내의 세 개의 도가니(102)에 결합되는 단일 컨덕턴스 채널(104')을 보여준다. 상기 컨덕턴스 채널(104')의 입력부(118)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 상기 세 개의 도가니(102) 각각의 출력부에 결합되거나 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 상기 단일 도가니(202)의 출력부에 결합된다.

도 6a는 상기 본 발명의 선형 증착 소스용 저항성 도가니 히터(400)의 일부의 사시도로서, 상기 도가니(102) (도 1)가 위치하는 상기 도가니 히터(400)의 내부 및 세 개의 측면을 보여준다. 다양한 실시예에 있어서, 상기 도가니 히터(400)는 상기 하우징(108) (도 1) 내에 고정될 수도 있고 상기 하우징(108)에 분리 가능하게 부착될 수도 있다. 상기 도가니 히터(400)는 상기 도가니(102)를 둘러싸는 바닥 및 측면 상의 복수의 저항성 가열 요소(402)를 포함한다. 6a에 도시된 실시예에 있어서, 상기 저항성 가열 요소(402)는 흑연 물질의 선형 스트립인 복수의 이격된 흑연 버스 바(402)이다. 지지 로드(404)는 상기 흑연 버스 바(402)와 서로 구조적으로 연결되며 상기 버스 바(402)를 전기적으로 절연한다. 상기 저항성 가열 요소(402)는 상기 가열 요소(402)의 대향 단부 사이에 위치하는 구불구불한 흑연 스프링을 포함할 수 있다. 전선은 상기 소스(100)의 상기 하우징(108)을 통해 공급되어 상기 흑연 버스 바(402)를 전원(도시하지 않음)에 연결한다. 상기 흑연 버스 바(402)는 상기 전선을 견고하게 부착하기 위한 스크루(406)를 포함한다.

도 6b는 상기 복수의 도가니(102) (도 1) 각각을 가열하기 위한 상기 복수의 도가니 히터(400) 중 하나의 외관의 사시도이다. 도 6b에 도시된 사시도는 도 6a에 도시된 사시도와 유사하지만, 상기 도가니 히터(400)의 네 측면을 모두 보여준다.

도 7a는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(100)의 측면도로서, 상기 복수의 컨덕턴스 채널을 가열하기 위한 컨덕턴스 채널 히터를 보여준다. 도 7b는 상기 컨덕턴스 채널 히터를 포함하는 상기 로드(130)의 사시도를 도시한다. 도 7c는 본 발명에 따른 선형 증착 소스(100)의 바디(112)의 사시도를 도시하며, 상기 로드(130)의 단부를 상기 바디(112)에 결합시키는 결합부(132)를 보여준다.

도 1a, 도 1b, 도 7a, 도 7b, 및 도 7c를 참조하면, 상기 로드(130)는 상기 컨덕턴스 채널(104)의 길이를 따르는 상기 바디(112)의 길이 방향으로 상기 컨덕턴스 채널(104)에 인접하게 위치된다. 상기 로드(130)는 흑연, 탄화 규소, 내화성 물질, 또는 기타 매우 높은 융점 물질과 같은 모든 타입의 높은 온도 저항성 물질로 형성될 수 있다. 상기 로드(130)는 상기 로드(130)를 통해 흐르는 전류를 생산하는 전원(도시하지 않음)의 출력부에 전기적으로 연결되어, 상기 로드(130)의 온도를 상승시킨다. 상기 로드(130)는 정상 동작 중에 상기 로드(130)의 열 팽창을 허용하기에 충분한 이동을 제공하는 스프링 또는 와이어 하네스(harness)를 사용하여 전원의 출력부에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전원으로부터의 전류에 의해 상기 로드(130) 내에 생성되는 열은 상기 컨덕턴스 채널(104) 내로 방출되어, 상기 컨덕턴스 채널(104)의 온도를 높임으로써, 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)을 통과하는 증발된 원료가 응축하지 않도록 한다.

도 7a는 또한 상기 로드(130)의 분절을 서로 부착시키는 복수의 결합부(132)를 도시한다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 바디(112)의 길이는 매우 길어서 로드(130)의 다중 분절을 서로 결합시키는 것이 보다 비용 효과적이고, 신뢰성이 있으며, 제조하기도 쉽다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 로드(130)의 다중 분절을 서로 결합시키도록 사용될 수 있는 많은 타입의 결합부가 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 나사 결합부가 두 개의 로드 분절을 서로 결합시키도록 사용될 수 있다. 상기 결합부(132)는 상기 로드(130)의 전체 길이를 통해 상대적으로 일정한 저항으로 연속적인 전기적 연결을 제공한다.

도 8은 팽창 링크(502)를 포함하는 상기 바디(112) (도 1)의 프레임(500)을 도시한다. 도 1a, 도 1b, 도 7a, 및 도 8을 참조하면, 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)은 상기 팽창 링크(502)를 관찰하도록 상기 바디(112)의 상기 프레임(500) 안쪽의 공간으로부터 분리된다. 상기 팽창 링크(502)는 상기 바디(112)가 정상 동작 중 의미 있는 열 팽창 및 수축을 경험하기 때문에 가끔씩 사용된다. 상기 로드(130) 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)의 열 팽창 계수는 상기 프레임(500) 및 상기 바디(112) 내의 기타 구성요소의 열 팽창 계수와 상당히 다를 수 있다. 또한, 상기 프레임(500)과, 상기 로드(130) 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)과 같은 상기 바디(112) 내의 기타 구성요소 사이에 의미 있는 온도 차이가 있을 수도 있다. 결론적으로. 상기 프레임(500)은 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 및 상기 로드(130)와 같은 상기 바디(112) 내의 기타 구성요소에 대해 자유롭게 팽창 및 접촉하는 것이 바람직하다.

도 8에 도시된 상기 팽창 링크(500-->502)는 상기 프레임(500) 내에 사용될 수 있는 많은 타입의 팽창 링크 중 하나이다. 도 8에 도시된 실시예에 있어서, 상기 팽창 링크(500-->502)는 핀(504) 또는 기타 타입의 체결구로 상기 프레임(500)의 두 개의 섹션에 부착된다. 상기 팽창 링크(502)가 팽창되는 경우, 상기 연결 섹션(506)은 팽창하여, 상기 프레임(500)의 팽창률보다 빠른 비율로 팽창하는 상기 바디(112) 내의 구성요소를 위해 상기 프레임(500) 내에 공간을 생성한다. 선택적으로, 상기 바디(112) 내의 구성요소가 상기 프레임(500)보다 빠르게 수축하는 경우, 상기 연결 섹션(506)은 접혀서, 바디(112)의 공간에 맞도록 상기 프레임(500) 내의 공간을 축소시킨다.

도 9a는 본 발명에 따른 선형 증착 소스의 상기 복수의 도가니(102) (도 1a 및 도 1b)용 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)용 열 차폐부(600)의 단면 사시도이다. 도 9b는 도 9a에 도시된 열 차폐부(600)의 전체 사시도이다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 상기 열 차폐부(600)가 많은 타입의 열 차폐 물질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 일 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(600)는 탄소 섬유 탄소 화합 물질로 형성된다.

도 9C는 본 발명에 따른 열 차폐부(650)의 일 실시예의 모서리 단면을 도시한다. 상부 및 하나의 측면만이 도 9C에 도시되어 상기 열 차폐부(650) 내의 다양한 층을 더 쉽게 보여준다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(650)는 상기 상부 및 하부 표면 상 및 상기 측면 상에 외측 층(652)을 포함한다. 다양한 실시예에 있어서, 상기 외측 층(652)은 강성이고, 내구성이 있으며, 상대적으로 높은 수준의 부식 보호를 가질 수 있다. 반사 물질은 상기 외측 층(652) 중 적어도 몇몇의 외면 상에 증착되어 상기 열 차폐부(650)의 열 특성을 향상시킨다.

일 실시예에 있어서, 상기 외측 층(652)은 탄소 섬유 보드이다. 예를 들면, 상기 외측 층(652)은 0.02 내지 0.08 인치 두께 범위의 두께를 갖는 탄소 섬유 보드일 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 탄소 섬유 보드는 적어도 하나의 표면 상에 금속 탄화물과 같은 전도성 물질로 코팅된다.

상기 열 차폐부(650)는 또한 상기 상부 및 하부 표면 상 및 상기 측면 상에 복수의 열 저항 물질 층(654)을 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 저항 물질 층(654)은 열 저항 타일일 수 있다. 예를 들면, 다섯 이상, 열 이상, 또는 스물 이상의 열 저항 물질 층(654)이 상기 열 차폐부(650)의 상기 상부, 바닥, 및/또는 측면 상에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 복수의 열 저항 물질 층(654) 중 적어도 몇몇은 0.001 인치 내지 0.020 인치 두께의 범위 내의 두께를 갖는다. 몇몇 실시예에 있어서, 반사 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층(654) 중 적어도 하나의 외면 상에 위치된다.

몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 저항 물질 층(654)은 다양한 타입의 내화성 금속박 층 중 하나이다. 또한, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 저항 물질 층은 흑연 물질 층이다. 많은 타입의 흑연 물질 층이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 흑연 물질 층은 Grafoil(R) 또는 순수, 천연 흑연 조각으로 만들어지는 기타 타입의 가요성 흑연 물질로 형성될 수 있다. Grafoil(R)은 열, 불, 부식 및 침식 화학물에 저항성이 있으므로 열 차폐 물질로서의 용도로 매우 적합하다.

몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(650)는 상기 복수의 열 저항 물질 층(654) 중 몇몇 사이에 위치하는 강성 물질(656)을 포함한다. 상기 강성 물질(656)은 상기 열 저항 물질 층(654)보다 통상적으로 더 두껍다. 상기 강성 물질(656)은 상기 열 차폐부에 대해 기계적 강도 및 부식 보호를 제공한다. 상기 강성 물질과 동일하거나 또는 다른 많은 타입의 강성 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층(654) 중 적어도 하나의 외면 상에 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 강성 물질은 산업에서 통상 CFC 또는 탄소/탄소로 지칭되는 탄소 매트릭스를 구비하는 탄소 섬유 피복과 같은 많은 타입의 탄소 섬유 보드 중 하나일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 탄소 섬유 보드는 0.02 및 0.08 인치 두께의 범위 내의 두께를 갖는다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 탄소 섬유 보드는 적어도 하나의 표면 상의 금속 탄화물과 같은 전도성 물질로 코팅된다. 또한, 상기 강성 물질은 비 섬유-보강(non fiber-reinforced) 흑연 보드일 수 있다.

그에 따라, 다양한 실시예에 있어서, 강성 물질(652, 656)은 상기 열 저항 물질 층(654)의 외면 및/또는 내면 상에 위치될 수 있다. 예를 들면, 하나의 특정 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(650)는 이하의 층: (1) 내화성 세라믹 물질, 예를 들면, 탄소 섬유 보드 또는 유사 물질로 코팅되는 하나 또는 두 층의 니오븀 탄화물로 코팅되는 강성 물질의 적어도 하나의 층; (2) 복수의 내화성 금속박 및/또는 흑연 층, 예를 들면, 2 내지 20 내화성 금속박 및/또는 흑연 층; (3) 강성 물질의 적어도 하나의 층, 예를 들면, 하나 또는 두 층의 탄소 섬유 보드; (4) 복수의 내화성 금속박 및/또는 흑연 층, 예를 들면, 2 내지 20 내화성 금속박 및/또는 흑연 층; 및 (5) 내화성 세라믹 물질로 코팅되는 강성 물질의 적어도 하나의 층, 예를 들면, 탄소 섬유 보드 또는 유사 물질로 코팅되는 니오븀 탄화물의 하나 또는 두 개의 층, 을 포함하는 상부 및 하부 표면을 포함한다.

도 1a, 도 1b, 및 도 9a 내지 도 9C를 참조하면, 상기 열 차폐부(600)의 제 1 섹션(602)은 상기 복수의 도가니(102) 각각의 적어도 부분적 열 격리를 제공하도록 상기 복수의 도가니(102) 각각에 인접하게 위치된다. 상기 열 차폐부(600)의 상기 제 1 섹션(602)은 상기 개별 도가니(102)를 격리시켜 현저하게 다른 도가니 온도가, 필요하다면 공정 중에, 유지될 수 있도록 한다. 현저하게 다른 도가니 온도를 유지하는 것은 상기 복수의 도가니(102) 각각이 특정 원료에 대해 최적의 온도까지 가열될 수 있도록 하기 때문에 몇몇 증착 공정에 있어서 중요하다. 상기 도가니(102)를 상기 특정 원료에 대한 그들의 최적의 온도까지 가열하는 것은 증착 물질의 분출과 같은 부정적인 가열 효과를 감소시킨다. 또한, 상기 도가니(102)를 상기 특정 원료에 대해 그들의 최적의 온도까지 가열하는 것은 상기 증착 소스의 동작 비용을 현저하게 감소시킬 수 있다.

다양한 기타 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(600)의 제 1 섹션(602)은 상기 복수의 별개의 열 차폐부(600) 각각이 상기 복수의 도가니(102) 각각을 둘러싸는 복수의 별개의 열 차폐부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 별개의 열 차폐부 각각은 동일한 열 차폐부일 수도 있고 각기 다른 열 차폐부일 수도 있다. 예를 들면, 증착물 원료를 더 높은 온도까지 가열하도록 사용될 수 있는 도가니가 각기 다른 열 특성을 갖는 각기 다른 또는 더 두꺼운 열 차폐 물질로 형성될 수 있다.

상기 열 차폐부(600)의 제 2 섹션(604)은 상기 복수의 도가니(102)로부터 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)의 적어도 부분적 열 격리를 제공하도록 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)에 인접하게 위치된다. 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 각각은 별개의 열 차폐부에 의해 차폐될 수도 있고 단일 열 차폐부가 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(600)의 제 2 섹션(604)은 적어도 다른 하나의 컨덕턴스 채널에 대한 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 중 적어도 하나의 적어도 부분적 열 격리를 제공하도록 위치된다. 다시 말하면, 상기 열 차폐부(600)의 제 2 섹션(604)의 설계 및 위치 설정은 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)의 적어도 다른 하나에 대해 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 중 적어도 하나 내에 각기 다른 동작 온도를 허용하도록 선택될 수 있다. 이들 실시예에 있어서, 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 중 적어도 두 개는 각기 다른 열 특성을 갖는 열 차폐 물질로 차폐될 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 중 적어도 두 개는 각기 다른 열 차폐 물질, 각기 다른 열 차폐 두께, 및/또는 특정 컨덕턴스 채널에 대한 상기 열 차폐 물질의 각기 다른 인접성에 의해 차폐될 수 있다.

상기 열 차폐부(600)는 정상 동작 중 매우 높은 온도에 노출된다. 본 발명에 따른 몇몇 열 차폐부는 열 복사의 방출을 감소시키는 낮은 방사율 물질 또는 낮은 방사율 코팅으로 형성되는 적어도 하나의 표면을 구비한다. 예를 들면, 상기 열 차폐부(600)의 내면 또는 외면은 열 전달을 감소시키는 낮은 방사율 코팅 또는 기타 타입의 코팅으로 코팅될 수 있다. 이러한 코팅은 상기 소스의 동작 수명 기간에 걸쳐 일정한 방사율을 유지하도록 설계되는 것이 통상적이다.

상기 열 차폐부(600)는 또한 상기 바디(112)의 상기 하우징(108)과 비교하여 및 상기 하우징(108) 및 바디(112) 내의 구성요소와 비교하여 각기 다른 비율로 팽창 및 수축한다. 일 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(600)는 상기 바디(112)의 상기 하우징(108) 및 상기 프레임(500) (도 8) 중 적어도 하나에 이동 가능하게 부착되어 정상 동작 중에 그가 상기 하우징(108) 및 상기 프레임(500) 중 적어도 하나에 대해 이동할 수 있도록 한다. 몇몇 실시예에 있어서, 팽창 링크는 상기 열 차폐부(600)가 기타 소스 구성요소에 대해 팽창 및 수축하도록 사용된다. 또한, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 열 차폐부(600)는 열 팽창 및 수축에 대해 내성이 있는 열 차폐 물질의 복수의 층을 포함한다. 예를 들면, 복수의 열 차폐 타일은 열 팽창 및 수축에 대한 내성을 증가시키도록 사용된다.

도 10은 본 발명에 따른 증착 소스(100)의 사시도를 도시하며, 증발된 물질을 기판 또는 기타 공작물 상에 방출하기 위한 상기 바디(112) 내의 상기 복수의 노즐(106)을 보여준다. 상기 복수의 노즐(106)의 각각의 입력부는 도 5a를 참조하여 설명되는 바와 같은 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 각각의 출력부에 결합되거나 도 5b를 참조하여 설명되는 바와 같은 상기 컨덕턴스 채널(104')의 출력부에 결합된다. 도 5a에 도시된 실시예에 있어서, 상기 증발된 증착 물질은 상기 복수의 도가니(102)로부터 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)을 거쳐 상기 복수의 노즐(106)까지 혼합 없이 이송되며, 상기 증발된 증착 물질은 상기 복수의 노즐(106)로부터 토출되어 증착 플럭스를 형성한다.

도 10에 도시된 상기 소스(100)는 일곱 그룹의 노즐(106)을 포함하며, 각각의 그룹은 세 개의 노즐을 포함한다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명에 따른 증착 소스가 각각의 그룹 내에 어떤 그룹 숫자의 노즐 및 어떤 숫자의 노즐도 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 다양한 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 균일할 수도 있고 불 균일할 수도 있다. 본 발명의 일 양상는 상기 복수의 노즐(106)이 확실한 공정 목표를 달성하도록 불 균일하게 이격될 수 있다는 것이다. 예를 들면, 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 상기 증착 플럭스의 균일성을 향상시키도록 선택된다. 본 실시예에 있어서, 상기 바디(112)의 에지에 인접하는 상기 노즐(106)의 간격은 상기 바디(112)의 에지에 인접하는 감소한 증착 플럭스를 보상하기 위해 도 10에 도시된 바와 같은 상기 바디(112)의 중심에 인접하는 상기 노즐(106)의 간격보다 가깝다. 상기 소스(100)이 상기 기판 또는 공작물에 인접하게 거의 균일한 증착 물질 플럭스를 생성하도록 정확한 간격이 선택될 수 있다.

몇몇 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 상기 증착 소스(100)의 동작 비용을 낮추고 공정 시간 및 정비 간격 사이의 가용성을 높이기 위해 높은 물질 활용성을 얻도록 선택된다. 또한, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 증발된 물질의 소정의 혼합을 달성하기 위해 상기 복수의 노즐(106)로부터의 증착 플럭스의 원하는 중첩을 제공하도록 선택된다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 확실한 공정 목표를 달성하기 위해 상기 컨덕턴스 채널(104)의 상부 표면(160)으로부터의 법선 각도에 대해 비스듬히 위치된다. 예를 들면, 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 처리되는 기판 또는 공작물의 표면을 가로지르는 균일한 증착 플럭스를 제공하도록 선택되는 상기 컨덕턴스 채널(104)의 상부 표면(160)으로부터의 법선 각도에 대해 비스듬히 위치된다. 또한, 몇몇 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 증발된 물질의 소정의 혼합을 달성하기 위해 상기 복수의 노즐(106)로부터의 증착 플럭스의 원하는 중첩을 제공하도록 선택되는 상기 컨덕턴스 채널(104)의 상부 표면(160)으로부터의 법선 각도에 대해 비스듬히 위치된다.

도 11a는 본 발명에 따른 상기 증착 소스(100)의 바디(112)의 단면도를 도시하며, 상기 노즐(106)에 대한 증착 물질의 흐름을 제어하는 튜브(170)를 구비하는 컨덕턴스 채널(104)에 결합되는 일 열의 노즐(106)을 보여준다. 상기 튜브(170)는 상기 컨덕턴스 채널(104)에 인접하게 위치되어 상기 튜브(170)가 상기 노즐(106)에 공급되는 증착 물질의 양을 제한하도록 한다. 상기 튜브(170)는 상기 컨덕턴스 채널(104) 내에 적어도 부분적으로 위치된다. 상기 튜브(170)의 길이는 상기 노즐(106)을 통한 소정의 증착 플럭스를 달성하도록 선택될 수 있다. 상기 복수의 노즐(106) 중 하나에 대응하는 상기 튜브(170)의 길이는 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 다른 하나에 대응하는 상기 튜브의 길이와 다를 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 튜브(170)의 상부에서의 방사율은 상기 튜브(170)의 바닥에서의 방사율보다 낮아 원하는 열 구배를 제공한다.

몇몇 또는 모든 노즐(106)의 구조는 균일성을 향상시키도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 불 균일한 증착 플럭스를 통과시키도록 형성되는 출력부 개구를 포함할 수 있다. 상기 복수의 노즐(106) 중 하나에 대응하는 상기 튜브(170)의 구조는 상기 복수의 노즐(106)의 적어도 다른 하나에 대응하는 상기 튜브(170)의 구조와 다를 수 있다.

상기 복수의 노즐(106)의 간격은 확실한 공정 목표를 달성하도록 불 균일할 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 상기 바디(112)의 중앙에 인접하는 상기 복수의 노즐(106)의 간격보다는 상기 바디(112)의 에지에 인접하여 더 가까울 수 있다. 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 상기 복수의 노즐(106)로부터의 거의 균일한 증착 물질 플럭스의 토출을 달성하도록 선택될 수 있다. 또한, 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 증착 물질의 활용을 증가시키도록 선택될 수 있다. 또한, 상기 복수의 노즐(106)의 간격은 상기 복수의 노즐(106)로부터 토출되는 증착 플럭스의 원하는 중첩을 제공하도록 선택될 수 있다.

상기 튜브(170)의 길이 및 직경과 같은 상기 튜브(170)의 치수는 상기 컨덕턴스 채널(104)로부터 대응하는 노즐(106)까지 공급되는 증착 물질의 양을 결정한다. 또한, 상기 튜브(170)가 상기 컨덕턴스 채널(104) 내에 위치하는 거리와 같은 상기 튜브(170)의 위치 설정 또한 상기 컨덕턴스 채널(104)로부터 상기 대응하는 노즐(106)까지 공급되는 증착 물질의 양을 결정한다.

예를 들면, 상기 튜브(170)의 직경 변화는 상기 노즐(106)로부터 나오는 상기 증착 플럭스 패턴을 변화시킨다. 상기 튜브(170)의 길이는 상기 튜브(170)의 총 유동 저항 및 설계에 맞도록 선택되는 것이 일반적이다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 컨덕턴스 채널(104) 내로 더 통과하는 더 긴 튜브(170)는 증발된 증착 물질을 상기 대응하는 노즐(106)에 대해 덜 공급할 것이다. 다양한 실시예에 있어서, 특정 튜브(170)의 구조 및 위치는 동일할 수도 있고 각기 다를 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 튜브(170) 중 적어도 두 개는 확실한 공정 목표를 달성하는 상기 복수의 튜브(170) 각각을 통해 특정 전도도를 얻도록 각기 다른 길이 및/또는 각기 다른 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 각기 다른 치수를 갖는 튜브(170)는 밀봉 플랜지(110)에 인접하는 상기 바디(112)로부터 상기 바디(112)의 단부까지의 상기 소스(100) 내의 압력 차이를 보상하도록 사용될 수 있다.

그에 따라, 본 발명의 상기 증착 소스(100)의 하나의 특징은 상기 튜브(170)의 구조 및 위치 설정이 상기 복수의 노즐(106)로부터 나오는 상기 증발된 물질의 분포를 변화시키지 않고 상기 복수의 노즐(106) 각각에 공급되는 증발된 원료의 양을 정밀하게 제어하도록 선택될 수 있다는 것이다. 예를 들면, 특정 튜브(170)의 구조 및 위치는 특정 노즐로부터의 또는 상기 복수의 노즐(106)로부터의 소정의 증착 플럭스와 같은 확실한 공정 목표를 달성하도록 선택될 수 있다.

몇몇 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 증기 응축 및 오랜 기간 동안의 물질 축적을 방지하기 위해 상기 컨덕턴스 채널(104)의 상부 표면 위로 연장한다. 노즐은 또한 원하는 증착 플럭스 분포 패턴을 달성하도록 위치될 수 있다. 개별 노즐 히터는 상기 노즐(106)로부터 나오는 상기 증발된 물질의 온도를 제어하도록 상기 복수의 노즐(106) 중 하나 또는 그 이상에 인접하게 위치되어 응축 및 물질 축적을 방지할 수 있다. 기타 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 상기 히터 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)로부터의 원하는 열량을 전도 및/또는 원하는 증착 플럭스 분포 패턴을 달성하기 위해 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)의 상기 상부 표면(160) 아래에 위치된다.

도 11b는 본 발명에 따른 상기 증착 소스(100)의 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)의 단면도를 도시하며, 상기 노즐(104)에 대한 증착 물질의 흐름을 제어하는 튜브(170)를 구비하는 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)에 결합되는 일 행의 노즐(106)을 보여준다. 도 11b는 튜브를 구비하는 세 개의 컨덕턴스 채널을 보여준다. 다양한 실시예에 있어서, 상기 튜브는 도 11b에 도시된 바와 같이 각기 다른 길이를 가질 수 있다. 본 발명의 일 양상는 상기 노즐(106)이 상기 컨덕턴스 채널 히터 (도 7a 내지 도7c의 로드(130)) 및 관련 컨덕턴스 채널(104)에 의해 가열되는 것이다.

도 12는 본 발명에 따른 상기 선형 소스(100 및 101)용 복수의 노즐 중 하나를 포함하는 노즐(106)의 사시도를 도시한다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 노즐(106)은 상기 증발된 물질에 대한 원하는 열 구배를 제공하기 위한 테이퍼진 외면 및/또는 테이퍼진 내면을 포함한다. 상기 노즐(106)은 상기 증발된 원료가 응축하는 것을 방지하기 위해 상기 요구되는 열 전도를 제공하도록 설계된다.

상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 특정 물질로 형성될 수도 있고 성능을 향상시키도록 특정 코팅을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 노즐(106)은 상기 노즐로부터의 증착 물질의 분출을 감소시키는 거의 균일한 동작 온도를 유발하는 열 전도성을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 노즐(106)은 흑연, 탄화 규소, 내화성 물질, 또는 기타 매우 높은 융점 물질로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 노즐(106)은 상기 노즐(106)을 통과하는 물질에 의해 겪게 되는 열 구배를 감소시키도록 설계된다. 또한, 상기 노즐(106)은 총 복사 손실을 최소화하도록 설계될 수 있다. 상기 노즐(106)은 적어도 하나의 외면 상에 낮은 방사율 코팅을 포함할 수 있다.

상기 노즐(106)은 관련 컨덕턴스 채널(104)로부터의 상기 증발된 원료를 통과시키기 위한 개구(180)를 포함한다. 상기 복수의 노즐의 적어도 하나의 출력부 개구(180)는 도 10을 참조하여 설명되는 바와 같은 상기 컨덕턴스 채널(104)의 상부 표면에 대한 법선 각도에 대해 비스듬히 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 개구(180)의 표면은 열 방출을 감소시키는 낮은 방사율 코팅을 가져서, 상기 노즐(106) 내의 모든 응축을 감소시킨다.

상기 개구(180)는 원하는 소량의 증발된 물질을 토출하도록 설계된다. 대체로 둥근 개구(108-->180)는 도 12의 상기 노즐(106) 내에 도시된다. 그러나, 많은 개구 형상 중 어느 하나가 상기 원하는 공정 목표를 달성하도록 상기 노즐(106) 내에 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 예를 들면, 상기 개구(180)는 둥글거나, 타원이거나, 사각형이거나, 정사각형이거나 슬릿 형상일 수 있다. 또한, 상기 개구(180)의 출력부는 라운드(radius) 형상으로 형성된다. 그러나, 상기 개구(180)가 상기 원하는 공정 목표를 달성하도록 많은 출력부 형상 중 어느 하나를 사용할 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 예를 들면, 출력부 형상은 모따기, 라운드형(radiused), 또는 스모(sumo) 스타일 (즉, 역 드래프트 또는 기타 타입의 제한된 노즐 형상)일 수 있다.

몇몇 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106) 중 적어도 하나는 불 균일 증착 플럭스를 통과시키도록 형성되는 개구(180)를 갖는다. 이들 실시예에 있어서, 상기 복수의 개구(180) 중 적어도 몇몇은 원하는 증착 플럭스 패턴을 형성하도록 조합하는 불 균일 증착 플럭스를 통과시키도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 원하는 조합의 증착 플럭스 패턴은 소정의 구역 상의 균일 증착 플럭스 패턴일 수 있다.

동작 중에, 다중 증착 소스로부터 증착 플럭스를 생성하는 방법은 증착물 원료를 각각 수용하기 위한 복수의 도가니(102)를 가열하는 단계를 포함하여 상기 복수의 도가니(102) 각각이 증착 물질을 증발시키도록 한다. 상기 방법은 증착물 원료 각각에 대한 각기 다른 도가니 온도를 달성하도록 별개의 도가니 히터를 독립적으로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 상기 복수의 도가니(102) 각각을 차폐하는 단계를 포함하여 각기 다른 온도가 특정 도가니 내에서 유지될 수 있도록 할 수 있다.

상기 복수의 도가니(102) 각각으로부터의 증착 물질은 상기 바디(112) 내의 상기 컨덕턴스 채널(104')을 통해 이동한다. 복수의 컨덕턴스 채널(104)을 포함하는 실시예에 있어서, 상기 복수의 도가니(102) 각각으로부터의 증착 물질은 복수의 도가니(102) 중 어느 것으로부터 증발되는 증착 물질의 혼합도 없이 상기 바디(112) 내의 각각의 컨덕턴스 채널(104)을 통해 이동한다. 상기 컨덕턴스 채널(104)은 상기 증발된 증착 물질이 상기 노즐(106)로부터 나오기 전에 응축하지 않도록 가열된다. 상기 컨덕턴스 채널(104)은 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 중 적어도 두 개에 대해 각기 다른 온도를 달성하도록 별개로 가열될 수 있다. 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104) 각각은 각기 다른 온도가 각기 다른 컨덕턴스 채널(104) 내에서 유지될 수 있도록 차폐될 수 있다. 많은 방법은 상기 복수의 도가니(102)에 인접하고 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)에 인접하는 히터 및 열 차폐 물질의 열 팽창을 위한 이동 구성요소 및 공간을 제공하는 단계를 포함한다.

증발된 증착 물질은 상기 컨덕턴스 채널(104') 또는 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)로부터 상기 복수의 노즐(106) 각각에 이송된다. 다양한 실시예에 있어서, 상기 증발된 증착 물질은 상기 컨덕턴스 채널(104') 또는 상기 복수의 컨덕턴스 채널(104)로부터 상기 복수의 노즐(106)까지, 상기 증착 물질의 흐름을 제어하는 복수의 튜브(170) 각각 또는 기타 구조를 통해 이송된다.

본 발명의 방법의 다양한 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐(106)을 통한 상기 증착 물질의 흐름은 상기 컨덕턴스 채널(104)에 대한 상기 튜브 입력부의 가변 길이, 구조, 및/또는 위치를 갖는 튜브를 사용하여 제어된다. 상기 컨덕턴스 채널(104)에 대한 상기 튜브의 길이, 구조, 및/또는 위치는 균일 증착 플럭스 및/또는 높은 증착 물질 활용과 같은 확실한 공정 목표를 달성하도록 선택된다.

상기 복수의 노즐(106)은 그 후 상기 증발된 증착 물질을 통과하여, 증착 플럭스를 형성한다. 상기 방법은 상기 복수의 노즐(106)로부터의 균일 증착 플럭스 및/또는 높은 증착 물질 활용과 같은 확실한 공정 목표를 달성하도록 상기 복수의 노즐(106)의 간격을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명이 다양한 실시예와 연계하여 설명되지만, 본 발명이 이러한 실시예에 제한되도록 의도되지는 않는다. 반면, 본 발명은, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는, 다양한 대안, 변형예 및 균등물을 포괄한다.

100: 선형 증착 소스 102: 도가니
104: 컨덕턴스 채널 106: 노즐
108: 하우징 110: 밀봉 플랜지
112: 바디 114: 도가니 히터

Claims

증착 소스로서,
a) 증착 물질을 수용하기 위한 도가니;
b) 컨덕턴스 채널을 포함하는 바디 ? 상기 컨덕턴스 채널의 입력부는 상기 도가니의 출력부에 결합됨 ? ;
c) 상기 도가니 및 상기 컨덕턴스 채널과 열 연통 상태로 위치하는 히터 ? 상기 히터는 상기 도가니가 상기 증착 물질을 상기 컨덕턴스 채널 내로 증발시키도록 상기 도가니를 가열함 ? ;
d) 상기 히터 및 상기 바디 중 적어도 하나의 주위에 위치하는 열 차폐부 ? 상기 열 차폐부는 복수의 열 저항 물질 층을 포함함 ? ; 및
e) 복수의 노즐을 포함하고,
상기 복수의 노즐 각각의 입력부는 상기 컨덕턴스 채널의 출력부에 결합되어 증발된 증착 물질이 상기 도가니로부터 상기 컨덕턴스 채널을 통해 상기 복수의 노즐까지 이송되도록 하며, 상기 증발된 증착 물질은 상기 복수의 노즐로부터 토출되어 증착 플럭스를 형성하는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 열 차폐부는 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 적어도 하나의 열 저항 물질 층의 표면 상에 위치하는 강성 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 2 항에 있어서,
상기 강성 물질은 부식 방지를 제공하는,
증착 소스.
제 2 항에 있어서,
상기 강성 물질은 탄소 섬유 보드를 포함하는,
증착 소스.
제 4 항에 있어서,
상기 탄소 섬유 보드는 적어도 하나의 표면 상에 금속 탄화물로 코팅되는,
증착 소스.
제 4 항에 있어서,
상기 탄소 섬유 보드는 0.02 및 0.08 인치 범위 내의 두께를 갖는,
증착 소스.
제 2 항에 있어서,
상기 강성 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 적어도 하나의 열 저항 물질의 외면 상에 위치하는,
증착 소스.
제 2 항에 있어서,
상기 강성 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 두 개의 열 저항 물질 층 사이에 위치하는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 열 차폐부의 적어도 하나의 외면 상에 위치하는 반사 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 열 차폐부는 상기 복수의 열 저항 물질 층의 상부 표면 상에 위치하는 제 1 강성 물질 및 상기 복수의 열 저항 물질 층의 하부 표면 상에 위치하는 제 2 강성 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 강성 물질 중 적어도 하나는 탄소 섬유 보드를 포함하는,
증착 소스.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 강성 물질의 적어도 하나의 외면은 금속 탄화물로 코팅되는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 열 저항 물질 층 중 적어도 일부는 0.001 인치 및 0.020 인치 범위의 두께를 갖는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 열 저항 물질 층은 6 층 이상의 흑연 물질을 포함하는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 열 저항 물질 층은 11 층 이상의 흑연 물질을 포함하는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 열 저항 물질 층은 적어도 하나의 내화성 금속박을 포함하는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 열 저항 물질 층은 적어도 하나의 흑연 물질 층을 포함하는,
증착 소스.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 대응하는 노즐에 공급되는 물질의 양을 제한하는 튜브를 포함하고,
상기 복수의 노즐 중 하나에 대응하는 상기 튜브의 길이는 상기 복수의 노즐 중 적어도 다른 하나에 대응하는 상기 튜브의 길이와 상이한,
증착 소스.
증착 소스로서,
a) 증착 물질을 수용하기 위한 도가니;
b) 복수의 컨덕턴스 채널을 포함하는 바디 ? 상기 복수의 컨덕턴스 채널의 입력부는 상기 도가니의 출력부에 결합됨 ? ;
c) 상기 도가니 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널과 열 연통 상태로 위치하는 히터 ? 상기 히터는 상기 도가니가 상기 증착 물질을 상기 복수의 컨덕턴스 채널 내로 증발시키도록 상기 도가니를 가열함 ? ;
d) 상기 히터 및 상기 바디 중 적어도 하나의 주위에 위치하는 열 차폐부 ? 상기 열 차폐부는 복수의 열 저항 물질 층을 포함함 ? ; 및
e) 복수의 노즐을 포함하고,
상기 복수의 노즐 각각의 입력부는 상기 컨덕턴스 채널의 출력부에 결합되어 증발된 증착 물질이 상기 도가니로부터 상기 컨덕턴스 채널을 통해 상기 복수의 노즐까지 이송되도록 하며, 상기 증발된 증착 물질은 상기 복수의 노즐로부터 토출되어 증착 플럭스를 형성하는,
증착 소스.
제 19 항에 있어서,
상기 히터 및 상기 바디 주위에 위치하는 상기 열 차폐부는 상기 복수의 컨덕턴스 채널 중 하나에 인접하는 다수의 열 저항 물질 층을 가지며, 상기 열 저항 물질 층은 상기 복수의 컨덕턴스 채널 중 다른 하나에 인접하여 위치하는 다수의 열 저항 물질 층과 다른,
증착 소스.
제 19 항에 있어서,
상기 열 차폐부는 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 적어도 하나의 열 저항 물질 층의 표면 상에 위치하는 강성 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 21 항에 있어서,
상기 강성 물질은 탄소 섬유 보드를 포함하는,
증착 소스.
제 22 항에 있어서,
상기 탄소 섬유 보드는 적어도 하나의 표면 상에 금속 탄화물로 코팅되는,
증착 소스.
제 21 항에 있어서,
상기 강성 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 적어도 하나의 열 저항 물질 층의 외면 상에 위치하는,
증착 소스.
제 21 항에 있어서,
상기 강성 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 두 개의 열 저항 물질 층 사이에 위치하는,
증착 소스.
제 19 항에 있어서,
상기 열 차폐부의 적어도 하나의 외면 상에 위치하는 반사 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 19 항에 있어서,
상기 복수의 열 저항 물질 층의 상부 표면 상에 위치하는 제 1 강성 물질 및 상기 복수의 열 저항 물질 층의 하부 표면 상에 위치하는 제 2 강성 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 19 항에 있어서,
상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 대응하는 노즐에 공급되는 물질의 양을 제한하는 튜브를 포함하고,
상기 복수의 노즐 중 하나에 대응하는 상기 튜브의 길이는 상기 복수의 노즐 중 적어도 다른 하나에 대응하는 상기 튜브의 길이와 상이한,
증착 소스.
제 19 항에 있어서,
상기 열 저항 물질 층은 적어도 하나의 내화성 금속박을 포함하는,
증착 소스.
제 19 항에 있어서,
상기 열 저항 물질 층은 적어도 하나의 흑연 물질 층을 포함하는,
증착 소스.
증착 소스로서,
a) 증착 물질을 수용하기 위한 복수의 도가니;
b) 복수의 컨덕턴스 채널을 포함하는 바디 ? 상기 복수의 컨덕턴스 채널 각각의 입력부는 상기 복수의 도가니 각각의 출력부에 결합됨 ? ;
c) 상기 복수의 도가니 및 상기 복수의 컨덕턴스 채널과 열 연통 상태로 위치하는 히터 ? 상기 히터는 상기 복수의 도가니 각각이 상기 증착 물질을 상기 복수의 컨덕턴스 채널 내로 증발시키도록 상기 복수의 도가니를 가열함 ? ;
d) 상기 히터 및 상기 바디 중 적어도 하나의 주위에 위치하는 열 차폐부 ? 상기 열 차폐부는 복수의 열 저항 물질 층을 포함함 ? ; 및
e) 복수의 노즐을 포함하고,
상기 복수의 노즐 각각의 입력부는 상기 컨덕턴스 채널 중 하나의 컨덕턴스 채널의 출력부에 결합되고, 증발된 증착 물질은 상기 복수의 도가니로부터 상기 복수의 컨덕턴스 채널을 통해 상기 복수의 노즐까지 이송되며, 상기 증발된 증착 물질은 상기 복수의 노즐로부터 토출되어 증착 플럭스를 형성하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 히터 및 상기 바디 주위에 위치하는 상기 열 차폐부는 상기 복수의 도가니 중 하나에 인접하는 다수의 열 저항 물질 층을 가지며,
상기 열 저항 물질 층은 상기 복수의 도가니 중 다른 하나에 인접하여 위치하는 다수의 열 저항 물질 층과 상이한,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 열 차폐부는 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 적어도 하나의 열 저항 물질 층의 표면 상에 위치하는 강성 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 33 항에 있어서,
상기 강성 물질은 탄소 섬유 보드를 포함하는, 증착 소스.
제 34 항에 있어서, 상기 탄소 섬유 보드는 적어도 하나의 표면 상에 금속 탄화물로 코팅되는,
증착 소스.
제 33 항에 있어서,
상기 강성 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 적어도 하나의 열 저항 물질 층의 외면 상에 위치하는,
증착 소스.
제 33 항에 있어서,
상기 강성 물질은 상기 복수의 열 저항 물질 층 중 두 개의 열 저항 물질 층 사이에 위치하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 열 차폐부의 적어도 하나의 외면 상에 위치하는 반사 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 열 차폐부는 상기 복수의 열 저항 물질 층의 상부 표면 상에 위치하는 제 1 강성 물질 및 상기 복수의 열 저항 물질 층의 하부 표면 상에 위치하는 제 2 강성 물질을 더 포함하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 복수의 노즐 중 적어도 두 개는 대응하는 노즐에 공급되는 물질의 양을 제한하는 튜브를 포함하고,
상기 복수의 노즐 중 하나에 대응하는 상기 튜브의 길이는 상기 복수의 노즐 중 적어도 다른 하나에 대응하는 상기 튜브의 길이와 상이한,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 복수의 도가니 중 적어도 일부는 외측 도가니의 내부에 위치하는 내측 도가니를 포함하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 복수의 도가니는 구리(Cu)를 수용하는 제 1 도가니, 인듐(In)을 수용하는 제 2 도가니 및 갈륨(Ga)을 수용하는 제 3 도가니를 포함하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 히터는 개별적으로 제어 가능한 복수의 히터를 포함하며,
상기 복수의 히터 각각은 상기 복수의 도가니 각각과 열 연통하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 열 저항 물질 층은 적어도 하나의 내화성 금속박을 포함하는,
증착 소스.
제 31 항에 있어서,
상기 열 저항 물질 층은 적어도 하나의 흑연 물질 층을 포함하는,
증착 소스.