KR20140014947A - 증발 장치 - Google Patents

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KR20140014947A
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공두원
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Abstract

개시된 증발 장치는, 증발 용기, 상기 증발 용기 외주에 위치되는 제 1 열선부, 및 상기 제 1 열선부로부터 연장되며 외부의 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 제 2 열선부로 구성되는 히팅 부재를 포함한다. 이때, 제 1 열선부 및 제 2 열선부는 서로 상이한 물질로 구성된다.

Description

증발 장치{Evaporating Apparatus}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유기물을 증발시키기 위한 증발 장치에 관한 것이다.
진공 증착용 도가니형 증발 장치는 유기물 분자선 증착기에 이용되고 있다. 상기 장치들은 광소자 및 유기 디스플레이에 최적의 성능을 구현하기 위해 필수적으로 이용되고 있다.
이와 같은 증발 장치는, 증발 소스를 수용하는 도가니, 즉, 증발 용기 및 증발 용기 외부에 설치되며 상기 증발 용기를 가열하는 열선을 포함한다. 열선은 증발 용기의 외표면을 감싸도록 설치되고, 그 중 일부가 증발 용기 측벽 외부로 인출되어 클램프에 체결된다.
현재, 증발 용기를 가열시키는 열선은 단일 금속 물질로 구성되는 것이 일반적이며, 예를 들어, 탄탈륨(Ta) 또는 텅스텐(W)등과 같은 도전 물질이 이용될 수 있다.
그런데, 상기 탄탈륨 열선은 내구성, 내식성 및 연성 특성이 우수한 반면, 가열시 아웃 개싱(out-gassing)량이 많아, 증착막의 오염을 유발할 수 있다.
한편, 텅스텐 열선은 아웃 개싱량은 탄탈륨에 비해 작지만, 히팅 후 경도가 낮기 때문에 파손의 위험이 높은 단점이 있다. 이로 인해, 장비 가동 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 개선된 열선 구조를 갖는 증발 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 증발 장치는, 증발 용기, 및 상기 증발 용기 외주에 위치되는 제 1 열선부 및 상기 제 1 열선부로부터 연장되며 외부의 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 제 2 열선부로 구성되는 히팅 부재를 포함하며, 상기 제 1 열선부는 제 1 물질로 구성되고, 상기 제 2 물질은 상기 제 1 물질과 상이한 물질로 구성된다.
상기 제 1 물질은 상기 제 2 물질보다 상기 증발 용기내의 증발 소스의 상태 변경 임계 온도에서 아웃 개싱량이 적은 물질이 이용될 수 있고, 상기 제 2 물질은 상기 제 1 물질보다 상기 증발 용기내의 증발 소스의 상태 변경 임계 온도에서 경도가 우수한 물질일 수 있다.
바람직하게는 상기 제 1 물질은 텅스텐이고, 제 2 물질은 탄탈륨일 수 있다.
본 발명에 따르면, 증발 소스의 증발시, 아웃 개싱이 감소되어 증발 소스의 불순물 함량을 줄일 수 있고, 고열이 발생되더라도 히팅 부재와 클램프와의 연결 부위에서의 파손을 줄일 수 있다. 이에 따라, 장비의 가동 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 장치의 요부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 제 1 열선부 및 제 2 열선부의 연결 부분(C)을 확대하여 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 자세히 설명하도록 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1을 참조하면, 증발 장치(100)는 증발 용기(110) 및 히팅 부재(130)를 포함할 수 있다.
증발 용기(110)는 증발 소스(120)를 수용하는 도가니(crucible)이다. 본 실시예에서 증발 용기(110)는 제 1 증발 용기(111) 및 제 2 증발 용기(115)로 구성될 수 있다. 제 1 증발 용기(111)는 실질적으로 증발 소스를 저장하고 있으며, 상측이 개방된 구조를 가질 수 있다. 제 2 증발 용기(115)는 상기 제 1 증발 용기(111)를 수용하도록 구성되며, 제 1 증발 용기(111)의 파손시 증발 소스(120)의 유출을 방지하는 역할을 한다. 제 1 및 제 2 증발 용기(111,115)는 내열 물질로 형성될 수 있다.
히팅 부재(130)는 증발 용기(110)의 외벽에 위치되어, 증발 용기(110)를 가열한다. 히팅 부재(130)는 예를 들어, 열선일 수 있으며, 제 2 증발 용기(115)의 외부에 위치될 수 있다.
본 실시예의 히팅 부재(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 열선부(130a) 및 제 2 열선부(130b)를 포함할 수 있다.
제 1 열선부(130a)는 증발 용기(110), 예를 들어, 제 2 증발 용기(115)의 외벽에 수직으로 진동하는 웨이브(wave) 형태로 설치될 수 있다. 이와 같은 제 1 열선부(130a)는 실질적으로 증발 용기(110)를 가열하는 가열부에 해당한다. 본 실시예에서, 제 1 열선부(130a)는 고온에서, 아웃 개싱량이 상대적으로 적은 텅스텐 물질로 형성되어, 증발되는 소스 물질의 불순물 함량을 감소시킨다. 본 실시예에서 고온이라 함은 증발 용기(110)에 수용되는 증발 소스의 상태 변경 임계 온도 대역으로 해석될 수 있다. 여기서, 상태 변경 임계 온도는 증발 소스의 용융점, 기화점 또는 승화점 온도에 해당한다.
제 2 열선부(130b)는 제 1 열선부(130a)에 연결되어 하우징 부재(140) 하부 외측으로 연장된다. 이러한 제 2 열선부(130b)는 클램프(150)를 매개로 전원 공급부(160)에 연결되어, 전류를 전달하는 전달부에 해당할 수 있다. 본 실시예에서 제 2 열선부(130b)는 탄탈륨 물질로 형성된다. 탄탈륨 물질은 상술한 바와 같이, 내구성, 내식성 및 연성 특성이 우수하기 때문에, 고온 공정 후에도 일정 경도를 유지하기 때문에, 파손의 위험이 적고, 하우징 부재(140) 외측으로 노출된다고 하여도 부식 및 산화의 위험이 적다.
이와 같이 서로 다른 물질로 구성되는 제 1 열선부(130a) 및 제 2 열선부(130b)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그것들의 측벽부 일부가 상호 부착되도록 연결될 수 있다. 이때, 제 1 열선부(130a) 및 제 2 열선부(130b)의 측벽부를 부착시키는 것은 충분한 접촉 면적을 확보하여, 접촉 저항을 줄이기 위함이다. 제 1 열선부(130a) 및 제 2 열선부(130b)의 연결은 용접 방식을 이용할 수 있다.
여기서, 미설명 부호 137은 제 1 열선부(130a)의 선택된 부분을 감싸도록 형성되는 고정 부재일 수 있다, 또한, 상기 클램프(150)는 히팅 부재(130)의 제 2 열선부(130b)와 전원 공급부(160)의 연결 부재(170)간을 연결 및 고정시킨다.
본 실시예에 따르면, 실질적으로 가열 수단에 해당하는 제 1 열선부(130a)는 아웃 개싱량이 적은 텅스텐 물질로 형성하고, 제 2 열선부(130b)는 제 1 열선부(130b) 보다 연성 및 경도 특성이 우수한 탄탈륨 물질로 형성한다.
이에 따라, 증발 소스의 증발시, 아웃 개싱이 감소되어 증발 소스의 불순물 함량을 줄일 수 있고, 고열이 발생되더라도 히팅 부재와 클램프와의 연결 부위에서의 히팅 부재의 파손을 줄일 수 있다. 이에 따라, 장비의 가동 효율을 개선할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것만은 아니다.
본 실시예에서는 제 1 및 제 2 열선부(130a,130b)의 연결부(C)는 하우징 부재(140)와 인접하는 부분에 위치되는 것을 예를 들어 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고, 상기 연결부(c)는 클램프(150)와 하우징 부재(140) 사이 어디에든 위치될 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 증발 용기 130 : 히팅 부재
130a : 제 1 열선부 130b : 제 2 열선부
140 : 하우징 부재 150 : 클램프
160 : 전원 공급부

Claims (8)

  1. 증발 용기; 및
    상기 증발 용기 외주에 위치되는 제 1 열선부, 및 상기 제 1 열선부로부터 연장되며 외부의 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 제 2 열선부로 구성되는 히팅 부재를 포함하며,
    상기 제 1 열선부는 제 1 물질로 구성되고,
    상기 제 2 열선부는 상기 제 1 물질과 상이한 제 2 물질로 구성되는 증발 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 물질은 상기 제 2 물질보다 상기 증발 용기내의 증발 소스의 상태 변경 임계 온도 대역에서 아웃 개싱량이 적은 물질인 증발 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 물질은 상기 제 1 물질보다 상기 증발 용기내의 증발 소스의 상기 상태 변경 임계 온도에서 경도가 우수한 물질인 증발 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 상태 변경 임계 온도는 상기 증발 소스의 용융점, 기화점 또는 승화점 온도에 해당하는 증발 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 물질은 텅스텐인 증발 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 물질은 탄탈륨인 증발 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 열선부는 상기 제 2 열선부의 일측벽에 부착되어 상호 연결되는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 열선부 및 제 2 열선부는 용접에 의해 연결되는 증발 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005086117A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 基板加熱用清浄超高温ヒータ
JP2007231368A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Fujifilm Corp 蒸着材料蒸発装置

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