KR20200002355U - Equal Evaportor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 내부에 물질 증발 모니터링을 위한 별도의 수단 없이도 증발원의 증발량을 일정하게 유지할 수 있는 증발원을 제공하고자 하는 것이다. 이러한 구성은 설비비와 유지비 비용 발생을 최소화 할 수 있다.
상기 목적에 따라 본 발명은,
증착 시스템에 있어서, 물질을 용융하여 액화하는 액화기;
상기 액화기로부터 유입된 용융물을 기화하는 기화기;
상기 기화기로부터 연장되어 증발물이 분사되는 노즐을 구비한 투입구; 및
상기 액화기와 상기 기화기 사이를 연결하는 통로에, 액화된 물질이 기화기로 유입되는 양을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여, 상기 컨트롤러가 기화기로 유입되는 액화된 물질의 유량을 일정하게 제어하여 증착률을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.An object of the present invention is to provide an evaporation source capable of maintaining a constant evaporation amount of the evaporation source without a separate means for monitoring evaporation of substances therein. This configuration can minimize the occurrence of equipment and maintenance costs.
According to the above object, the present invention,
A deposition system, comprising: a liquefier that melts and liquefies a material;
A vaporizer for vaporizing the melt flowed from the liquefier;
An inlet port extending from the vaporizer and having a nozzle through which the evaporated material is sprayed; And
Including a controller for controlling the amount of liquefied material flowing into the vaporizer in a passage connecting the liquefier and the vaporizer, the controller constantly controls the flow rate of the liquefied material flowing into the vaporizer to control the deposition rate. It provides a uniform deposition system, characterized in that to keep it constant.

Description

균등 증발원{Equal Evaportor}Equal Evaportor}

본 발명은 대용량 증발원에 관한 것이다. The present invention relates to a large capacity evaporation source.

롤투롤 및 인라인 증착 장비에서 금속물질의 대용량 증발원(evaportion source)는 금속 물질을 승화시켜 증착시기키는 공정 시스템이다. 양산라인에서는 대용량의 금속 물질을 장시간 증발시키기 때문에 내부에 물질 증발 모니터링 시스템이 필요하게 된다. 하지만 이러한 모니터링 시스템 설치는 추가적인 비용을 발생시키며 주기적인 교체로 인한 비용도 발생한다. In roll-to-roll and in-line deposition equipment, a large-capacity evaporation source of a metal material is a process system that sublimates and deposits a metal material. The mass production line evaporates a large amount of metallic substances for a long time, so an internal substance evaporation monitoring system is required. However, installation of such a monitoring system incurs additional costs and costs due to periodic replacement.

등록특허 10-1364835는 본 출원인에 의해 제안된 대용량 고온 증발원으로, 장기간 안정적으로 동작하도록 물질 공급부와 용융부 그리고 증발부로 구성된 고온 증발원을 제시한다. 그러나 상기 특허의 고온 증발원의 구성에서 증발량을 일정하게 유지하는 능동적인 수단은 구비되어 있지 않아 좀 더 개선할 필요가 있다. Registered Patent 10-1364835 is a high-capacity high-temperature evaporation source proposed by the present applicant, and proposes a high-temperature evaporation source composed of a material supplying unit, a melting unit, and an evaporating unit to operate stably for a long period of time. However, in the configuration of the high-temperature evaporation source of the patent, an active means for maintaining a constant evaporation amount is not provided, so further improvement is required.

본 발명의 목적은 내부에 물질 증발 모니터링을 위한 별도의 수단 없이도 증발원의 증발량을 일정하게 유지할 수 있는 증발원을 제공하고자 하는 것이다. 이러한 구성은 설비비와 유지비 비용 발생을 최소화 할 수 있다.An object of the present invention is to provide an evaporation source capable of maintaining a constant evaporation amount of the evaporation source without a separate means for monitoring evaporation of substances therein. This configuration can minimize the occurrence of equipment and maintenance costs.

상기 목적에 따라 본 발명은, According to the above object, the present invention,

증착 시스템에 있어서, 물질을 용융하여 액화하는 액화기;A deposition system, comprising: a liquefier for melting and liquefying a material;

상기 액화기로부터 유입된 용융물을 기화하는 기화기;A vaporizer for vaporizing the melt introduced from the liquefier;

상기 기화기로부터 연장되어 증발물이 분사되는 노즐을 구비한 투입구; 및An inlet port having a nozzle extending from the vaporizer and spraying evaporated material; And

상기 액화기와 상기 기화기 사이를 연결하는 통로에, 액화된 물질이 기화기로 유입되는 양을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여, 상기 컨트롤러가 기화기로 유입되는 액화된 물질의 유량을 일정하게 제어하여 증착률을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.Including a controller for controlling the amount of liquefied material flowing into the vaporizer in a passage connecting the liquefier and the vaporizer, the controller constantly controls the flow rate of the liquefied material flowing into the vaporizer to control the deposition rate. It provides a uniform deposition system, characterized in that to keep it constant.

상기에 있어서, 상기 기화기는, 기화기로 액화된 물질이 유입되는 통로 상부 내벽으로부터 기화기 저면을 향해 경사지게 드리워진 역류방지판을 더 구비하고, 상기 역류방지판의 하단은 기화기 저면으로부터 이격되어 기화된 증발물이 액화기 쪽으로 역류되지 않고 투입구 쪽으로만 진행하게 한 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.In the above, the vaporizer further includes a counterflow prevention plate inclined toward the bottom of the vaporizer from the upper inner wall of the passage through which the liquefied material flows into the vaporizer, and the bottom of the backflow prevention plate is separated from the bottom of the vaporizer to evaporate vaporized. It provides a uniform deposition system, characterized in that the water does not flow back toward the liquefier and only proceeds toward the inlet.

상기에 있어서, 상기 컨트롤러는, 액화된 물질의 유량을 모니터링하는 모니터링 장치와 액화된 물질이 흐르는 통로에 설치된 밸브와 상기 모니터링 장치의 모니터링 결과에 따라 상기 밸브를 개폐제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템을 제공한다.In the above, wherein the controller comprises a monitoring device for monitoring a flow rate of the liquefied material, a valve installed in a passage through which the liquefied material flows, and a control device for opening and closing the valve according to a monitoring result of the monitoring device. It provides a uniform vapor deposition system.

상기에서, 기화기 내부 온도는 액화된 물질의 기화온도보다 매우 높은 온도가 되게 하여 유입되자마자 기화되어 투입구로 배출되는 균등 증착시스템을 제공한다. In the above, the temperature inside the vaporizer is much higher than the vaporization temperature of the liquefied material, and as soon as it is introduced, it is vaporized and discharged to the inlet.

본 발명은 소스의 증발량을 일정하게 유지하여 내부에 물질 증발 모니터링 시스템을 구비할 필요가 없어 설비비와 유지보수 비용 발생을 최소화 할 수 있다. In the present invention, it is not necessary to have a material evaporation monitoring system therein by maintaining a constant evaporation amount of the source, thereby minimizing the occurrence of equipment cost and maintenance cost.

도 1은 본 발명의 특징을 보여주는 균등 증발원의 대표도이다.
도 2는 액체를 일정하게 흘려주는 컨트롤러 및 그를 구동하는 제어장치의 모식도이다.
도 3은 금속 액체를 기체상태로 만들어주고 기체의 역류를 방지하는 장치의 형상을 보여주는 개요도 이다.1 is a representative diagram of a uniform evaporation source showing the features of the present invention.
2 is a schematic diagram of a controller that constantly flows a liquid and a control device that drives the controller.
3 is a schematic diagram showing the shape of a device that makes a metallic liquid into a gaseous state and prevents backflow of gas.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 균등 증발원의 특징을 보여주는 대표도이다. 1 is a representative diagram showing the characteristics of the equal evaporation source of the present invention.

균등 증발원은 액화기(101)에서 금속 물질을 고체에서 액체상태로 변화 시키고 액화기(101)에 연결된 기화기(301)로 액화 용융물을 보낸다. 이때, 액화기(101)와 기화기(301) 사이에 컨트롤러(201)를 설치하여 액화 용융물의 기화기(301)로의 주입량을 일정하게 조절한다. 기화기(301)에 유입된 액화 용융물은 액화기(101)에서보다 더 높은 온도로 가열되고 고온 유지되며, 기화된 증발물은 기화기(301)로부터 연장된 투입구(401) 노즐을 통하여 분사된다.The equal evaporation source changes the metal material from solid to liquid in the liquefier 101 and sends the liquefied melt to the vaporizer 301 connected to the liquefier 101. At this time, a controller 201 is installed between the liquefier 101 and the vaporizer 301 to constantly adjust the injection amount of the liquefied melt into the vaporizer 301. The liquefied melt flowing into the vaporizer 301 is heated to a higher temperature than in the liquefier 101 and maintained at a high temperature, and the vaporized evaporated product is sprayed through the nozzle of the inlet 401 extending from the vaporizer 301.

액화상태의 금속이 컨트롤러(201)를 통해서 일정량만큼씩 기화기(301)에 보내지고 기화기는 액화기보다 훨씬 더 높은 온도로 유지되기 때문에 액체상태의 금속은 기화기에 들어가는 즉시 기화된다. 즉, 액화물질의 시간당 흐르는 속도인 유속을 일정하게 제어함으로써 궁극적으로 증발물에 의한 증착률을 일정하게 제어하는 것이다. 따라서 증착률을 모니터링하여 발열부를 피드백 제어할 필요가 없어 설비와 유지 면에서 유리하다. Since the liquefied metal is sent to the vaporizer 301 by a predetermined amount through the controller 201 and the vaporizer is maintained at a much higher temperature than the liquefier, the liquid metal is vaporized as soon as it enters the vaporizer. In other words, by constantly controlling the flow rate, which is the flow rate per hour of the liquefied material, ultimately, the deposition rate by the evaporation material is constantly controlled. Therefore, it is not necessary to monitor the deposition rate and control the heating part feedback, which is advantageous in terms of equipment and maintenance.

도 1에 보인 바와 같이, 액화기(101)의 하단에 액화물질의 통로가 설치되고 여기에 컨트롤러(201)가 배치되며 컨트롤러(201)를 통과한 액화물질은 컨트롤러(201) 아래 쪽에 배치된 기화기(301)로 일정량씩 유입된다. 액화기는 몸체를 감싸며 배치된 액화기 발열부(102)에 의해 가열되고, 기화기는 기화기 몸체를 감싸며 배열된 기화기 발열부(302)에 의해 가열된다. 상술한 바와 같이, 기화기의 온도는 액화기의 온도보다 훨씬 더 높게 유지되어 유입된 액화물질(501)은 즉시 기화되어 기화기 상부로부터 연장된 투입구(401) 노즐(402)을 통해 분사된다. 상기에서 기화기 상부로부터 연장된 투입구 부분은 노즐이 배치된 투입구로 향하는 통로를 포함하는 의미이며, 통로가 연장되는 기화기 상부는 기화기 몸체 내부에 충진된 액화물질의 준위에 비해 상부를 뜻한다. 대개 기화기 몸체 중심부보다 상부에 투입구로 향하는 통로를 연결한다. As shown in FIG. 1, a passage for liquefied material is installed at the bottom of the liquefier 101, and the controller 201 is disposed there, and the liquefied material passing through the controller 201 is a vaporizer disposed under the controller 201. It flows into 301 by a certain amount. The liquefier is heated by the liquefier heating unit 102 disposed surrounding the body, and the vaporizer is heated by the carburetor heating unit 302 arranged surrounding the carburetor body. As described above, the temperature of the vaporizer is maintained much higher than the temperature of the liquefier, so that the introduced liquefied material 501 is immediately vaporized and sprayed through the nozzle 402 of the inlet 401 extending from the top of the vaporizer. In the above, the inlet portion extending from the top of the carburetor means including a passage toward the inlet in which the nozzle is disposed, and the upper portion of the carburetor in which the passage is extended means the upper portion of the level of the liquefied material filled in the carburetor body. Usually, a passage leading to the inlet is connected above the center of the carburetor body.

투입구(401)에 형성된 노즐을 통해 분사된 금속 증기는 기판에 증착되며, 별도의 증발물 모니터링 수단 없이 일정한 증착률로 증착된다. 이는 기화기에 유입되는 액화물질의 유입속도를 미리 일정하게 제어하였기 때문이다. The metal vapor sprayed through the nozzle formed in the inlet 401 is deposited on the substrate and deposited at a constant deposition rate without a separate evaporation monitoring means. This is because the inflow rate of the liquefied material flowing into the carburetor was controlled in advance.

도 2a는 액체를 일정하게 흘려주는 컨트롤러(201) 및 그를 구동하는 제어장치의 모식도 이다. 2A is a schematic diagram of a controller 201 that constantly flows a liquid and a control device that drives it.

액화물질이 흐르는 통로에 제어용 컴퓨터(202)와 모니터링 장치(203)를 설치하여 일정한 유속으로 액화물질이 흘러 기화기(301)로 유입되게 한다. 유속의 모니터링은 유량 센서, 레벨 센서 등을 적용할 수 있고, 제어용 컴퓨터(202)가 감지된 유량에 따라 밸브를 열거나(201-1) 닫아(201-2) 유량을 일정하게 유지시킨다.A control computer 202 and a monitoring device 203 are installed in the passage through which the liquefied material flows, so that the liquefied material flows at a constant flow rate and flows into the vaporizer 301. A flow rate sensor, a level sensor, or the like can be applied to monitor the flow rate, and the control computer 202 opens (201-1) or closes (201-2) the valve according to the sensed flow rate to keep the flow rate constant.

도 2b는 유량센서(203-1)를 모니터링 장치로 적용한 것을 보여준다. 2B shows the application of the flow sensor 203-1 as a monitoring device.

한편, 도 3에 보인 바와 같이, 기화기(201) 내부에 역류 방지 판(303)이 설치되어 있어 기화된 금속물질이 액화기 쪽으로 역류하는 것을 방지하고 투입구(401) 방향으로만 이동하게 한다. 역류방지 판(303)은 액화물질이 유입되는 쪽의 통로 상단 내벽으로부터 하방으로 경사지게 드리워진 판으로 구성되며, 증기가 투입구(401) 쪽으로 진행할 수 있도록 판의 단부는 기화기(201) 저면으로부터 이격되게 위치된다. 즉, 역류방지 판(303)에 의해 증발물(502)은 통로 좌측의 유입구 쪽으로는 이동할 수 없고 단지 투입구(401)를 향해 이동될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 3, a backflow prevention plate 303 is installed inside the vaporizer 201 to prevent the vaporized metal material from flowing backwards toward the liquefier and allow it to move only in the direction of the inlet 401. The backflow prevention plate 303 is composed of a plate that is slanted downward from the upper inner wall of the passage on the side where the liquefied material is introduced, and the end of the plate is spaced apart from the bottom of the vaporizer 201 so that the steam can proceed toward the inlet 401. Is located. That is, the evaporated material 502 cannot move toward the inlet on the left side of the passage by the backflow prevention plate 303 and may only move toward the inlet 401.

상기 역류방지판은 증착률의 균일성을 좀 더 완벽히 하여 주지만 선택적이며, 설치하지 않을 경우에도 액화물질에 의해 증발물이 차단되어 일정 시간 초기 가동 후 균등한 증착률을 유지할 수 있다. The backflow prevention plate provides a more complete uniformity of the deposition rate, but it is optional, and even when not installed, evaporation material is blocked by the liquefied material, so that the uniform deposition rate can be maintained after initial operation for a certain period of time.

이와 같은 균등 증발원 시스템은 내부에 물질 증발 모니터링 수단을 장착하지 않고도 금속의 증발량을 확인 및 조절할 수 있다. This uniform evaporation source system can check and control the evaporation amount of metal without having to install a substance evaporation monitoring means inside.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above and are defined by what is described in the claims, and that a person with ordinary knowledge in the field of the present invention can make various modifications and adaptations within the scope of the rights described in the claims. It is self-evident.

액화기(101)
기화기(301)
컨트롤러(201)
모니터링 장치(203)
투입구(401)
노즐(402)
액화기 발열부(102)
기화기 발열부(302)
제어용 컴퓨터(202)
밸브(201-1) (201-2)
유량센서(203-1)Liquefier(101)
Carburetor(301)
Controller (201)
Monitoring device(203)
Slot (401)
Nozzle (402)
Liquefier heating part (102)
Carburetor heating part 302
Control computer(202)
Valve 201-1 (201-2)
Flow sensor (203-1)

Claims (2)

증착 시스템에 있어서,
물질을 용융하여 액화하는 액화기;
상기 액화기로부터 유입된 용융물을 기화하는 기화기;
상기 기화기로부터 연장되어 증발물이 분사되는 노즐을 구비한 투입구; 및
상기 액화기의 하단에 액화물질의 통로가 설치되고, 상기 통로에 액화된 물질이 기화기로 유입되는 양을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
상기 컨트롤러를 통과한 액화물질은 컨트롤러 아래 쪽에 배치된 기화기로 일정한 유속으로 액화물질이 흘러 유입되고,
상기 기화기는, 기화기로 액화된 물질이 유입되는 통로 상부 내벽으로부터 기화기 저면을 향해 경사지게 드리워진 역류방지판을 더 구비하고, 상기 역류방지판의 하단은 기화기 저면으로부터 이격되어 기화된 증발물이 액화기 쪽으로 역류되지 않고 투입구 쪽으로만 진행하게 하고,
상기 컨트롤러는, 액화된 물질의 유속을 모니터링하는 모니터링 장치와 액화된 물질이 흐르는 통로에 설치된 밸브와 상기 모니터링 장치의 모니터링 결과에 따라 상기 밸브를 개폐제어하는 제어장치를 포함하고,
유속의 모니터링 장치는 유량 센서 또는 레벨 센서를 포함하고,
상기 컨트롤러는 기화기로 유입되는 액화된 물질의 유입속도를 일정하게 제어함으로써 증발물에 의한 증착률을 일정하게 제어하여 별도의 증발 모니터링 시스템을 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템.In the deposition system,
A liquefier that melts and liquefies a substance;
A vaporizer for vaporizing the melt flowed from the liquefier;
An inlet port extending from the vaporizer and having a nozzle through which the evaporated material is injected; And
Including; a controller that has a passage for the liquefied material installed at the lower end of the liquefier, and controls the amount of the liquefied material flowing into the passage into the vaporizer
The liquefied material passing through the controller flows into the vaporizer disposed under the controller at a constant flow rate,
The vaporizer further includes a counterflow prevention plate slanted toward the bottom of the vaporizer from the upper inner wall of the passage through which the liquefied material flows into the vaporizer, and the lower end of the backflow prevention plate is spaced apart from the bottom of the vaporizer so that the vaporized evaporated material is liquefied. It does not flow back to the side, but only proceeds toward the inlet,
The controller includes a monitoring device for monitoring a flow rate of the liquefied material, a valve installed in a passage through which the liquefied material flows, and a control device for opening and closing the valve according to a monitoring result of the monitoring device,
The flow rate monitoring device includes a flow sensor or a level sensor,
The controller is a uniform evaporation system, characterized in that it does not have a separate evaporation monitoring system by constantly controlling the deposition rate by the evaporation material by constantly controlling the inflow rate of the liquefied material flowing into the vaporizer. 제1항에 있어서, 상기 기화기 내부 온도는 액화된 물질의 기화온도보다 높은 온도로 유지 하여 액화된 물질이 유입되자마자 기화되어 투입구로 배출되는 것을 특징으로 하는 균등 증착 시스템.


The uniform deposition system according to claim 1, wherein the temperature inside the vaporizer is maintained at a temperature higher than the vaporization temperature of the liquefied material, and as soon as the liquefied material is introduced, it is vaporized and discharged through the inlet.
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