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KR20130142580A - High temperature evaporation source and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20130142580A
KR20130142580A KR1020120065906A KR20120065906A KR20130142580A KR 20130142580 A KR20130142580 A KR 20130142580A KR 1020120065906 A KR1020120065906 A KR 1020120065906A KR 20120065906 A KR20120065906 A KR 20120065906A KR 20130142580 A KR20130142580 A KR 20130142580A
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Abstract

본 발명은, 대용량 고온 증발원의 대형화로 인한 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 본 발명에 따르면, 하나의 챔버 안에 물질 용융부와 증발부를 별개의 도가니와 별개의 히터를 이용하여 구성함으로써, 대용량성에 따른 불편을 해소하였고, 물질 공급부는 별개의 챔버에 구성하였으며, 물질 공급부에 하나 이상의 물질 공급을 가능하게 하여 다성분 박막을 동시에 증착할 수 있게 하였다. The present invention is to solve the problems caused by the enlargement of the large-capacity high temperature evaporation source, according to the present invention, by configuring the material melting portion and the evaporation portion in a single chamber using a separate crucible and a separate heater, inconvenience caused by the large capacity The material supply unit was configured in a separate chamber, and the material supply unit was able to supply one or more materials to simultaneously deposit a multicomponent thin film.

Description

고온 증발원 및 그 제조방법{HIGH TEMPERATURE EVAPORATION SOURCE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF} High temperature evaporation source and its manufacturing method {HIGH TEMPERATURE EVAPORATION SOURCE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 고온 증발원에 관한 것으로, 특히, 대면적 기판에 금속 전극 등을 형성할 경우 사용되는 고온 증발원의 제작에 관한 것이다. The present invention relates to a high temperature evaporation source, and more particularly, to the manufacture of a high temperature evaporation source used when forming a metal electrode or the like on a large area substrate.

OLED 또는 박막형 태양전지 제작에 사용되는 증발원은 다음과 같은 사항을 만족하여야 바람직하다.Evaporation sources used in the manufacture of OLEDs or thin-film solar cells should satisfy the following.

즉, 증발원은 대면적 기판에 적용 가능할 것, 그에 따라 가급 대용량 물질 충진을 통한 연속적인 장기사용성(long term operation)이 있을 것, 증착 특성의 신뢰성이 확보될 것, 증발원의 빠른 응답속도를 통한 실시간 증착율 제어가 가능할 것, 쉬운 유지 보수와 같은 특성을 요구한다. That is, the evaporation source should be applicable to large area substrates, so that there will be continuous long term operation through the filling of large-capacity materials as much as possible, the reliability of the deposition characteristics will be secured, and the real time through the fast response speed of the evaporation source. It requires characteristics such as control of the deposition rate and easy maintenance.

대면적 기판 적용과 장기사용성을 구현하는 일반적인 종래의 방법으로서 대용량 도가니와 대용량 히터를 장착하여 구현하고 있는데(미국공개공보US2007/0028629A1 등), 이와 같은 방법의 단점으로는, 하드웨어의 대형화, 대용량 히터에 의한 소비 전력 상승, 대용량 물질 사용에 의한 잠열 증가에 의한 예열/냉각(warm up/cool down) 시간 증가, 대용량 물질 사용에 의한 증착율 제어의 느린 응답 속도, 대용량 물질 사용에 의한 물질 잔량에 따른 증착율 변화, 대형 하드웨어로 인한 설치, 유지 보수, 물질 재 충진의 불편함 등을 들 수 있다. As a general conventional method of implementing a large-area substrate and long-term usability, a large-capacity crucible and a large-capacity heater are installed (US Publication No. US2007 / 0028629A1, etc.). Increase power consumption, increase warm-up / cool down time by increasing latent heat by using large-capacity materials, slow response speed of deposition rate control by using large-capacity materials, and deposition rate by remaining material Change, installation due to large hardware, maintenance and inconvenience of material refilling.

따라서 대면적 기판에 적용되는 장기사용성을 지닌 고온 증발원의 개선이 필요한 상황이다. Therefore, there is a need for improvement of a high temperature evaporation source having long life that is applied to a large area substrate.

본 발명의 목적은 상기와 같은 단점을 보완한, 대면적 기판에 적용되는 장기사용성을 지닌 고온 증발원을 제공하고자 하는 것이다. An object of the present invention is to provide a high temperature evaporation source having a long-term usability applied to a large-area substrate, to compensate for the above disadvantages.

그에 따라 본 발명은, 물질 공급 장치를 응용하여 일정하고 지속적으로 물질을 공급할 수 있는 수단으로 이용하고, 일정 크기의 도가니와 히팅부가 배치된 용융부와 증발부를 설계하여 작은 용량의 물질을 빠른 속도로 고체 상태의 금속을 기체 상태로 전환하여 노즐을 통해 균일한 증착증발원을 제공하였다. Accordingly, the present invention, by using a material supply device as a means for supplying a constant and continuous material, by designing a melting portion and evaporation portion having a predetermined size of the crucible and the heating portion is placed at a high speed The metal in the solid state was converted to the gaseous state to provide a uniform evaporation source through the nozzle.

즉, 본 발명은, 증발원에 있어서,That is, the present invention, in the evaporation source,

물질을 공급하는 물질 공급부;A substance supply unit for supplying a substance;

상기 물질 공급부로부터 공급받은 물질을 용융시키는 용융부;Melting unit for melting the material supplied from the material supply unit;

상기 용융부에서 용융된 물질을 증발부로 이송하는 물질이동통로; 및A material movement passage for transferring the material melted in the melter to an evaporator; And

상기 물질이동통로를 통해 유입된 용융된 물질을 증발시켜 증발물을 분사하는 증발부;를 포함하고,And an evaporator for evaporating the evaporated material by evaporating the molten material introduced through the material movement passage.

상기 용융부와 증발부는 별개의 도가니로 구성되는 것을 특징으로 하는 증발원을 제공한다.The melting portion and the evaporation portion provides an evaporation source, characterized in that composed of separate crucibles.

또한, 본 발명은, 물질의 상태는 물질 공급부, 용융부, 증발부를 거치면서 고체, 액체, 기체상태로 변화되는 것이 특징으로 하는 증발원을 제공한다. In addition, the present invention provides an evaporation source, characterized in that the state of the material is changed to a solid, liquid, gas state while passing through the material supply portion, the melt portion, the evaporation portion.

또한, 본 발명은, 상기 증발원에 있어서, 상기 용융부와 증발부는 각각 별개의 히터를 사용하는 것을 특징으로 하는 증발원을 제공한다.The present invention also provides an evaporation source in the evaporation source, wherein the melter and the evaporator each use separate heaters.

또한, 본 발명은, 융부와 증발부의 연결 통로에 있어서 용융부 끝단에 베플을 설치하여 금속 증기의 역류 방지와 용융 금속의 안정적 공급이 가능하게 한 것을 특징으로 하는 증발원을 제공한다. In addition, the present invention provides an evaporation source characterized in that a baffle is provided at the end of the melting section in the connection passage between the melting section and the evaporation section to prevent backflow of metal vapor and to stably supply molten metal.

또한, 본 발명은, 상기 증발원에 있어서, 상기 용융부와 증발부는 동일한 하나의 챔버 안에 설치되는 것을 특징으로 하는 증발원을 제공한다.In addition, the present invention, in the evaporation source, the molten portion and the evaporation portion provides an evaporation source, characterized in that installed in the same one chamber.

또한, 본 발명은, 상기 증발원에 있어서, 상기 물질 공급부는 하나 이상의 물질을 공급하여, 동시에 다성분 증착을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발원을 제공한다.In addition, the present invention, in the evaporation source, the material supply unit provides one or more materials, to provide an evaporation source, characterized in that the multi-component deposition at the same time.

또한, 본 발명은, 상기 증발원에 있어서, 상기 물질 공급부는 상기 용융부와 증발부를 포함한 챔버와는 다른 별개의 챔버 안에 설치되어 물질 공급부의 물질 교체시 용융부와 증발부를 포함한 챔버의 진공은 파괴하지 않고 물질 공급부를 포함한 챔버의 진공만을 파괴하는 것을 특징으로 하는 증발원을 제공할 수 있다.
In addition, in the evaporation source, the material supply unit is installed in a separate chamber different from the chamber including the melter and the evaporator so that the vacuum of the chamber including the melter and the evaporator is not destroyed when the material supply is replaced. It is possible to provide an evaporation source characterized in that it only destroys the vacuum of the chamber including the material supply.

본 발명에 따르면, 물질을 용융시키는 용융부와 물질을 증발시키는 증발부가 별개의 도가니와 별개의 히터를 사용하고, 물질 이동통로를 통해 연결되므로, 대용량 고온 증발원임에도 불구하고, 대용량 히터를 요하지 않으며, 대용량 물질 공급에 따른 예열이나 냉각에 대한 시간 지체를 방지할 수 있으며, 물질 잔량에 따른 증착율 변화 및 물질 공급에 따른 증발부의 온도 감소영향도 완화되고, 대형 하드웨어로 인한 설치, 유지 보수의 어려움 또한 해소될 수 있다. According to the present invention, since the melting part for melting the material and the evaporation part for evaporating the material use a separate crucible and a separate heater and are connected through the material movement passage, a large capacity high temperature evaporation source is not required, but a large capacity heater is not required. It can prevent the time delay for preheating and cooling due to the supply of large amount of material, and the change of deposition rate according to the remaining amount of material and the temperature reduction effect of evaporation part due to the material supply are alleviated, and the difficulty of installation and maintenance due to the large hardware Can be.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온 증발원의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 고온 증발원을 통해 공급되는 물질의 상태를 위치별로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 고온 증발원을 상향식 또는 측향식으로 응용한 것을 나타낸 단면도이다.
도 4는 고온 증발원의 노즐 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5는 고온 증발원의 노즐을 선형으로 만든 선형 증발원 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6은 고온 증발원의 메인 챔버에 포함되는 범위를 변화시킨 변형실시예들을 나타내는 단면도이다.
1 is a cross-sectional view showing the configuration of a high temperature evaporation source according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the state of materials supplied through the high temperature evaporation source of FIG.
3 is a cross-sectional view showing the application of the high temperature evaporation source of FIG.
4 is a cross-sectional view illustrating a nozzle configuration of a high temperature evaporation source.
5 is a cross-sectional view illustrating a linear evaporation source configuration in which the nozzle of the high temperature evaporation source is linear.
6 is a cross-sectional view showing modified embodiments in which the range included in the main chamber of the high temperature evaporation source is changed.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 고온 증발원은 크게 물질 공급부(100), 용융부(200) 및 증발부(300)로 이루어진다.The high temperature evaporation source of the present invention comprises a material supply unit 100, a melting unit 200, and an evaporation unit 300.

먼저, 물질 공급부(100)의 구성을 설명한다.First, the configuration of the material supply unit 100 will be described.

본 발명의 고온 증발원에서 증발시킬 수 있는 물질은 고체→액체→기체의 순서로 상태 변화하는 모든 물질을 포함한다. 공급되는 물질의 형태는 선, 알갱이, 분말의 형태를 적용할 수 있으며, 도 1에는 선형 물질의 경우를 예시적으로 나타내고 있다. 물질공급 방식은 모터, 엑츄에이터 등에 의해 동력을 제공하는 구동부(106)와 물질 카트리지(104), 가이드 롤러 등으로 구성된 제2 구동부(105)에 의해 일정 경로를 유지하면서 지속적으로 물질을 공급하는 구조를 이룬다. 물질 공급 방식은 경우에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있으나, 본 발명에서는 물질 공급 장치를 포함한 챔버(103)와 상기 챔버(103)를 위한 별도의 진공 펌프(101) 및 제1 게이트 벨브(102)를 포함하고, 상기 챔버(103)와 용융부(200) 사이에 제2 게이트 밸브(107)를 구성하여, 물질 공급부(100)의 유지 보수 및 물질 재 충진 시 용융부(200) 및 증발부(300)와 공정 챔버(메인 챔버)는 서로 완벽히 격리차단되어 전체 시스템을 정지시킨다거나 진공 파괴를 하지 않아도 되는 장점을 가진다. 또한, 하나의 성분만을 공급할 수 있는 것이 아니라 여러 가지 성분, 즉, 다성분 물질 공급이 가능하며, 다성분 물질 박막 증착을 실시할 수 있는 것도 큰 장점이다. Substances which can be evaporated in the high temperature evaporation source of the present invention include all substances which change state in the order of solid → liquid → gas. The form of the material to be supplied may be in the form of lines, grains, or powder, and FIG. 1 exemplarily shows a case of a linear material. The material supply method has a structure in which the material is continuously supplied by the driving unit 106 that provides power by a motor, an actuator, etc., and the second driving unit 105 composed of the material cartridge 104 and the guide roller while maintaining a constant path. Achieve. The material supply method may be modified in various forms as the case may be, but in the present invention, a chamber 103 including a material supply device and a separate vacuum pump 101 and a first gate valve 102 for the chamber 103 may be used. And a second gate valve 107 formed between the chamber 103 and the melter 200, such that the melter 200 and the evaporator 200 may be maintained during the maintenance and refilling of the material supply unit 100. 300) and the process chamber (main chamber) is completely isolated from each other has the advantage that does not need to stop the entire system or vacuum breaking. In addition, not only one component can be supplied but also various components, that is, multi-component materials can be supplied, and multi-component thin film deposition can be performed.

용융부(200)는 다음과 같이 구성된다.The melter 200 is configured as follows.

용융부(200)는 상기 물질 공급부(100)와는 별개로 진공 펌프(207)와 이에 따른 밸브를 구비한다. 물질 공급부(100)에서 공급된 물질은 물질 인입 유도 가이드(201)에 의해 일정한 경로를 따라 용융부(200)에 공급된다. The melter 200 has a vacuum pump 207 and a valve accordingly separate from the material supply unit 100. The material supplied from the material supply unit 100 is supplied to the melter 200 along a predetermined path by the material induction guide 201.

용융부(200)는 공급된 고체 물질 및 고체 물질이 액화된 액체를 담는 도가니(202)와 공급된 고체 물질을 액화시키기 위한 모듈화 된 히터(203) 및 온도 조절을 위한 온도 검출부(204)로 구성된다. The melter 200 includes a crucible 202 containing a supplied solid material and a liquid in which the solid material is liquefied, a modular heater 203 for liquefying the supplied solid material, and a temperature detector 204 for temperature control. do.

용융 도가니(202) 내부는 액체 금속이 일정 수준 이상 액화될 경우 일정량의 액체 금속이 증발부(300)로 이송되게 하는 배플(205) 및 이동통로(206)를 포함한다. 용융 도가니(202) 내부는 용융 액체의 젖음각을 낮게 할 수 있도록 코팅되어 배플(205) 및 이동통로(206)로 연결되는 이동경로에 대해 낮은 표면장력을 갖도록 하였다. 배플(205)은 액체 금속이 증발부(300)로 이동할 때 용융된 금속의 압력 차이에 의해 일정량을 지속적으로 이동할 수 있게 하는 기능과 증발부(300)로부터 발생 된 증기가 용융부(200) 및 물질 공급부(100)로 역류하여 장치 내부에 원치않는 증착이 되어 오동작이 일어나는 것을 사전에 방지한다. The interior of the melting crucible 202 includes a baffle 205 and a moving passage 206 which allow a certain amount of liquid metal to be transferred to the evaporator 300 when the liquid metal is liquefied over a predetermined level. The inside of the melting crucible 202 is coated to lower the wetting angle of the molten liquid so as to have a low surface tension with respect to the moving path connected to the baffle 205 and the moving passage 206. The baffle 205 has a function to continuously move a certain amount by the pressure difference of the molten metal when the liquid metal moves to the evaporator 300 and the vapor generated from the evaporator 300 is the melter 200 and Backflowing into the material supply unit 100 prevents unwanted deposition into the device and prevents malfunction.

용융 도가니(202)는 내화 금속으로 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐 등의 녹는점이 높고, 고온에서 변형 및 용융물질과의 반응성이 거의 없는 금속이 적합하다. 그 밖의 비금속류로는 알루미나, 지르코니아 등의 고온 내화물 재료가 적합하고, 질화붕소(BN:PBN) 및 쿼츠(quartz) 등이 도가니재로 사용될 수 있다. The melting crucible 202 is a refractory metal, and a metal having a high melting point such as molybdenum, tantalum, or tungsten and having little deformation at high temperature and reactivity with a molten material is suitable. Other nonmetals are suitable for high temperature refractory materials such as alumina and zirconia, and boron nitride (BN: PBN) and quartz may be used as the crucible material.

발열 히터(203)는 용융부(200) 내에 적어도 한 개 이상의 히터로 구성되며 용융물질의 녹는점에 따라 적용 가능하며 금속계 히터로는 Ni-Cr 합금, Mo, Ta, W 등의 재료가 적합하며, 비금속 재료로서는 SiC 및 흑연 또는 IR계 램프가 응용 가능하다. 발열 히터(203)의 형태는 제작 방식에 따라 와이어(wire)형 구부러진 선형(meander line), 헤어 핀(hair pin)형의 스트립형, 로드형 저항 가열 방식의 히터뿐만 아니라 인덕션 유도 방식을 이용한 인덕션 히터도 사용할 수 있다. 발열 히터의 제어는 고온형 열전대, RTD( Resistance Temperature Detector), 광학식(optical)방식의 온도 측정기 등을 적용할 수 있다. 히터 외측에는 리플렉터 또는 보온재(미 도시)를 배치함이 바람직하다. 리플렉터 또는 보온재는 고온 내화금속(Mo, Ta, W 등) 또는 탄소(흑연)섬유으로 만드는 것이 바람직하다. The exothermic heater 203 is composed of at least one heater in the melting part 200, and can be applied according to the melting point of the molten material. As the metal heater, materials such as Ni-Cr alloy, Mo, Ta, and W are suitable. As the non-metallic material, SiC and graphite or IR lamps are applicable. The shape of the heating heater 203 is induction using a wire type bent line, hair pin type strip type, rod type resistance heating type heater as well as induction induction type according to the manufacturing method. Heaters can also be used. The control of the exothermic heater may be applied to a high temperature type thermocouple, resistance temperature detector (RTD), an optical type temperature gauge, and the like. It is preferable to arrange a reflector or a heat insulating material (not shown) outside the heater. The reflector or insulation is preferably made of high temperature refractory metal (Mo, Ta, W, etc.) or carbon (graphite) fibers.

다음은 증발부(300)의 구성에 대하여 설명한다. Next, the configuration of the evaporator 300 will be described.

증발부(300)는 용융부(200)를 포함한 챔버와 이에 대한 진공 펌프 및 밸브(207)를 공유하며, 용융 도가니(202)에서 공급된 액체 상태의 물질은 이동경로(206)를 통해 증발 도가니(212)에 공급된다. The evaporator 300 shares a chamber including the melter 200 with a vacuum pump and a valve 207 therefor. The liquid substance supplied from the melting crucible 202 is evaporated through the movement path 206. Supplied to 212.

증발 도가니(212)는 액체 물질을 기화시키기 위한 모듈화 된 히터(208)과 온도 조절을 위한 온도 검출부(211)를 포함하며, 액체 물질과 기체 상태의 물질이 혼합된 상태로 담겨 있게 된다. 증발 도가니(212) 내부는 액체 상태의 물질이 일부 존재하고 이를 기화시켜 증기상태로 변환하는 기능을 수행하며, 통상적으로 증발도가니(212)는 용융 도가니(202)에 비해 높은 온도로 동작한다. The evaporation crucible 212 includes a modular heater 208 for vaporizing a liquid substance and a temperature detector 211 for temperature control, and are contained in a mixture of a liquid substance and a gaseous substance. The evaporation crucible 212 has a function of converting the vapor state by vaporizing it by the presence of a part of the liquid state, and typically, the evaporation crucible 212 operates at a higher temperature than the melting crucible 202.

증발 도가니(212) 내부는 기체상태의 물질이 증착되지 않도록 젖음각이 큰 물질로 코팅되어 물질 이동 통로(206, 210) 등의 밀폐 장치 내에서 응축되는 현상을 방지한다. The inside of the evaporation crucible 212 is coated with a material having a large wet angle so as not to deposit a gaseous substance to prevent condensation in a sealed device such as the material movement passages 206 and 210.

배플(209)은 증발 도가니(212) 하부에 소량 존재하는 액체 상태의 물질이 급격한 온도 증가 등에 기인하는 스피팅(spitting) 현상에 의해 액체 상태 물질이 노즐부(300)로 유입되는 것을 막아준다. The baffle 209 prevents the liquid substance from flowing into the nozzle unit 300 by a spitting phenomenon due to a sudden increase in temperature of the liquid substance present in the lower portion of the evaporation crucible 212.

증발 도가니(212)는 내화 금속으로 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐 등의 녹는점이 높고, 고온에서 변형 및 용융물질과의 반응성이 거의 없는 금속이 적합하다. 그 밖의 비금속류로는 알루미나, 지르코니아 등의 고온 내화물 재료가 적합하고, 질화붕소(BN:BNP) 및 쿼츠(quartz) 등이 도가니재로 사용될 수 있다. The evaporation crucible 212 is a refractory metal, and a metal having a high melting point such as molybdenum, tantalum, or tungsten, and having little deformation and reactivity with a molten material at a high temperature is suitable. Other nonmetals are suitable for high temperature refractory materials such as alumina and zirconia, and boron nitride (BN: BNP) and quartz may be used as the crucible material.

발열 히터(208)는 증발부(300) 내에 적어도 한 개 이상 설치되며 용융물질의 녹는점에 따라 적용 가능하며, 금속계 히터로는 Ni-Cr 합금, Mo, Ta, W 등의 고온 발열 재료가 적합하며, 비금속 재료로서는 SiC 및 흑연 또는 IR계 램프가 응용 가능하다. 발열 히터(208)의 형태는 제작 방식에 따라 와이어(wire)형 구부러진 선형(meander line), 헤어 핀(hair pin)형의 스트립형, 로드형 저항 가열 방식의 히터뿐만 아니라 인덕션 유도 방식을 이용한 인덕션 히터도 사용할 수 있다. 히터 외측에는 리플렉터 또는 보온재(미 도시)를 배치함이 바람직하다. 리플렉터 또는 보온재는 고온 내화금속(Mo, Ta, W 등) 또는 탄소(흑연)섬유으로 만드는 것이 바람직하다. At least one heating heater 208 is installed in the evaporator 300, and can be applied according to the melting point of the molten material, and high-temperature heating materials such as Ni-Cr alloy, Mo, Ta, and W are suitable as the metal heater. In addition, as the non-metallic material, SiC and graphite or IR lamps can be applied. The shape of the heating heater 208 is induction using an induction induction method as well as a wire type bent line, hair pin type strip type, rod type resistance heating type heater, and the like according to the manufacturing method. Heaters can also be used. It is preferable to arrange a reflector or a heat insulating material (not shown) outside the heater. The reflector or insulation is preferably made of high temperature refractory metal (Mo, Ta, W, etc.) or carbon (graphite) fibers.

온도 검출부(211)에 의한 발열 히터의 제어는 고온형 열전대, RTD( Resistance Temperature Detector), 광학식(optical)방식의 온도 측정기 등을 적용할 수 있다. Control of the exothermic heater by the temperature detector 211 may be applied to a high-temperature thermocouple, resistance temperature detector (RTD), an optical type temperature gauge, and the like.

다음은 노즐부에 대하여 설명한다.Next, the nozzle unit will be described.

노즐부는 이동 경로(210)를 통해 이동된 증기 상태의 물질을 분배 및 분사하는 역할을 수행한다. The nozzle unit distributes and sprays a substance in a vapor state moved through the movement path 210.

또한, 노즐부는 기판 형태나 기능에 따라 점 증발형 노즐 또는 선형 증발형 노즐로 구성할 수 있다. 점 증발형 노즐의 경우, 도 5에서와 같이 증발 분포를 조절할 수 있는 형상으로 응용될 수 있고, 선형 증발형 노즐 역시 노즐 분포와 형상을 도 6에서처럼 여러 가지 형상으로 구성할 수 있다. 또한 이들 모두 하향식, 측향식, 상향식 구성을 취할 수 있으며, 노즐부에 별도의 노즐 히터를 구성하여 증발 효율을 강화시킬 수 있다. In addition, the nozzle unit may be configured as a point evaporation nozzle or a linear evaporation nozzle according to the form or function of the substrate. In the case of the point evaporation nozzle, it can be applied in a shape that can control the evaporation distribution as shown in Figure 5, the linear evaporation nozzle can also be configured in various shapes as shown in Figure 6 the nozzle distribution and shape. In addition, all of these may take a top-down, side-down, bottom-up configuration, and by configuring a separate nozzle heater in the nozzle unit can enhance the evaporation efficiency.

한편, 증착 물질의 제어는 박막 두께 측정장치(301)에서 증착율의 정보를 수집한 후, 증발 히터의 온도변화, 용융 히터의 온도 변화, 물질 공급장치의 물질 공급 속도 조절을 통해 증착율을 제어한다. 기존의 직접 공급 방식은 신규 물질 투입시, 급격한 온도 감소에 따라 증발율 저하가 있으나, 본 발명은 용융부(200)로 물질을 공급하고, 이와 별개의 챔버로 구성된 증발부(300)를 구비하여 신규 물질 투입시에도 온도 변화 및 증발율의 변화가 거의 없다. On the other hand, the control of the deposition material collects the deposition rate information in the thin film thickness measuring apparatus 301, and then controls the deposition rate through the temperature change of the evaporation heater, the temperature change of the melting heater, the material feed rate of the material supply device. In the existing direct supply method, when the new material is added, there is a decrease in evaporation rate due to a rapid temperature decrease. However, the present invention supplies the material to the melting part 200 and has a new evaporation part 300 having a separate chamber. There is almost no change in temperature and evaporation rate even when the material is injected.

한편, 본 발명의 공정 챔버는 도 1에서와 같이 노즐부를 커버하는 범위로 제작될 수도 있으나, 증발부와 용융부를 모두 커버하는 식으로 범위 조절이 가능함은 당업자에게 자명하다. On the other hand, the process chamber of the present invention may be manufactured in a range covering the nozzle unit as shown in Figure 1, it is apparent to those skilled in the art that the range can be adjusted in a manner that covers both the evaporation unit and the molten unit.

또한, 상기 물질공급부는 하나 이상을 설치하여 물질의 혼합을 시도하거나 동일 물질이라도 공급속도를 늘일 수 있다. In addition, the material supply unit may attempt to mix the materials by installing one or more, or even increase the supply speed of the same material.

100: 물질 공급부
200: 용융부
300: 증발부
101, 207: 진공 펌프 102: 제1 게이트 벨브
103: 챔버 104: 물질 카트리지
105: 제2 구동부 106: 구동부
107: 제2 게이트 밸브
201: 물질 인입 유도 가이드 202: 도가니
203, 208: 히터 204, 211: 온도 검출부
205, 209: 배플 206, 210: 이동통로
212: 증발 도가니
301: 박막 두께 측정장치 302: 기판
303: 노즐
100: material supply
200: melting part
300: evaporation unit
101, 207: vacuum pump 102: first gate valve
103: chamber 104: material cartridge
105: second driver 106: driver
107: second gate valve
201: Guide for introducing substances 202: Crucible
203, 208: heaters 204, 211: temperature detector
205, 209: baffle 206, 210: movement passage
212: evaporation crucible
301: thin film thickness measuring apparatus 302: substrate
303: nozzle

Claims (8)

증발원에 있어서,
물질을 공급하는 물질 공급부;
상기 물질 공급부로부터 공급받은 물질을 용융시키는 용융부;
상기 용융부에서 용융된 물질을 증발부로 이송하는 물질이동통로; 및
상기 물질이동통로를 통해 유입된 용융된 물질을 증발시켜 증발물을 분사하는 증발부;를 포함하고,
상기 용융부와 증발부는 별개의 도가니로 구성되는 것을 특징으로 하는 증발원.
In the evaporation source,
A substance supply unit for supplying a substance;
Melting unit for melting the material supplied from the material supply unit;
A material movement passage for transferring the material melted in the melter to an evaporator; And
And an evaporator for evaporating the evaporated material by evaporating the molten material introduced through the material movement passage.
The evaporation source, characterized in that the melting portion and the evaporation portion is composed of a separate crucible.
제1항에 있어서, 물질의 상태는 물질 공급부, 용융부, 증발부를 거치면서 고체, 액체, 기체상태로 변화되는 것이 특징으로 하는 증발원.The evaporation source of claim 1, wherein the state of the substance is changed into a solid, liquid, and gas state while passing through the substance supply unit, the melting unit, and the evaporation unit. 제1항에 있어서, 상기 용융부와 증발부는 각각 별개의 히터를 사용하는 것을 특징으로 하는 증발원.The evaporation source of claim 1, wherein the melter and the evaporator each use separate heaters. 제1항에 있어서, 용융부와 증발부의 연결 통로에 있어서 용융부 끝단에 베플을 설치하여 금속 증기의 역류 방지와 용융 금속의 안정적 공급이 가능하게 한 것을 특징으로 하는 증발원.The evaporation source according to claim 1, wherein a baffle is provided at the end of the melting section in the connection passage between the melting section and the evaporation section to prevent backflow of the metal vapor and to stably supply the molten metal. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 용융부와 증발부는 동일한 하나의 챔버 안에 설치되는 것을 특징으로 하는 증발원.The evaporation source according to claim 1 or 4, wherein the melting part and the evaporation part are installed in the same one chamber. 제1항에 있어서, 상기 물질 공급부는 하나 이상의 물질을 공급하여, 동시에 다성분 증착을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발원.The evaporation source of claim 1, wherein the material supply unit supplies one or more materials to simultaneously perform multicomponent deposition. 제5항에 있어서, 상기 물질 공급부는 하나 이상의 물질을 공급하여, 동시에 다성분 증착을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 증발원.The evaporation source of claim 5, wherein the material supply unit supplies one or more materials to simultaneously perform multi-component deposition. 제6항에 있어서, 상기 물질 공급부는 상기 용융부와 증발부를 포함한 챔버와는 다른 별개의 챔버 안에 설치되어 물질 공급부의 물질 교체시 용융부와 증발부를 포함한 챔버의 진공은 파괴하지 않고 물질 공급부를 포함한 챔버의 진공만을 파괴하는 것을 특징으로 하는 증발원.




The material supply part of claim 6, wherein the material supply part is installed in a separate chamber from the chamber including the melting part and the evaporation part so that the vacuum of the chamber including the melting part and the evaporation part does not break when the material supply part is replaced. An evaporation source characterized by breaking only the vacuum of the chamber.




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