(57)【要約】【課題】板状の加熱源を使うことで発熱効率を増大させて加熱温度を低め、ハウジング内の冷却水路を持つ冷却ジャケットを具備することにより、冷却効率を増大させることができるようにした扇形蒸着源を提供する。【解決手段】蒸着チャンバ内に配置された蒸発物質を蒸発させるためのるつぼと、前記るつぼに熱を供給するための加熱源と、前記加熱源から放出される熱を遮蔽するためのハウジングと、前記るつぼを安着させる外壁及び前記るつぼから蒸発された物質を噴射するためのノズル部と、を具備する扇形蒸着源において、前記加熱源は板状で形成され、前記ハウジングは冷却水が流通される冷却水路を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着チャンバ内に配置された蒸発物質を蒸発させるためのるつぼと、
前記るつぼに熱を供給するための加熱源と、
前記加熱源から放出される熱を遮蔽するためのハウジングと、
前記るつぼを安着させる外壁及び前記るつぼから蒸発された物質を噴射するためのノズル部と、を具備する扇形蒸着源において、
前記加熱源は板状で形成され、前記ハウジングは冷却水が流通される冷却水路を具備することを特徴とする扇形蒸着源。
【請求項２】
前記板状の加熱源は、抵抗加熱源であることを特徴とする請求項１に記載の扇形蒸着源。
【請求項３】
前記板状の抵抗加熱源は、炭素複合材、ＳｉＣ、およびグラファイトの中のいずれか一つからなることを特徴とする請求項２に記載の扇形蒸着源。
【請求項４】
前記板状の抵抗加熱源の加熱温度範囲は、４００〜９００℃であることを特徴とする請求項２に記載の扇形蒸着源。
【請求項５】
前記外壁と前記ハウジングの間には、前記熱線から外壁方向への熱伝逹を遮蔽させるリフレクターがさらに具備されることを特徴とする請求項１に記載の扇形蒸着源。
【請求項６】
前記リフレクターは、少なくとも２つ以上が具備されてなることを特徴とする請求項５に記載の扇形蒸着源。
【請求項７】
前記リフレクターは、４つが具備されてなることを特徴とする請求項６に記載の扇形蒸着源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扇形蒸着源に関し、より詳細には、板状の加熱源を使うことで発熱効率を増大させて加熱温度を低げ、ハウジング内の冷却水路を持つ冷却ジャケットを具備することにより、冷却効率を増大させることができる扇形蒸着源に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、基板に薄膜を形成する一般的な方法では、真空蒸着法（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）と、イオンプレーティング法（Ｉｏｎ−ｐｌａｔｉｏｎ）及びスパッタリング法（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）のような物理蒸着法（ＰＶＤ）と、ガス反応による化学気相蒸着法（ＣＶＤ）などがある。
【０００３】
一般に、半導体素子や有機電界発光素子あるいはその他の光学コーティングなど、多くの分野において真空蒸着法を用いて薄膜（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ）を形成しているが、真空蒸着法を利用する蒸着源として、間接加熱方式（または誘導加熱方式）の蒸着源が広く使用されている。
【０００４】
前記間接加熱方式の蒸着源は、るつぼに収容された蒸着物質を所定温度（例えば、Ａｌの場合１２００℃程度）で加熱して蒸着物質を蒸発させるもので、通常、前記るつぼを加熱するためのヒータが具備されて、加熱されたるつぼから放出される蒸着物質を基板に噴射させるノズル部を具備する。
【０００５】
ところで、間接加熱方式の場合、スパッタリングなどの場合に比べて大面積の蒸着が難しいという短所がある。よって、大面積蒸着のために、複数の蒸着源を扇形で配置したり扇形の蒸着源を使用したりする。
【０００６】
前記扇形蒸着源を使う場合において、るつぼを加熱するために扇形加熱源が使われる。前記扇形加熱源は、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのような金属系物質が使われ、抵抗加熱方式によって加熱される。
【０００７】
しかし、このような扇形加熱源は、るつぼを要求される温度まで昇温させるために高温で加熱され、したがって、扇形の形体で形成される扇形加熱源は、要求される温度以上の高温で加熱されるので、これによる材料硬化などの問題によって破断しやすい。
【０００８】
また、前記扇形加熱源は、平面上のるつぼの面積が扇形熱源として加熱されるので、印加される電力に比べてその熱伝逹効率が落ちるという短所があり、るつぼ以外の扇形蒸着源の他の部材、すなわち、ハウジング及び外被などへの熱伝逹を遮蔽するために付属的な遮蔽手段を具備しなければならない。
【０００９】
一方、前記扇形蒸着源に関する技術を記載した文献としては、下記特許文献１ないし４等がある。
【特許文献１】韓国特許公開第２００３−００３８２６８号公報
【特許文献２】韓国特許公開第２００２−００８６７６１号公報
【特許文献３】特許第３６０８４１５号明細書
【特許文献４】特開１９９９−３２３５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明は、前記のような従来の問題点を解決するために案出されたものであり、板状の抵抗加熱源を使用することによって発熱効率を増大させて加熱温度を低げ、昇温速度が速くて加熱源の破断を未然に防止することができ、ハウジング内の冷却水路を持つ冷却ジャケットを具備することで冷却効率を増大させることができるようにした扇形蒸着源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を果たすために、本発明に係る扇形蒸着源は、蒸着チャンバ内に配置されて含有された蒸発物質を蒸発させるためのるつぼと、前記るつぼに熱を供給するための加熱源と、前記加熱源から放出される熱を遮蔽するためのハウジングと、前記るつぼを安着させる外壁及び前記るつぼから蒸発された物質を噴射するためのノズル部を具備する扇形蒸着源において、前記加熱源は板状で形成され、前記ハウジングは冷却水が流動されるように冷却水路を具備することを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記板状の加熱源は抵抗加熱源であり、前記板状の抵抗加熱源は炭素複合材（ｃａｒｂｏｎ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、ＳｉＣ、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）の中でいずれか一つからなり、前記板状の抵抗加熱源の加熱温度範囲は、４００〜９００℃であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記外壁と前記ハウジングの間には、前記熱線から外壁方向への熱伝逹を遮蔽させることができるようにリフレクターがさらに具備され、望ましくは、前記リフレクターは少なくとも２つ以上が具備されてなり、さらに望ましくは、前記リフレクターは４つが具備されて形成される。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明に係る扇形蒸着源によれば、板状の抵抗加熱源を使用することによって発熱効率を増大させて加熱温度を低げ、昇温速度が速くて加熱源の破断を未然に防止することができ、ハウジング内の冷却水路を持つ冷却ジャケットを具備することで冷却効率を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による扇形蒸着源の望ましい実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明する。
【００１６】
図１は、本発明の望ましい実施形態に係る扇形蒸着源の断面図である。
【００１７】
本発明の望ましい実施形態に係る扇形蒸着源１００は、蒸着チャンバ（図示せず）内に配置された金属または無機物質を蒸発させるためのるつぼ１０、このるつぼ１０に熱を供給するための加熱源３０、この加熱源３０から放出される熱を遮蔽するためのハウジング５０、るつぼ１０を安着させる外壁７０、及びるつぼ１０から蒸発された物質を噴射するためのノズル部９０を具備する扇形蒸着源１００において、加熱源３０は板状で形成され、ハウジング５０は冷却水が流通されるように冷却水路を具備することを特徴とする。
【００１８】
板状で形成される加熱源３０は、従来の扇形加熱源とは異なり熱放出面積が広いため、より低い温度で加熱した場合でも、効率的にるつぼ１０に熱を伝達させ、るつぼ１０を迅速に昇温させることができる。また、加熱源３０が板状で構成されるので、従来の扇形加熱源より破断による損傷がさらに減少される。
【００１９】
るつぼ１０は、蒸着物質、すなわち、ＬｉＦ、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌのような金属または無機物質が収容されるもので、このるつぼ１０を加熱するために、るつぼ１０の周辺に加熱源３０が配置される。
【００２０】
ハウジング５０は、加熱源３０から放出される高温の熱を遮断し、またるつぼ１０及び加熱源３０をその内部に収納する。
【００２１】
るつぼ１０、加熱源３０及びハウジング５０は、外壁７０によってその内部に安着され、外壁７０は、扇形蒸着源１００の実質的な外形を構成する。
【００２２】
この外壁７０のいずれか片面には、るつぼ１０から蒸発される蒸着物質を噴射するためのノズル部９０が設置され、上述したハウジング５０のいずれか片面をノズル部９０が貫通する。
【００２３】
図２は、図１の加熱源及びハウジングを概略的に表す断面図である。
【００２４】
加熱源３０は、るつぼ１０の上部及び下部にそれぞれ設置される。この加熱源３０は、板状のヒータ３１を含む。この板状のヒータ３１は、抵抗加熱源であり、炭素複合材（ｃａｒｂｏｎ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、ＳｉＣ、およびグラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）の中のいずれか一つからなる。このような炭素複合材、ＳｉＣ、またはグラファイトからなるヒータ３１は、従来のＴａ、Ｍｏ、Ｗのような金属系扇形ヒータより材料費が低廉であり、また板状で構成されているので、より高い加熱能力を有する。
【００２５】
また、るつぼ１０への効率的な熱伝逹のために、板状のヒータ３１は、るつぼ１０の平面面積よりさらに大きい面積で形成される。金属または無機物質を蒸着するために、板状の抵抗加熱源であるヒータ３１の加熱温度範囲は、４００〜９００℃である。
【００２６】
ヒータ３１の外側、すなわち、ヒータ３１から外壁７０側には、支持台３３及びリフレクター３５が備えられる。支持台３３は、対を成してその間にリフレクター３５を支持し、るつぼ１０が備えられる側に板状のヒータ３１を支持する。
【００２７】
リフレクター３５は、ヒータ３１から外壁７０方向に放出される熱を遮蔽するために設けられる。一般に、金属または無機物質を加熱するためには、高温の熱が要求されるので、これを遮蔽するためにリフレクター３５は２つ以上、すなわち、上部または下部の一つの加熱源３０に対して２つ以上が設けられる。
【００２８】
２つ以上のリフレクター３５を支持する支持台３３の外側、すなわち、外壁７０側には、ハウジング５０が配置される。このハウジング５０は、断熱手段５７を含み、この断熱手段５７は、グラファイトフェルト（ｇｒａｐｈｉｔｅ  ｆｅｌｔ）からなり、扇形蒸着源１００内でるつぼ１０と加熱源３０が備えられる内部空間を全体的に取り囲んでいる。
【００２９】
この断熱手段段５７の外側には冷却ジャケット部５９が備えられ、冷却ジャケット部５９もまたハウジング５０に含まれる。図面には示されないが、冷却ジャケット部５９には冷却水路が形成され、この冷却水路を通じて冷却水が流通されることで冷却がなされる。
【００３０】
ハウジング５０自体が、冷却水路が形成された冷却ジャケット部５９を具備することで、扇形蒸着源１００の蒸着装置内で占める体積を減らしつつ、効率的な冷却が可能である。
【００３１】
上述された断熱手段５７と同様に、冷却ジャケット部５９もまた、断熱手段５７の外側でるつぼ１０と加熱源３０が備えられる内部空間を全体的に取り囲んでいる。
【００３２】
加熱源３０は、るつぼ１０の上部及び下部にそれぞれ備えることができる。上部及び下部に備えられる加熱源３０は、それぞれ第１電力源（図示せず）及び第２電力源（図示せず）から電力の供給を受ける。第１電力源及び第２電力源は、制御部（図示せず）によって制御されるように連結され、この第１電力源及び第２電力源は、制御部を通じてそれぞれの電源供給が独立的に制御されるように備えられる。
【００３３】
また、前記制御部は、るつぼ１０から放出される蒸着物質の蒸着率を測定する手段（図示せず）をさらに具備することができる。前記蒸着率測定手段は、扇形蒸着源１００のノズル部９０の前方、すなわち、蒸着装置内に配置される扇形蒸着源１００から基板（図示せず）方向に対応させて設けられるのが実際の蒸着率測定において望ましく、前記制御部には、前記蒸着率測定手段を通じて得られた蒸着物質の蒸着率と、任意に設定された目標蒸着率を比べる手段をさらに含むことができる。
【００３４】
したがって、前記蒸着率測定手段を通じて獲得される実質蒸着率と設定された目標蒸着率との比較を通じて、前記制御部によって制御される前記第１電力源及び前記第２電力源の電力供給を制御し、これによってるつぼ１０の上部及び下部に備えられる加熱源３０の加熱を、独立的に制御することができる。
【００３５】
図３は本発明の他の実施形態による加熱源及びハウジングを概略的に表す概路図である。
【００３６】
図３を参照すれば、加熱源３０は、その内部に板状のヒータ３１が具備され、ヒータ３１から外壁７０側には、支持台３３及びリフレクター３５が備えられる。支持台３３は、対を成してその間にリフレクター３５を支持し、るつぼ１０が備えられる側に板状のヒータ３１を支持する。
【００３７】
リフレクター３５は、ヒータ３１から外壁７０方向へ放出される熱を遮蔽するために設けられる。一般に、金属または無機物質を加熱するためには高温の熱が要求されるので、これを遮蔽するためにリフレクター３５は、２つ以上、すなわち、上部または下部の一つの加熱源３０に対して２つ以上が設けられ、本図面に図示された実施形態では、４つが設けられる。
【００３８】
板状のヒータ３１から放出される熱を１次的に遮蔽するリフレクター３５が、上述した図２での実施形態とは異なり、４つが備えられ熱遮蔽機能が向上されるので、図３に図示すされた実施形態では断熱手段５７の構成が省略されたハウジング５０が構成されうる。このハウジング５０は、冷却ジャケット部５６を含む。
【００３９】
冷却ジャケット部５６は、図面には示されないが、冷却水路が形成されて構成され、この冷却水路を通じて冷却水が流通されることによって冷却がなされる。
【００４０】
冷却ジャケット部５６が含まれるハウジング５０が、るつぼ１０と加熱源３０で構成される内部空間を全体的に取り囲んでいるので、冷却ジャケット部５６もまたこれを取り囲む。
【００４１】
以上添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の望ましい実施形態による扇形蒸着源の切開断面図である。
【図２】図１の加熱源及びハウジングを概略的に表す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態による加熱源及びハウジングを概略的に表す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    るつぼ、
３０    加熱源、
５０    ハウジング、
７０    外壁、
９０    ノズル部、
１００    扇形蒸着源。
【図１】
2007063663.tif 000003
【図２】
2007063663.tif 000004
【図３】
2007063663.tif 000005