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KR20210005938A - 증착 증발기 장치 - Google Patents

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KR20210005938A
KR20210005938A KR1020207034708A KR20207034708A KR20210005938A KR 20210005938 A KR20210005938 A KR 20210005938A KR 1020207034708 A KR1020207034708 A KR 1020207034708A KR 20207034708 A KR20207034708 A KR 20207034708A KR 20210005938 A KR20210005938 A KR 20210005938A
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crucible
melt down
heating
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마이클 에드워드 랜달
Original Assignee
다이슨 테크놀러지 리미티드
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Abstract

증발기 장치는 도가니를 포함하며, 이 도가니는 고체 재료가 도가니 내에 도입되는 입구 및 증발된 재료가 도가니로부터 방출되는 출구를 포함한다. 도가니 내의 용융된 재료로부터 방출된 증기는 출구로부터 멀어지는 방향으로 안내된다.

Description

증착 증발기 장치
본 발명은 재료를 기판에 퇴적시키기 위한 증착 증발기에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 기판 상에 재료를 연속적으로 퇴적시키기 위한 정상 상태 증착 증발기 장치에 관한 것이다. 보다 더 구체적으로는, 본 발명은 이동하는 기판 상에 금속 재료를 연속적으로 퇴적시키기 위한 정상 상태 증착 증발기 장치에 관한 것이다.
금속 재료의 박막은 증착 기술을 사용하여 기판 상에 퇴적될 수 있다. 종래의 방법에는 재료가 기체 상태로 변화되어 코팅될 기판의 방향으로 이동하고, 이곳에서 응축되어 막을 형성하도록 재료를 도가니 내에서 용융시키는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 종래의 도가니는 재료가 증발함에 따라 재충전될 필요가 있으므로 연속적 또는 정상 상태의 증기 플럭스를 제공하기 위해 쉽게 조정된다. 또한, 증기 플럭스 내의 불순물은 기판 상에 응축하지 않도록 폐기되어야 한다. 따라서 재료의 용융 온도와 증발 온도 사이의 주의 깊은 열부하 균형이 요구된다.
정상 상태의 증기 플럭스를 제공하기에 적합한 증발기 장치의 예가 US 2007/028629에 기재되어 있다. 이 장치는 3 개의 상이한 구역으로 분할된 도가니를 포함한다. 기화될 고체 재료가 가열된 멜트 다운(melt-down) 구역에 도입되고, 여기서 재료는 용융된다. 용융된 재료는 멜트 다운 구역으로부터 가열 구역으로 이동하고, 이 가열 구역은 멜트 다운 구역보다 높지만 재료의 끓는점보다 낮은 고온에 유지된다. 가열 구역 내에서 재료보다 낮은 끓는점을 가진 모든 불순물은 기화된다. 가열 구역은 멜트 다운 구역을 증발기 구역에 접속하는 채널의 형태이며, 증발기 구역은 재료의 끓는점보다 높은 온도로 가열된다. 재료는 증발기 구역 내에서 증발하고, 이 증발기 구역 위에 위치된 기판 상에 퇴적된다. 증발기 구역으로부터의 재료의 증발 속도는 특히 증발기 구역 내의 용융된 재료의 노출된 표면적과 증발기 구역의 온도에 의해 결정된다.
제 1 양태에서, 본 발명은 증착 증발기 장치로서, 고체 재료가 도가니에 도입되는 입구 및 증발된 재료가 도가니로부터 방출되는 출구를 갖는 도가니; 하나 이상의 히터; 베이스; 및 입구와 출구 사이의 안내면을 포함하고, 안내면은 도가니 내의 용융된 재료로부터 방출된 증기를 출구로부터 멀어지는 방향으로 지향시키는 증착 증발기 장치를 제공한다.
본 발명의 장치는 정상 상태 증기 플럭스 및 퇴적을 위해 방출되는 증발된 재료의 방출된 자유 출구를 가능하게 한다. 안내면은 용융된 재료로부터 방출된 불순물 증기를 출구로부터 멀어지는 방향으로 지향시킨다. 모든 방출된 증기를 출구로부터 멀어지는 방향으로 안내하면 이러한 증기가 증발기 출구로부터 방출되는 증발된 재료와 혼합되는 것이 방지된다. 또한, 장치의 출구의 또는 그 부근의 용융물 전체는 대략 동일한 온도 및 레벨에 있다. 이는 장치의 출구에서의 용융된 재료 표면의 스핏(spit), 크러스트(crust), 및 핫 스팟의 양을 줄인다. 따라서 생성된 증기 플룸(vapour plume)은 출구의 표면적 전체에 걸쳐 균일해야 한다. 따라서, 코팅될 원하는 기판 상에의 재료의 퇴적이 보다 일관된 개선된 연속 증착이 달성될 수 있다. 또한, 본 발명은 원하지 않는 용융된 재료 또는 기체상 재료를 도가니의 보다 저온의 부분 내에서 방출될 수 있도록 하므로 부산물의 발생을 퇴적 출구를 통하지 않고 통기공 또는 통기구로 안내할 수 있다.
종래의 배치(batch) 도가니는 재료가 소비됨에 따라 플럭스를 변화시키고, 풀의 면적은 감소되어 퇴적 지속시간의 함수로서 불균일한 증기 플룸으로 이어진다. 이는 제조의 비일관성으로 이어져서 제품의 성능 저하로 이어질 수 있다. 또한, 고온 도가니 내로의 재료의 공급은 재료(저온)가 공급될 때 플룸에 영향을 주므로 매우 어렵다. 대조적으로, 본 발명의 연속 정상 상태 증발 장치의 설계는 출구의 전체 표면적에 걸쳐 장치의 출구에서 연속적인 그리고 일관된 플럭스가 존재하므로 기판 상에의 재료의 균일한 퇴적의 확장성을 가능하게 한다. 이는 또한 장치의 출구에 대해 이동하는 기판 상에 재료의 균일한 퇴적을 가능하게 한다.
본 발명은 증발 표면이 재료의 공급에 의해 교란되지 않도록 장치의 출구 아래로부터 재료가 공급되어 용융될 수 있게 한다. 본 발명의 설계는 또한 재료가 응축될 수 있는 표면의 수를 줄여서 재료의 효율적인 사용을 개선한다.
도가니는 멜트 다운(melt-down) 구역, 증발기 구역, 및 용융된 재료가 멜트 다운 구역으로부터 증발기 구역으로 통과하는 가열 구역을 포함하고, 입구는 멜트 다운 구역에 위치하고, 출구는 증발기 구역에 위치한다. 구역들을 사용하면 장치의 전체에 걸쳐 신중한 온도 제어를 사용할 수 있다. 종래의 증발원에서, 원뿔형 도가니에서 레벨이 감소함에 따라 생성되는 플럭스는 표면적의 감소에 따라 감소한다. 대조적으로, 증발기 구역의 온도는 멜트 다운 구역 및 가열 구역과 별도로 유지관리될 수 있으므로 증발물 재료는 장치에 공급되는 재료의 양에 따라 일정한 온도 및 레벨이 되고, 재료의 증기 플럭스는 대체로 일정하게 된다.
도가니는 베이스 위로 연장되는 커버를 포함할 수 있다. 이 커버에는, 적어도 부분적으로, 안내면이 형성될 수 있다. 이 안내면은 베이스에 연결된 하나 이상의 배플 및/또는 증발기 구역의 출구로부터 멀어지는 방향으로 방출된 증기를 안내하기 위한 커버를 포함할 수 있다. 대안적으로, 커버에는, 적어도 부분적으로, 안내면이 형성될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 배플이 커버와 통합될 수 있다. 커버는 증발기 구역의 출구로부터 멀어지는 방향으로 방출된 증기를 안내하기 위한 형상을 가질 수 있다. 안내면은 도가니의 가열 구역 위로 연장될 수 있고, 증발기 구역으로부터 멀어지는 방향으로 방출된 증기를 지향시키기 위한 형상을 가질 수 있다. 안내면은 증발기 구역으로부터 멜트 다운 구역을 향해 상방으로 경사질 수 있다. 방출된 증기를 방출하기 위한 하나 이상의 통기공이 커버에 형성될 수 있다. 대안적으로, 커버는 방출된 증기를 멜트 다운 구역의 입구를 향해 안내하기 위한 형상을 가질 수 있다. 본 장치의 베이스 및 안내면은 증발기 구역으로부터 발산될 수 있다. 다시 말하면, 베이스는 하방으로 경사질 수 있고, 안내면은 출구로부터 멀어지는 상방으로 경사질 수 있다. 이로 인해 퇴적될 재료를 도가니에 더 잘 충전할 수 있다. 본 장치의 베이스는 가열 구역, 멜트 다운 구역, 및 증발기 구역이 공유할 수 있다.
하나 이상의 히터는 멜트 다운 구역을 가열하기 위한 제 1 히터 및 증발기 구역을 가열하기 위한 제 2 히터를 포함할 수 있다. 제 1 히터는 멜트 다운 구역을 제 1 온도까지 가열하는 데 사용되고, 제 2 히터는 증발기 구역을 제 2 온도까지 가열하는 데 사용된다. 증발될 재료의 조성에 따라, 제 2 온도는 제 1 온도보다 수백 ℃ 더 높을 수 있다. 증발기 구역으로부터 멜트 다운 구역으로의 과도한 에너지 전달을 최소화하기 위해, 제 2 히터는 제 1 히터로부터 이격될 수 있다. 제 1 히터는 바람직하게는 멜트 다운 구역의 주위로 연장된다. 제 1 히터는 멜트 다운 구역을 재료의 녹는점보다 약간 높은 온도까지 가열하도록 배치될 수 있으므로 유도 히터 및 저항 히터 중 하나에 의해 제공될 수 있다. 제 2 히터는 바람직하게는 증발기 구역의 주위로 연장될 수 있고, 바람직하게는 유도 히터에 의해 제공된다. 따라서, 제 2 히터의 가열 효과는 증발기 구역 내에서 집중될 수 있고, 이는 증발기 구역 내에서 와전류를 유도하여 용융된 재료를 그 끓는점을 향해 균일하게 가열할 수 있다.
하나의 특정 실시형태에서, 증발기 구역은 이 증발기 구역의 출구를 향해 발산하는 세장형 측벽을 갖는 트러프(trough) 형상일 수 있다. 제 2 히터는 증발기 구역의 측벽의 주위로 연장되거나 이를 둘러싼다.
멜트 다운 구역은 바람직하게는 이 멜트 다운 구역의 입구를 향해 수렴하는 세장형 측벽을 갖는 트러프 형상일 수 있다. 제 2 히터는 멜트 다운 구역의 측벽의 주위로 연장되거나 이를 둘러싼다.
증발기 장치는 도가니에 수용된 재료의 양을 측정하기 위한 모니터링 시스템을 더 포함할 수 있다. 특정의 실시형태에서, 모니터링 시스템은 증발기 구역 내의 용융된 재료의 레벨을 모니터링하기 위한 레벨 센서 또는 도가니 및 이 도가니 내에 수용된 재료의 합계 중량을 모니터링하기 위한 로드 셀(load cell) 또는 기타 수단을 포함할 수 있다. 이는 고체 재료가 도가니에 도입되는 속도를 자동으로 제어하여 증발기 구역 내의 용융된 재료의 레벨을 실질적으로 균일하게 유지하도록 하고, 따라서 도가니로부터의 재료의 실질적으로 균일한 증발을 유지할 수 있게 한다. 고체 재료는 컨베이어로부터 또는 호퍼로부터 도가니에 도입될 수 있다. 도가니에 수용된 재료의 양을 모니터링하면 제 1 히터 및/또는 제 2 히터의 온도 또는 도가니가 위치하는 분위기의 압력과 같은 다른 퇴적 프로세스 파라미터도 제어할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 또한 고체 재료를 용융 및 증발시키는 방법을 제공하며, 이 방법은: 도가니의 멜트 다운 구역을 제 1 온도까지 가열하는 단계; 도가니의 증발기 구역을 제 1 온도보다 높은 제 2 온도까지 가열하는 단계; 제 1 온도보다 낮은 녹는점 및 제 2 온도보다 낮은 끓는점을 가진 고체 재료를 가열된 멜트 다운 구역에 도입하는 단계; 용융된 재료를 멜트 다운 구역으로부터 가열 구역을 통해 증발기 구역으로 유동시키는 단계; 증발기 구역으로부터 증발된 재료를 방출하는 단계; 및 가열 구역 내에서 용융된 재료로부터 방출된 증기를 증발기 구역으로부터 멀어지는 방향으로 안내하는 단계를 포함한다.
고체 재료는 배치 프로세스(batch process)로 도가니 내에 도입되고, 증발된 재료는 도가니로부터 연속 흐름으로 방출된다.
본 발명의 제 1 양태와 관련하여 위에 기술된 특징은 본 발명의 제 2 양태에 동등하게 적용될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 단지 예시로서 본 발명의 바람직한 특징을 설명한다.
도 1은 증발기 장치의 도가니의 위에서 본 사시도를 도시하고;
도 2는 도 1의 도가니의 측면도이고;
도 3은 도 1의 도가니의 측단면도를 도시하고;
도 4는 도 1의 도가니를 포함하는 증발기 장치를 개략적으로 도시하고;
도 5는 증발기 장치의 제어 시스템을 개략적으로 도시하고;
도 6은 증발기 장치의 대안적인 도가니의 위에서 본 시시도를 도시한다.
도 1 내지 도 3은 증착에 의해 기판에 재료를 도포하기 위한 증발기 장치에서 사용하기 위한 도가니(10)를 도시한다. 이 도가니(10)는 베이스(12), 커버(14), 베이스(12)로부터 상방으로 연장되는 외측벽(16, 18), 커버(14)로부터 상방으로 연장되는 내측벽(20, 22), 내측벽(20, 22)의 양단부에 연결된 측벽(24, 26)을 포함한다. 측벽(16, 20, 24, 26)은 도가니(10)의 세장형 입구(28)를 형성하며, 측벽(18, 22, 24, 26)은 도가니(10)의 세장형 출구(30)를 형성한다. 이 특정의 실시형태에서, 베이스(12) 및 커버(14)는 실질적으로 평면이고, 커버(14)는 베이스(12)에 특정 각도로 그리고 평행하지 않게 배치된다.
제 1 히터(32)는 입구(28) 아래에 도가니(10)의 측벽(16, 20, 24, 26)의 상부 부분 주위에 연장된 코일 형태로 배치된다. 제 1 히터(32)는 저항 히터 또는 유도 히터일 수 있다. 제 2 히터(34)는 제 1 히터(32)로부터 이격되어 있고, 출구(30) 아래에 배치된다. 제 2 히터(34)는 도가니(10)의 (18, 22, 24, 26)의 상부 부분 주위에 연장된 코일 형태이다. 제 2 히터(34)는 유도 히터의 형태이다. 히터(32, 34)는 이 히터(32, 34)로부터 출력된 에너지를 독립적으로 제어하는 도 5에 개략적으로 도시된 제어기(36)에 의해 제어된다.
특히 도 3을 참조하면, 도가니(10)의 내부 체임버는 도가니(10)의 베이스(12), 커버(14) 및 측벽에 의해 3 개의 구역으로 분할된다. 내부 체임버는 도가니(10)의 입구(28)를 포함하는 멜트 다운 구역(38), 도가니(10)의 출구(30)를 포함하는 증발기 구역(40), 및 멜트 다운 구역(38)의 하부 섹션과 증발기 구역(40)의 하부 섹션 사이에 연장된 가열 구역(42)을 포함한다. 증발기 구역(40)은 트러프(trough) 형상이고, 출구(30)를 향해 발산하는 세장형 측벽(18, 22)을 갖는다. 멜트 다운 구역(38)도 트러프 형상이지만 입구(28)를 향해 수렴하는 세장형 측벽(16, 20)을 갖는다. 도 4를 참조하면, 도가니(10)는, 베이스(12)가 멜트 다운 구역(38)으로부터 증발기 구역(40)을 향해 상방으로 경사지도록, 그리고 커버(14)가 증발기 구역(40)으로부터 멜트 다운 구역(38)을 향해 상방으로 경사지도록, 증발기 장치(42) 내에 장착된다. 베이스(12)는 베이스(12) 및 커버(14)가 발산하도록 증발기 구역(40)으로부터 멜트 다운 구역(38)을 향해 하방으로 경사를 이룬다. 멜트 다운 구역(38)에 수용된 재료의 전체 깊이(따라서 재료의 양)은 증발기 구역(40) 내에 수용된 재료의 깊이/양보다 크다.
사용 시, 멜트 다운 구역(38)은 제 1 히터(32)에 의해 선택된 제 1 온도까지 가열되고, 증발기 구역(40)은 제 2 히터(34)에 의해 제 1 온도보다 높은 선택된 제 2 온도까지 가열된다. 다음에 증발기 장치에 의해 증발될 고체 재료(44)가 입구(28)를 통해 도가니(10) 내에 도입된다. 고체 재료(44)는 취급의 용이성을 위해 그리고 고체 재료의 표면적 감소를 통한 고체 재료로부터의 불순물 가스방출을 저감시키기 위해 펠릿 형태로 도가니(10) 내에 도입된다. 고체 재료(44)는 호퍼로부터 또는 도 3에 도시된 바와 같이 컨베이어(46)로부터 도가니(10) 내에 도입될 수 있다. 컨베이어(46)와 입구(28) 사이에는 회전 셔터(48)가 위치할 수 있다.
제 1 온도는 고체 재료(44)의 녹는점보다 높도록 선택되므로 고체 재료(44)는 멜트 다운 구역(38) 내에서 용융한다. 멜트 다운 구역(38) 내에서 고체 재료(44)가 용융될 때 생성되는 방출 증기는 수렴하는 세장형 측벽(16, 20)에 의해 입구(28)로 안내되어 도가니(10)로부터 방출된다. 입구(28)로부터 멀어지는 방향으로 방출된 증기를 배출하기 위해 하나 이상의 통기공이 제공될 수 있다. 또한, 고체 재료(44)가 용융됨에 따라 생성되는 슬래그는 멜트 다운 구역(38) 내에 유지된다.
고체 재료(44)가 멜트 다운 구역 내에서 용융됨에 따라, 용융된 재료(45)는 가열 구역(42)을 통해 증발기 구역(40)으로 흐른다. 멜트 다운 구역(38)의 비교적 더 깊은 깊이는 고체 재료(44)가 증발기 구역(40)으로 이동되기 전에 용융하기에 충분한 공간을 제공한다. 이로 인해 용융된 재료(45)의 일정한 플럭스 및 일관성이 원하는 시간 내에 증발기 구역(40)의 하부 섹션으로 운반될 수 있다.
제 2 온도는 용융된 재료의 끓는점보다 높도록 선택되므로 용융된 재료(45)는 가열 구역(42)을 통해 증발기 구역(40)으로 이동함에 따라 온도가 상승한다. 용융된 재료가 가열 구역(42)을 통과함에 따라 용융된 재료(45)로부터 방출되는 추가의 증기는 입구(28)로부터 멀어지는 방향으로 이 방출된 증기가 배출되도록 (경사진) 커버(14)에 의해 입구(28)나 통기공을 향해 안내된다. 증발기 구역(40)내에서, 용융된 재료(45)는 도가니(10)의 출구(30)를 통해 증발 및 방출된다. 증발된 재료의 균일하고 평행한 빔이 출구(30) 위에 배치된 기판을 향해 확실하게 지향되도록 하기 위해 추가의 지향성 가스 제트, 배플 또는 플레이트가 제공될 수 있다.
증발된 재료가 도가니(10)의 출구(30)로부터 방출됨에 따라 추가의 고체 재료가, 본 실시형태에서는 컨베이어(46) 및 셔터(48)를 작동시킴으로써, 입구(28)를 통해 도가니(10) 내에 도입된다. 추가의 고체 재료가 도가니(10) 내에 도입되는 속도는 증발기 구역(40) 내의 용융된 재료의 표면을 비교적 일정한 레벨에 유지하도록 자동으로 제어된다. 이것은 도가니(10) 내의 용융된 재료의 레벨을 모니터링함으로써 또는, 본 실시형태에서와 같이, 도가니(10) 아래에 장착된 로드 셀(50)을 사용하여 도가니(10) 및 이 도가니(10) 내에 수용된 재료의 중량을 모니터링함으로써 제어될 수 있다.
도 6은 본 발명의 증발기 장치에서 사용하기 위한 대안적인 도가니 설계(100)를 도시하며, 여기서 입구(280) 및 측벽(220)은 재료의 분말 또는 펠릿을 수용하기 위한 형상 및 구성을 갖는다. 입구(280) 및 측벽(220)은 원형 개구(180)를 형성한다. 출구(300)의 개구는 증발된 재료의 넓고 균일한 평행 빔이 출구(300) 위에 배치된 기판을 향해 지향되도록 입구(280)와 다른 형상 및 구성을 갖는다. 도시된 바와 같이, 도가니(100)는 입구(280)와 출구(300)를 연결하는 외벽(140, 160, 240, 260)을 포함한다.
제 1 히터(320)는 입구(280) 아래에 도가니(100)의 측벽(220)의 상부 부분 주위에 연장된 코일 형태로 배치된다. 제 1 히터(320)는 저항 히터 또는 유도 히터일 수 있다. 제 2 히터(340)는 제 1 히터(320)로부터 이격되어 있고, 출구(300) 아래에 배치된다. 제 2 히터(340)는 코일 형태이다.

Claims (15)

  1. 증착 증발기 장치로서,
    고체 재료가 도가니에 도입되는 입구 및 증발된 재료가 상기 도가니로부터 방출되는 출구를 갖는 도가니;
    하나 이상의 히터;
    베이스; 및
    안내면을 포함하고,
    상기 안내면은 상기 도가니 내의 용융된 재료로부터 방출된 증기를 상기 출구로부터 멀어지는 방향으로 지향시키는, 증착 증발기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도가니는 멜트 다운(melt-down) 구역, 증발기 구역, 및 용융된 재료가 상기 멜트 다운 구역으로부터 상기 증발기 구역으로 통과하는 가열 구역을 포함하고, 상기 입구는 상기 멜트 다운 구역에 위치하고, 상기 출구는 상기 증발기 구역에 위치하는, 증착 증발기 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도가니는 상기 베이스 위로 연장되는 커버를 포함하는, 증착 증발기 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커버에는, 적어도 부분적으로, 상기 안내면이 형성되어 있는, 증착 증발기 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 안내면은 방출된 증기를 상기 입구를 향해 지향시키는, 증착 증발기 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 안내면은 상기 방출된 증기를 상기 증발기 장치의 하나 이상의 통기공을 향해 지향시키도록 구성된, 증착 증발기 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내면은 상기 도가니의 가열 구역 위로 연장되고, 방출된 증기를 상기 증발기 구역으로부터 멀어지는 방향을 향해 지향시키기 위한 형상을 갖는, 증착 증발기 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 구역은 상기 멜트 다운 구역과 상기 증발기 구역 사이에 연장되어 있는, 증착 증발기 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 장치의 베이스는 상기 가열 구역, 상기 멜트 다운 구역, 및 상기 증발기 구역이 공유하는, 증착 증발기 장치.
  10. 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 증발기 구역으로부터 상기 멜트 다운 구역을 향해 상방으로 경사진, 증착 증발기 장치.
  11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 멜트 다운 구역으로부터 상기 증발기 구역을 향해 상방으로 경사진, 증착 증발기 장치.
  12. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치의 베이스 및 안내면은 상기 증발기 구역으로부터 발산하는, 증착 증발기 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 히터는 상기 멜트 다운 구역을 가열하기 위한 제 1 히터 및 상기 증발기 구역을 가열하기 위한 제 2 히터를 포함하는, 증착 증발기 장치.
  14. 고체 재료를 용융 및 증발시키는 방법으로서,
    상기 방법은:
    도가니의 멜트 다운 구역을 제 1 온도까지 가열하는 단계;
    상기 도가니의 증발기 구역을 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도까지 가열하는 단계;
    상기 제 1 온도보다 낮은 녹는점 및 상기 제 2 온도보다 낮은 끓는점을 가진 고체 재료를 가열된 상기 멜트 다운 구역에 도입하는 단계;
    용융된 재료를 상기 멜트 다운 구역으로부터 가열 구역을 통해 상기 증발기 구역으로 유동시키는 단계;
    상기 증발기 구역으로부터 증발된 재료를 방출하는 단계; 및
    상기 가열 구역 내에서 용융된 재료로부터 방출된 증기를 상기 증발기 구역으로부터 멀어지는 방향으로 안내하는 단계를 포함하는, 고체 재료를 용융 및 증발시키는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고체 재료는 배치 프로세스(batch process)로 상기 도가니 내에 도입되고, 상기 증발된 재료는 상기 도가니로부터 연속 흐름으로 방출되는, 고체 재료를 용융 및 증발시키는 방법.
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