(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸発中に蒸発材料の劣化を抑えるために加熱時間及び強さの制御を可能とする真空蒸着装置のための蒸発デバイスを提供する。【解決手段】蒸発材料２４を収容し、底部２１、本体部２２、及び開口部２３を含むるつぼ２０と、本体部２２を少なくとも部分的に取り囲む加熱手段１２とを含む、真空蒸着装置１のための蒸発デバイス１０であって、圧力が１０−３ｍｂａｒより低い真空チャンバー２の内部に配置される。蒸発デバイス１０は、本体部２２と加熱手段１２との間に挿入される少なくとも１つの熱シールド３０を含み、熱シールド３０は、るつぼ２０に対して移動可能な少なくとも１つの要素３１を含み、本体部２２が考慮点で受け取る熱量が、所定の時点で、考慮点と底部２１との間の距離の非一定の関数に適合するように設計され、この関数は、るつぼ２０に対する熱シールド３０の第１の要素３１の可動性の少なくとも１つの自由度に関して調整可能である。【選択図】図１
2014012892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空蒸着装置（１）のための蒸発デバイス（１０）であって、
蒸発材料（２４）を収容するように意図され、底部（２１）、本体部（２２）、及び開口部（２３）を含む、るつぼ（２０）と、
前記るつぼ（２０）の前記本体部（２２）を少なくとも部分的に取り囲む加熱手段（１２）と、
を含み、
前記蒸発デバイス（１０）は、圧力が１０−３ｍｂａｒよりも低い前記真空蒸着装置（１）の真空チャンバー（２）の内部に配置されることが意図され、前記るつぼ（２０）の前記本体部（２２）と前記加熱手段（１２）との間に挿入される少なくとも１つの熱シールド（３０）を含むことを特徴としており、前記熱シールド（３０）は、前記るつぼ（２０）に対して移動可能であり、前記るつぼ（２０）の前記本体部（２２）が前記本体部（２２）の考慮点で受け取る熱量（Ｑ）が、所定の時点において、前記考慮点と前記るつぼ（２０）の前記底部（２１）との間の距離（Ｄ）の非一定の関数に適合するように設計される、少なくとも１つの要素（３１）を備え、前記関数は、前記るつぼ（２０）に対する前記熱シールド（３０）の前記第１の要素（３１）の可動性の少なくとも１つの自由度に関して調整可能である、蒸発デバイス（１０）。
【請求項２】
前記熱シールド（３０）の前記第１の要素（３１）は、前記るつぼ（２０）に対して平行移動可能に取り付けられる、請求項１に記載の蒸発デバイス（１０）。
【請求項３】
前記熱シールド（３０）の前記第１の要素（３１）は、前記るつぼ（２０）に対して回転移動可能に取り付けられる、請求項１又は２に記載の蒸発デバイス（１０）。
【請求項４】
前記熱シールド（１３０）は、少なくとも１つの第２の要素（１３３）を備え、前記熱シールド（１３０）の前記第１の要素（１３１）は、前記第２の要素（１３３）に対して移動可能であり、前記第１の要素（１３１）及び前記第２の要素（１３３）は、相互の間に、サイズがそれらの相対位置の関数として調節可能なアパーチャ（１３５Ａ、１３５Ｂ）を規定するように配置される、請求項１から３のいずれかに記載の蒸発デバイス（１００）。
【請求項５】
少なくとも前記熱シールド（３０；１３０）の前記第１の要素（３１；１３１）を制御して、前記るつぼ（２０；１２０）の前記開口部（２３；１２３）を通る前記蒸発材料（２４；１２４）の蒸気流量を調整するようになった制御手段を備える、請求項１から４のいずれかに記載の蒸発デバイス（１０；１００）。
【請求項６】
前記るつぼ（２０；１２０）の前記開口部（２３；１２３）を通る前記蒸発材料（２４；１２４）の蒸気流量が一定に保たれる、請求項５に記載の蒸発デバイス（１０；１００）。
【請求項７】
前記るつぼ（２２０）の前記底部（２２１）は、前記るつぼ（２２０）の前記本体部（２２２）に対して平行移動可動に取り付けられる、請求項１から６のいずれかに記載の蒸発デバイス（２００）。
【請求項８】
前記るつぼ（２２０）の前記底部（２２１）を制御して、前記るつぼ（２２０）の前記開口部（２２３）を通る前記蒸発材料（２２４）の蒸気流量を調整するようになった追加の制御手段を備える、請求項７に記載の蒸発デバイス（２００）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の蒸発デバイス（１０；１００；２００）を備える、真空蒸着装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、るつぼ及びるつぼ周囲に配置された熱シールドを含む真空蒸着装置で使用することのできる蒸発デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸発デバイスは、種々の大きさの基板上に、場合によれば非常に薄い材料の層を堆積する際に利用される真空蒸着装置を提供するために製造業で使用されている。
【０００３】
真空蒸着装置用の蒸発デバイスは、
−蒸発させる材料を収容することが意図され、底部、本体部、及び開口部を含む、るつぼと、
−るつぼの本体部を少なくとも部分的に取り囲む加熱手段と、
を含むことが知られている。
【０００４】
また、この蒸発デバイスは、圧力が１０−３ｍｂａｒより低い真空蒸着装置の真空チャンバーの内部に配置されることが意図されることも知られている。
【０００５】
これらの圧力条件で、真空チャンバーの真空により対流熱交換が低減するので、加熱手段によるるつぼの加熱は本質的に放射を通してなされる。
【０００６】
先行技術によれば、るつぼ全体、及びその中に収容される蒸発材料は、高温まで加熱される。従って、るつぼの加熱は均一であり、るつぼの開口部に近い蒸発材料及びるつぼの底部に近い蒸発材料の両方の加熱につながる。
【０００７】
本発明者らは、蒸着するために必要とされる材料の蒸発の間、蒸気流は実質的にるつぼの開口部に近い蒸発材料の自由表面から生じて、るつぼの開口部から放出されると分析している。この流れを生じる能力を規定する蒸気圧は自由表面の温度に支配される。
【０００８】
従って、るつぼの開口部に近い蒸発材料部分は、蒸発の間に次第に消費される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、るつぼの中間部及び底部に位置する蒸発材料部分は、るつぼの開口部に近い蒸発材料部分よりも長時間にわたって加熱されることになる。
【００１０】
従って、るつぼの本体部の異なる部分が均一に加熱され、場合によっては長い持続時間にわたって同じ蒸発温度にさらされることになる。自由表面の下の材料は、大部分蒸発に寄与しないが、少なくとも蒸発する自由表面と同じ温度を受ける。材料を熱流に連続的に曝すことは、蒸発材料の劣化につながる。特に、蒸発の終わりには、るつぼの下部に位置する材料は、上部に位置する材料よりも長い時間の間、蒸発温度を受けることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の欠点を改善するために、本発明は、るつぼの本体部と加熱手段との間に挿入される少なくとも１つの熱シールドを含む、真空蒸着装置のための蒸発デバイスを提案し、熱シールドは、るつぼに対して移動可能であり、るつぼの本体部の考慮点において、るつぼの本体部が受け取る熱量が、所定の時点に、考慮点とるつぼの底部との間の距離の非一定の関数に適合するように設計された、少なくとも１つの第１の要素を備え、関数は、るつぼに対する熱シールドの第１の要素の可動性の少なくとも１つの自由度に関して調整可能である。
【００１２】
本発明は、非均一な方法でるつぼの本体部の異なる部分の加熱を可能にして、異なる部分が受け取る熱量を経時的に変化させる蒸発デバイスを提案する。
【００１３】
従って、有用な蒸気流に直接寄与しない、るつぼに収容される蒸発材料部分の加熱は制限及び制御される。
【００１４】
実際に、本発明による蒸発デバイスにより、例えば、蒸発材料の残余部をその物理化学的特性を劣化させる強力な加熱に曝すことなく、るつぼの開口部に近い自由表面の蒸発材料を局所的に加熱することが可能になる。
【００１５】
従って、るつぼの本体部と加熱手段との間に熱シールドを挿入することにより、るつぼに収容される蒸発材料の一部は、加熱手段から放射されて本体部に向かう熱流の一部から保護されることになる。熱シールドは、るつぼの本体部の方へ向かう放射熱流の一部分のみを伝達し、他の部分を反射する。従って、熱シールドは加熱手段から放射される熱に対するミラーとして機能する。
【００１６】
この熱シールドは、るつぼに対して移動可能な少なくとも１つの第１の要素を備え、これにより、るつぼの本体部の所定部分をカバーせず、その上部のみを加熱して、るつぼの開口部に最も近い自由表面からの蒸発材料の蒸発をもたらすことが可能となる。
【００１７】
従って、開口部に近い点、例えば、るつぼ底部から大きく離れた点でるつぼの本体部が受け取る熱量は、るつぼ底部から少しだけ離れた点で受け取る熱量よりも高い。
【００１８】
一般的に、本発明による蒸発デバイスは、所定の時点で、るつぼの本体部に沿って非一定の温度プロファイルをもつことができる。
【００１９】
更に、この第１の要素の可動性により、るつぼの本体部の一部が加熱手段から熱を受け取る時間を経時的に変えることが可能になる。このようにして経時的に受け取る熱量を制御する。これは、例えば、るつぼ内の蒸発材料の蒸発及び減少レベルが進行する場合に、るつぼの本体部をカバーしないように好都合に使用することができる。
【００２０】
本発明のるつぼは、照明用途又はディスプレイ（フラットスクリーン、携帯機器等）の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造、及び光電池製造に使用される有機蒸発材料の場合に特に適応する。
【００２１】
実際には、るつぼから蒸発するよう意図されている有機材料は粉末の形態であり、比較的に熱的には絶縁されている。従って、場合によっては長時間にわたり粉末を加熱する必要がある。
【００２２】
しかしながら、有機材料は熱に敏感であり加熱されると劣化するが、この現象は熱分解と呼ばれる。この熱分解の速度は、到達温度及びこの温度での経過時間の関数である。温度が高いほど材料の劣化は激しくなる。また、劣化材料の量は加熱時間と共に増大する。
【００２３】
更に、使用される有機材料は非常に高価である。従って、有機材料の熱的劣化を最小にすることにより、利用率を最適化することが必要とされる。
【００２４】
従って、本発明による蒸発デバイスにより、蒸発材料の最適な利用率が可能になり、蒸発材料は蒸発する必要がある時にのみ高温に加熱される。
【００２５】
さらに、本蒸発デバイスの他の有利で非限定的な特徴は、
−熱シールドの第１の要素は、るつぼに対して平行移動できるように取り付けられる点、
−熱シールドの第１の要素は、るつぼに対して回転移動できるように取り付けられる点、
−熱シールドは、少なくとも１つの第２の要素を備え、熱シールドの第１の要素は第２の要素に対して移動可能であり、第１の要素及び第２の要素は、相互の間に、サイズがそれらの相対位置の関数として調節可能なアパーチャを規定するように配置される点、
−蒸発デバイスは、少なくとも熱シールドの第１の要素を制御して、るつぼの開口部を通る蒸発材料の蒸気流量を調整するようになった制御手段を備える点、
−るつぼの開口部を通る蒸発材料の蒸気流量を一定に保つ点、
である。
【００２６】
最後に、本発明は、本発明による蒸発デバイスを含む真空蒸着装置に関連する。
【００２７】
本発明の実施形態は、以下の図面を参照して詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態による、蒸発デバイスを備えた真空蒸着装置の概略断面図である。
【図２】加熱手段をほとんど完全に覆う第１の要素を有する熱シールドを含む蒸発デバイスの概略断面図である。
【図３】第１の要素がるつぼに沿ってスライドして加熱手段を露出させるようになった、図２の蒸発デバイスの概略断面図である。
【図４】蒸発デバイスが図２の構成にある場合にるつぼの本体部が受け取る熱量を示す、るつぼ及び熱シールドの概略断面図である。
【図５】蒸発デバイスが図３の構成にある場合にるつぼの本体部が受け取る熱量を示す、るつぼ及び熱シールドの概略断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による、蒸発デバイスを備えた真空蒸着装置の概略断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による、垂直スロット形状のアパーチャを有する第１の熱シールド要素の斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による、台形アパーチャを有する第２の熱シールド要素の斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態による、図７の第１の要素及び図８の第２の要素を備える熱シールドの斜視図である。
【図１０】第１の要素及び第２の要素のアパーチャが各々の上部で互いに向かい合う場合にるつぼの本体部が受け取る熱量を示す、図９の熱シールドの展開図を示す。
【図１１】第１の要素及び第２の要素のアパーチャが各々の高さの約半分以上で互いに向かい合う場合にるつぼの本体部が受け取る熱量を示す、図９の熱シールドの展開図を示す。
【図１２】本発明の第３の実施形態による、蒸発デバイスを備えた真空蒸着装置の概略断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態による蒸発デバイスを備えた真空蒸着装置の概略断面図であり、図１２とは熱シールドの構成が異なっている。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の第１の実施形態による蒸発デバイス１０を含む真空蒸着装置１の概略断面図を示す。
【００３０】
真空蒸着装置１は、上部に基板３を有する真空チャンバー２を含む。
【００３１】
このような真空蒸着装置１に関して、真空チャンバー２の圧力条件は、運転時、チャンバー内の圧力が１０−３ミリバール（ｍｂａｒ）よりも低く、好ましくは１０−５ｍｂａｒよりも低い。これにより、特に基板上の良質な蒸着物の蒸着層が可能となる。
【００３２】
また、図１に示すように、真空蒸着装置１は蒸発デバイス１０を含み、該蒸発デバイス１０は、真空チャンバー２の内部で、一般的には下方部分つまり基板３の下方に配置される。
【００３３】
蒸発デバイス１０は、回転軸Ａ１の周りを回転する略円筒形状のるつぼ２０を含む。このるつぼは、一方では、下側部分は底部２１により境界が定められ、他方では、側面部分は本体部２２により境界が定められる。
【００３４】
るつぼ２０は、上部において、るつぼ２０の本体部２２から開口部２３へ広がる切頂形状のネック部２５を備え、開口部２３は、基板３の方向に向くように回転軸Ａ１上の中心に配置される。
【００３５】
るつぼ２０は、開口部２３へ向けられた自由表面２４Ａを有する蒸発材料２４を収容する。
【００３６】
また、蒸発デバイス１０は、るつぼ２０の本体部２２を少なくとも部分的に取り囲むように、るつぼ２０の周囲に配置される加熱手段１２を含む。本明細書では、加熱手段１２は、るつぼ２０のネック部２５から、るつぼ２０の本体部２２に対して平行に、るつぼ２０の底部２１より下方に位置する高さまで垂直に延びている。
【００３７】
本明細書では、加熱手段１２は、高温に加熱され、向かい合うるつぼ２０の本体部２２に熱を伝達する電気抵抗体を備える。
【００３８】
真空チャンバー２内の圧力条件は、対流熱交換が真空チャンバー２の内部の真空状態により著しく制限されるので、加熱手段１２とるつぼ２０の本体部２２との間の熱交換が実質的に放射によりなされるように設定される。
【００３９】
また、蒸発デバイス１０は、真空チャンバー２の内部に配置され、るつぼ２０の本体部２２と加熱手段１２との間に挿入される熱シールド３０を含む。
【００４０】
図２から図５に示す本発明の第１の実施形態において、本明細書の熱シールド３０は、単一の円筒形状の第１の要素３１を備え、直径は、るつぼの本体部を少なくとも部分的に取り囲むように、るつぼ２０の本体部２２の直径より大きいが、第１の要素３１を電気抵抗体１２とるつぼ２０の本体部２２との間に挿入できる大きさである。
【００４１】
熱シールド３０の第１の要素３１は、本明細書では中空石英円筒から構成され、外壁には加熱手段１２から放出される熱放射を反射する層が被膜されている。この層は、例えば、銀、アルミニウム、又は金といった金属層とすることがでる。このように構成されるので、熱シールド３０の第１の要素３１は、加熱手段１２から放出されて外面に入射する熱放射の一部を反射する鏡として機能する。
【００４２】
変形例として、第１の要素は、赤外線を反射する層が被膜された、ガラス又は溶融シリカで作られた円筒から構成される。別の変形例として、第１の要素は金属円筒で構成される。
【００４３】
図２から図５に示される蒸発デバイス１０の特定の実施形態において、熱シールド３０の可動部３１は、該可動部がるつぼ２０の本体部２２に沿ってスライドできるように、るつぼ２０に対して平行移動可能に取り付けられるが、その範囲は、
−熱シールド３０が、るつぼ２０の本体部２２を完全に覆う、つまり熱スクリーン２０が全ての加熱抵抗体１２に対してるつぼ２０の本体部２２を遮蔽する上方位置と、
−熱シールド３０が、るつぼ２０の本体部２２を完全に露出させる、つまり熱シールド３０が後退して加熱抵抗体１２がるつぼ２０の本体部２２と向かい合う下方位置、
である。
【００４４】
図２から図５は、上方位置と下方位置との間の中間位置にある熱シールドを示す。図２及び図４は、熱シールド３０の第１の要素３１がるつぼ２０の本体部２２に沿って僅かにスライドして加熱手段１２の上部が露出するように上方位置から降下した配置に対応する。図３及び図５は、熱シールド３０の第１の要素３１がるつぼ２０の本体部２２に沿ってさらにスライドして、図２及び図４の位置から降下した配置に対応する。
【００４５】
従って、るつぼ３０に対する熱シールド３０の可動部３１の位置に応じて、るつぼ２０の本体部２２上の考慮点の関数として２つの異なる場合を区別することができる。
ｉ）点Ｐ１の場合：点Ｐ１は直接加熱手段１２に対向しているので、考慮点Ｐ１において、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは高い。
ｉｉ）点Ｐ２の場合：点Ｐ２は、加熱手段１２に対して、熱シールド３０、特に第１の要素３１により遮蔽されるので、考慮点Ｐ２において、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは低い。
【００４６】
このことは図４及び図５からも分かり、るつぼ２０に対する熱シールド３０の第１の要素３１の２つの中間位置に関して、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは、考慮点とるつぼ２０の底部２１との間の距離Ｄの関数として表されている。
【００４７】
従って、図４及び図５では、るつぼの本体部２２上の考慮点において、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは、所定の時点において考慮点とるつぼ２０の底部２１との間の距離Ｄの非一定の関数に適合することが認められ、本明細書ではこの関数は方形である。
【００４８】
図２から図５に示される点Ｐ３を検討する。図２及び図４の場合、熱シールド３０の第１の要素３１は、るつぼ２０の本体部２２に関して、加熱手段１２を遮蔽して、るつぼ２０の本体部２２の考慮点Ｐ３が熱シールド３０の第１の要素３１により覆われるような位置にある。従って、図３に示すように、点Ｐ３において、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは低い。
【００４９】
同様に、図３から図５の場合、熱シールド３０の第１の要素３１は、るつぼ２０の本体部２２に沿ってより下方にスライドし、るつぼ２０の本体部２２に関して、るつぼ２０の本体部２２の考慮点Ｐ３が熱シールド３０の第１の要素３１により覆われないので、加熱手段１２は点Ｐ３と直接向かい合う位置にある。従って、図４に示すように、点Ｐ３において、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは高い。
【００５０】
従って、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは、移動により、本明細書ではるつぼ２０に対する熱シールド３０の第１の要素３１のスライドにより調整できることが分かる。
【００５１】
るつぼ２０に収容され、特に自由表面２４Ａがるつぼ２０の開口部２３の方に向けられる蒸発材料２４を検討する。
【００５２】
図２及び図４の構成において、自由表面２４Ａは点Ｐ１、つまりるつぼ２０の底部２１から遠い距離Ｄにある点と同じ高さにあり、るつぼ２０の本体部２２は、熱シールド３０の第１の要素３１が加熱手段を遮蔽していないので、この高さでは加熱手段１２から大きな熱量を受け取る。
【００５３】
これに対して、るつぼ２０の底部２１から自由表面２４Ａまで、小さな距離Ｄに位置する蒸発材料２４の部分に関して、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑはより低く、図３から分かるように、るつぼ２０の底部２１からの距離Ｄの関数として非均一である。
【００５４】
従って、蒸発材料２４の自由表面２４Ａは強力に加熱されるが、るつぼ２０の底部２１に近接して配置される蒸発材料２４の部分は僅かに加熱される。
【００５５】
結果として、蒸発材料２４の温度は自由表面２４Ａにおいて十分に上昇するので、蒸気流２４Ｂは、自由表面２４Ａで生成されて、るつぼ２０の開口部２３を通って放出される。
【００５６】
同様に、るつぼ２０の中間部又は底部での蒸発材料２４の温度は上昇するが、この部分でるつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは十分に低く温度上昇が制限されるので、到達温度で蒸発材料２４が劣化することはない。
【００５７】
蒸気流２４Ｂは自由表面２４Ａから発生し、るつぼ２０に収容される蒸発材料２４は蒸発により消費されるので、自由表面２４Ａの高さは、るつぼ２０の本体部２２において低下する。
【００５８】
このことは図３及び図５に示されており、自由表面２４Ａの高さが低下して、るつぼ２０の底部２１に近づく。同様に、前述のように熱シールド３０の第１の要素３１は、図２及び図４に示すように初期位置からるつぼ２０の本体部２２に沿って下方にスライドする。
【００５９】
自由表面２４Ａは、るつぼ２０の本体部２２上の点Ｐ３と同じ高さであり、第１の要素３１が加熱手段を遮蔽しないので、るつぼ２０の本体部２２はこの高さで加熱手段１２から大きな熱量Ｑを受け取る。
【００６０】
実際に図４では、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑは、るつぼ２０の底部２１からの距離Ｄの関数として非均一なプロファイルを有していることが認められるが、このプロファイルは、熱シールド３０の第１の要素３１の回転軸Ａ１に平行な移動の後では、図３に示すプロファイルに変化する。
【００６１】
従って、前述のように、蒸発材料２４の温度は自由表面２４Ａにおいて十分に上昇するので、蒸気流２４Ｂが発生して、るつぼ２０の開口部２３の方へ向かうことになる。
【００６２】
従って、るつぼ２０に対して熱シールド３０の第１の要素３１が移動するので、前述の蒸発デバイス１０を用いて、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑを調整することが可能であることを理解されたい。
【００６３】
特に、るつぼ２０内で蒸発材料２４の高さが低下する場合に、るつぼ２０の本体部２２が受け取る熱量Ｑのプロファイルをるつぼ内の蒸発材料２４の分布に適合するように、るつぼ２０に対して熱シールド３０の第１の要素３１の位置を経時的に制御することが可能である。
【００６４】
このようにして、るつぼ２０の開口部２３を通る蒸気流２４Ｂを維持するために、自由表面２４Ａを蒸発材料２４の蒸発の間に常時十分に加熱することができる。
【００６５】
好都合には、蒸発デバイスの別の実施形態において、るつぼの開口部を通る蒸発材料の蒸気流量を調整するために、少なくとも熱シールドの第１の要素を制御するための手段が提供される。これらの制御手段は、例えば、熱シールドの可動部を作動させて、るつぼの本体部に沿ってスライドさせることが可能なので、るつぼの開口部を通る蒸発材料の蒸気流量は一定になる。
【００６６】
図６から図１０は、本発明の第２の実施形態に関連する。
【００６７】
図６には真空チャンバー２及び基板３を備える真空蒸着装置１が示されている。
【００６８】
第２の実施形態において、蒸発デバイス１００は真空蒸着装置１の真空チャンバー２の内部に配置される。蒸発デバイス１００は、
−第１の実施形態と同様に、蒸発材料１２４を収容して、底部１２１、本体１２２、及び開口部１２３を含むるつぼ１２０と、
−第１の実施形態と同様に、るつぼ１２０の本体１２２を少なくとも部分的に取り囲む加熱手段１０２と、
を含む。
【００６９】
蒸発デバイス１００は、更に、
−るつぼ１２０に対して移動可能な第１の要素１３１と、
−第１の要素１３１が移動可能となっている第２の要素１３３と、
を備える熱シールド１３０を含む。
【００７０】
図７から図９は、熱シールド１３０、並びに第１の要素１３１及び第２の要素１３３を詳述する。
【００７１】
ここで、図７には、回転柱の形状の金属薄板から成る第１の要素１３１が示されている。
【００７２】
変形例として、第１の要素は、例えば金属堆積物又は熱シールドの機能を果たす任意の他の材料を含む石英回転柱で形成することができる。
【００７３】
第１の要素１３１は、２つの同一の第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂを含み、本明細書では互いに対称位置にある。第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂは、第１の要素１３１の下部と上部との間に延びる垂直スロットの形態である。このように形成されるので、第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂの全表面は、第１の要素１３１の表面の約５０％に相当する。
【００７４】
同様に、図８には、回転柱の形状であり、同様に金属薄板から成る第２の要素１３３が示されている。
【００７５】
別の変形例では、第２の要素は、例えば金属堆積物又は熱シールドの機能を果たす任意の他の材料を含む石英回転柱で形成することができる。
【００７６】
また、第２の要素１３３は、２つの同一の第２の開口部１３４Ａ及び１３４Ｂを含み、本明細書では互いに対称位置にある。第２の開口部１３４Ａ及び１３４Ｂは、台形形状であり、第２の要素１３２の下部と上部の間に延び、下部より上部で幅広となっている。
【００７７】
第２の開口部１２４Ａ及び１３４Ｂの高さは、本明細書では第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂとほぼ等しい。同様に、第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂは、第２の開口部１３４Ａ及び１３４Ｂの底部の幅とほぼ等しい幅を有している。
【００７８】
図９は、図７の第１の要素１３１及び図８の第２の要素１３３を含む、本発明の第２の実施形態の熱シールド１３０を示す。
【００７９】
特に、本明細書では、第２の要素１３３の直径は、第１の要素１３１の直径よりも大きいので、第２の要素１３３は第１の要素１３１を完全に取り囲む。図６に示すように、第１の要素１３１は、るつぼ１２０の外周に配置されており、るつぼ１２０の本体１２２に対向しており、これを完全に覆うようになっている。更に、第２の要素１３３は、第１の要素１３１と蒸発デバイス１００の加熱手段１０２との間に挿入される。
【００８０】
このように構成されるので、熱シールド１３０は、るつぼ１２０の本体１２２と加熱手段１０２との間に挿入される。
【００８１】
変形例として、第２の要素の直径を第１の要素の直径よりも小さくして、第１の要素が第２の要素を完全に取り囲むようにすることもできる。
【００８２】
この第２の実施形態において、るつぼ１２０に対して移動可能な第１の要素１３１は、第２の要素１３３に対して回転移動可能でもある。
【００８３】
第２の開口部１３４Ａ及び１３４Ｂの位置に対する第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂの位置の関数として、これらの開口部は相互に部分的に又は完全に対向する。
【００８４】
従って、第１の要素１３１と第２の要素１３２は、大きさが互いの相対位置の関数として調整できるアパーチャを規定する。
【００８５】
第２の要素１３３に対する第１の要素１３１の回転により、実際に、第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂは、第２の開口部１３４Ａ及び１３４Ｂと対向することが可能である。
【００８６】
一方で第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂ、他方で第２開口部１３４Ａ及び１３４Ｂは、本明細書では互いに対称位置にあるが、例えば、第１の開口部１３２Ａが第２の開口部１３４Ａと対向する場合は、第１の開口部１３２Ｂが第２の開口部１３４Ｂと対向することを理解されたい。
【００８７】
更に、第２の開口部１３４Ａ及び１３４Ｂの形状は台形であり、第２の要素１３３に対する第１の要素１３１の位置によって形成されるアパーチャの高さは、同様に相対位置の関数として変化し、第２の要素１３３に対する第１の要素１３１の回転によって調整することができる。
【００８８】
加熱手段１０２と、蒸発デバイス１００のるつぼ１２０の本体１２２との間に挿入され、アパーチャを有する熱シールド１３０は、加熱手段１０２からるつぼ１２０の本体１２２の方へ放出される熱をほぼ完全に伝達する。
【００８９】
このことは、図１０及び図１１に説明されており、
−図の左側には、第１の要素１３１と第２の要素１３３との重ね合わせが見えるようになった熱シールド１３０の展開図と、
−図の右側には、るつぼ１２０の本体部１２２が考慮点で受け取る熱量Ｑをるつぼの底部１２１からこの点までの距離Ｄの関数として表したものと、
が示されている。
【００９０】
図１０は、第１の要素１３１の第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂが、図９の熱シールド１３０の第２の要素１３３の第の２開口部１３４Ａ及び１３４Ｂと部分的に対向する場合に対応する。
【００９１】
図１０の構成において、第２の要素１３３に対する第１の要素１３１の配置により規定されるアパーチャ１３５Ａ及び１３５Ｂは、略台形形状で、第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂの高さの半分にほぼ等しい高さであることが認められる。
【００９２】
従って、図１０の右側の曲線に示されるように、るつぼ１２０の底部１２１から距離Ｄ１で受け取る熱量Ｑは大きいが、るつぼ１２０の底部１２１から距離Ｄ３で受け取る熱量Ｑは小さく、るつぼ１２０の底部１２１から距離Ｄ２で受け取る熱量Ｑは、距離Ｄ２ではアパーチャが存在しないので非常に小さいことを理解されたい。
【００９３】
従って、るつぼ１２０の本体１２２が、本体１２２の考慮点で受け取る熱量Ｑは、所定の時点で、考慮点とるつぼ１２０の底部１２１との間の距離Ｄの非一定の関数に適合することが認められる。
【００９４】
図１０で説明した状態から、第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂがほぼ完全に第２の開口部１３４Ａ及び１３４Ｂと対向するようにするために、第１の要素１３１及び第２の要素１３３の相対位置は、第１の要素１３１の回転により変えられる。従って、図１１に説明される状態がもたらされる。
【００９５】
本構成において、第１の要素１３１と第２の要素１３３との間に規定されるアパーチャ１３５Ａ及び１３５Ｂの大きさが変化し、前述の図１０の状態よりも大きくなり、第１の開口部１３２Ａ及び１３２Ｂの高さのほとんど全てにわたって広がる。
【００９６】
従って、図１１の右側の曲線に示されるように、るつぼ１２０の底部１２１から距離Ｄ１で受け取る熱量Ｑだけでなく、るつぼ１２０の底部１２１から距離Ｄ３で受け取る熱量Ｑも大きいことを理解されたい。他方で、るつぼ１２０の底部１２１から距離Ｄ２で受け取る熱量Ｑは、距離Ｄ２ではアパーチャが存在しないので常時、比較的低い。
【００９７】
従って、この本体１２２の考慮される点でるつぼ１２０の本体１２２が受け取る熱量Ｑは、るつぼ１２０に対する熱シールド１３０の第１の要素１３１の回転移動により調整可能であることが認められる。
【００９８】
好都合には、総じて、熱シールド１３０、つまり第１の要素１３１及び第２の要素１３３は、るつぼ１２０に対して回転状態にあるので、るつぼ１２０に収容される蒸発材料１２４は、るつぼ１２０の外周全てにわたって均一に加熱されることになる。
【００９９】
変形例として、第１の要素及び第２の要素は多くの開口部を含むことができ、開口部の形状及び位置は、るつぼの本体部に所望の温度プロファイルに適合させることができる。
【０１００】
図１２及び図１３は、本発明の第３の実施形態に関連する。
【０１０１】
ここで、図１２及び図１３には、真空チャンバー２及び基板３を有する真空蒸着装置１が示されている。
【０１０２】
第３の実施形態において、蒸発デバイス２００は、真空蒸着装置１の真空チャンバー２の内部に配置される。蒸発デバイス２００は、第１の実施形態と同一の、蒸発材料２４を収容して底部２２１、本体部２２２、及び開口部２２３を含むるつぼ２２０を備える（例えば、図１２を参照）。
【０１０３】
好ましくは、本明細書では、るつぼ２２０の底部２２１は、るつぼ２２０に対して、るつぼ２２０の縦方向つまり軸Ａ２の方向に沿って平行移動可能に取り付けられる。Ｏリングシール２２１Ａは、例えばゴム製であり、移動可能な底部２２１の外周に配置されており、るつぼ２２０の底部２２１と本体部２２２の間の気密を可能にする。
【０１０４】
本構成では、蒸発デバイス２００は、るつぼ２２０の底部２２１の平行移動を制御する追加の制御手段を含む（図示せず）。
【０１０５】
換言すると、この制御手段は、るつぼ２２０の底部２２１に作用して、るつぼの本体部２２２に沿って底部２２１を移動させる。
【０１０６】
このような制御手段は、例えば、一端がモーター、他端がるつぼ２２０の底部２２１に連結される操作ロッドを含むことができ、この場合、操作ロッドの平行移動運動は、るつぼ２２０の底部２２１に伝達される。
【０１０７】
従って、Ｏリングシール２２１Ａにより、るつぼ２２０の底部２２１は、るつぼ２２０の本体部２２２に沿って緊密にスライドすることができる。
【０１０８】
また、蒸発デバイス２２０は、るつぼ２２０の本体部２２２を少なくとも部分的に取り囲む、第１の実施形態と同一の加熱手段１０２を含む。
【０１０９】
蒸発デバイス２２０は、本明細書では、更に、
−るつぼ２２０に対して移動可動な第１の要素２３１と、
−第１の要素１３１が移動可能になっている、第２の要素２３２、第３要素２３３、及び第４要素２３４と、
を備える熱シールド２３０を含む（図１２及び図１３を参照）。
【０１１０】
図１２及び図１３に示されるように、熱シールド２３０は、第１の要素２３１、第２の要素２３２、第３要素２３３、及び第４の要素２３４を有する「伸縮式」であり、外径は、第１の要素２３１が第２の要素２３２に収まり、第２の要素２３２が第３の要素２３３に収まり、第３の要素２３３が第４の要素２３４に収まるように適合されている。
【０１１１】
このようにして、熱シールド２３０の高さ、つまり回転軸Ａ１（図１２及び図１３を参照）に沿う寸法は概略的に調整できる。
【０１１２】
従って、図１２は、全ての要素２３１、２３２、２３３、２３４が展開される場合の最大高さに対応する熱シールド２３０を示す。図１３は、第１の要素２３１が下方へ移動して第２の要素２３２に納められ、結果的に蒸発デバイス２００の加熱手段１２を露出させた場合の熱シールド２３０を示す。
【０１１３】
従って、るつぼ２２０の本体部２２２が、本体部２２の考慮点で受け取る熱量Ｑは、所定の時点で、考慮点とるつぼ２２０の底部２２１との間の距離Ｄの非一定の関数に適合しており、この関数は、るつぼ２２０に対する熱シールド２３０の第１の要素２３１の変位に関しては調整可能であることを理解されたい。
【０１１４】
蒸発材料２４は、加熱手段１２からの放射熱にさらされて、蒸気流２４Ｂはるつぼ２２０の開口部２２３を通って形成されるので、蒸発材料２４の自由表面２４Ａは、るつぼ２２０において第１の要素２３１と対向する位置の高さまで低下する（図１３を参照）。
【０１１５】
るつぼ２２０の底部２２１を操作する追加の制御手段により、るつぼ２２０の本体部２２２の自由表面２４Ａの位置を正確に調整すること、従って蒸発材料２４が受け取る、特に自由表面２４Ａで受け取る熱量を調整することが可能となる。
【０１１６】
このようにして、るつぼ２２０の開口部２２３を通る蒸発材料２４の流量は、るつぼ２２０の底部２２１の変位により細かく調整することができる。
【０１１７】
しかしながら、図１２及び図１３に示される蒸発デバイス２００の第３の実施形態を伸縮式の熱シールド２３０をるつぼ２２０と組み合わせても、るつぼの底部２２１は移動可能であり、移動可能な底部は、本発明の別の蒸発デバイス内において互いに独立して使用できることに留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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