(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面を有し薄膜材料を収容する容器本体と、前記容器本体と連結し前記天面から突出して一軸方向に配置され、前記薄膜材料の気化物質を放出する開口部を有する複数のノズルとを備える蒸発源容器と、
前記容器本体を加熱する加熱装置と、
前記天面と離間して対向配置され、複数の前記ノズル毎に対応して設けられた各前記ノズルが貫通する前記ノズルの開口部よりも大きい第１の開口領域を有する複数の第１の開口部を備える第１の熱遮蔽板と、
前記容器本体と前記第１の熱遮蔽板との間に複数の前記ノズル各々に固定されて前記天面と離間して対向配置され、前記第１の開口領域よりも大きい外形を有し前記ノズルが貫通する第２の開口部を有する第２の熱遮蔽板と
を具備する蒸発源。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸発源であって、
前記第２の熱遮蔽板は、前記ノズルに点接触で固定される
蒸発源。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蒸発源であって、
前記第１の開口部は、前記一軸方向に長手方向を有する形状である
蒸発源。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蒸発源であって、
前記蒸発源容器と前記第２の熱遮蔽板との間に前記天面と対向して配置され、複数の前記ノズル毎に対応して設けられた各前記ノズルが貫通する前記ノズルの開口部よりも大きい第３の開口領域を有する複数の第３の開口部を備える第３の熱遮蔽板を
更に具備する蒸発源。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蒸発源であって、
前記第１の熱遮蔽板は、前記第１の開口部を有する天面部と前記天面部と対向する底面部を有する前記蒸発源容器を取り囲む形状の外形を有し、
前記容器本体は、前記加熱装置の加熱による前記容器本体の熱膨張による前記容器本体の前記一軸方向における伸張量に応じて前記一軸方向に移動可能に前記底面部に支持される
蒸発源。
【請求項６】
成膜対象物を収容可能な収容部と、
天面を有し薄膜材料を収容する容器本体と、前記容器本体と連結し前記天面から突出して一軸方向に配置され、前記薄膜材料の気化物質を前記成膜対象物に向かって放出する開口部を有する複数のノズルとを備える蒸発源容器と、前記容器本体を加熱する加熱装置と、前記天面と離間して対向配置され、複数の前記ノズル毎に対応して設けられた各前記ノズルが貫通する前記ノズルの開口部よりも大きい第１の開口領域を有する複数の第１の開口部を備える第１の熱遮蔽板と、前記容器本体と前記第１の熱遮蔽板との間に複数の前記ノズル各々に固定されて前記天面と離間して対向配置され、前記第１の開口領域よりも大きい外形を有し前記ノズルが貫通する第２の開口部を有する第２の熱遮蔽板とを備える蒸発源
を具備する成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜材料を気化させ気化物質を放出する蒸発源及びこれを備えた成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば有機ＥＬ表示装置といった電子デバイス等に用いられる薄膜の成膜には、薄膜材料を加熱して気化させ、その薄膜材料の気化物質（蒸気）をガラス基板等の成膜対象物に付着させる真空蒸着装置が用いられている。近年、成膜対象物の大型化に対応可能な蒸発源として、薄膜材料の気化物質を放出するノズルが複数一列に配置されたリニアソースが提案されている（例えば特許文献１参照）。このような蒸発源には、薄膜材料を加熱するために発生する輻射熱が蒸発源の外部へ放射されないようにリフレクタといった熱遮蔽部材が設けられている。【０００３】
リニアソース型の蒸発源は、薄膜材料を収容する蒸発源容器に複数のノズルが一列に配置されて接続されて構成され、細長い直方体形状を有する。成膜対象物はリニア蒸発源のノズルが配置される面に対向配置され、ヒータ等の加熱装置により加熱されてなる薄膜材料の気化物質をノズルから放出させ、成膜対象物に付着させることにより成膜が行われる。熱遮蔽部材は、成膜対象物と蒸発容器との間に配置されるが、ノズル付近には熱遮蔽部材は配置されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４６６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成の蒸発源においては、ヒータやヒータによって加熱された蒸発源からの輻射熱が、熱遮蔽部材が配置されないノズル付近を通って、蒸発源の外に放射され、成膜対象物に到達し、成膜対象物の温度が高くなってしまう。成膜対象物の温度が高いと、成膜対象物に到達した薄膜材料の気化物質が成膜対象物上を動き回りうまく付着せず、また、再蒸発をして成膜がうまく行われないという問題がある。また、成膜対象物上にメタルマスクを介して薄膜を成膜する場合では、メタルマスクが輻射熱により膨張し、所望のパターンの薄膜が得られないという問題がある。特にメタルマスクを用いて高精細パターンの薄膜を形成する場合には、このメタルマスクの膨張による成膜パターンの位置ずれにより、例えば成膜対象物が表示装置を構成する基板である場合には、表示特性に大きな影響を及ぼしてしまう。【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、蒸発源から放射される輻射熱を減少させることができる蒸発源及びこれを備えた成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る蒸発源は、蒸発源容器と、加熱装置と、第１の熱遮蔽板と、第２の熱遮蔽板とを具備する。
上記蒸発源容器は、天面を有し薄膜材料を収容する容器本体と、上記容器本体と連結し上記天面から突出して一軸方向に配置され、上記薄膜材料の気化物質を放出する開口部を有する複数のノズルとを備える。
上記加熱装置は、上記容器本体を加熱する。
上記第１の熱遮蔽板は、上記天面と離間して対向配置され、複数の上記ノズル毎に対応して設けられた上記ノズルが貫通する上記ノズルの開口部よりも大きい第１の開口領域を有する複数の第１の開口部を備える。
上記第２の熱遮蔽板は、上記容器本体と上記第１の熱遮蔽板との間に複数の上記ノズル各々に固定されて上記天面と離間して対向配置され、上記第１の開口領域よりも大きい外形を有し上記ノズルが貫通する第２の開口部を有する。【０００８】
本発明のこのような構成によれば、第２の熱遮蔽板は第１の熱遮蔽板の第１の開口部に対応して第１の開口領域よりも大きい外形を有するように構成されるので、加熱装置による加熱で生じる輻射熱のうち第１の開口部を通って第１の熱遮蔽板により遮蔽できなかった輻射熱を第２の熱遮蔽板により減少させることができる。これにより蒸発源から放射される輻射熱が減少される。したがって、薄膜材料が成膜される成膜対象物の、蒸発源からの輻射熱による加熱が抑制され、良好な成膜を行うことができる。また、メタルマスクを介して成膜する場合においては、メタルマスクの加熱による膨張を抑制することができ、高精細パターンの成膜が可能となる。【０００９】
上記第２の熱遮蔽板は、上記ノズルに点接触で固定されてもよい。
このような構成によれば、ノズルと第２の熱遮蔽板との接触面積を小さくすることができるので、第２の熱遮蔽板によるノズルの冷却を抑制することができる。これにより、ノズル内を通過する薄膜材料の気化物質の冷却が抑制されノズル詰まりを防止することができる。【００１０】
上記第１の開口部は、上記一軸方向に長手方向を有する形状であってもよい。
このような構成によれば、加熱装置の加熱により容器本体が膨張し、容器本体が一軸方向に伸張するのに伴って容器本体に連結するノズルの位置ずれが生じても、常に第１の開口部内にノズルが位置するように構成することができる。【００１１】
上記蒸発源容器と上記第２の熱遮蔽板との間に上記天面と対向して配置され、複数の上記ノズル毎に対応して設けられた各上記ノズルが貫通する上記ノズルの開口部よりも大きい第３の開口領域を有する複数の第３の開口部を備える第３の熱遮蔽板を
更に具備してもよい。
このように、第３の熱遮蔽板を設けることにより、効率よく輻射熱を減少させることができる。【００１２】
上記第１の熱遮蔽板は、上記第１の開口部を有する天面部と上記天面部と対向する底面部を有する上記蒸発源容器を取り囲む形状の外形を有し、上記容器本体は、上記加熱装置の加熱による上記容器本体の熱膨張による上記容器本体の上記一軸方向における伸張量に応じて上記一軸方向に移動可能に上記底面部に支持されてもよい。【００１３】
このような構成によれば、熱膨張により容器本体が伸張しても、この伸張量に応じて可動支持部により蒸発源容器が一軸方向に移動するので、容器本体に歪みが生じない。これにより蒸発源から放出される薄膜材料の気化物質の放出量を面内均一にすることができる。このような蒸発源を用いた成膜では、面内均一の膜厚の薄膜が成膜可能となる。【００１４】
本発明の一形態に係る成膜装置は、収容部と、蒸発源を具備する。
上記収容部は、成膜対象物を収容可能である。
上記蒸発源は、天面を有し薄膜材料を収容する容器本体と、上記容器本体と連結し上記天面から突出して一軸方向に配置され、上記薄膜材料の気化物質を上記成膜対象物に向かって放出する開口部を有する複数のノズルとを備える蒸発源容器と、上記容器本体を加熱する加熱装置と、上記天面と離間して対向配置され、複数の上記ノズル毎に対応して設けられた各上記ノズルが貫通する上記ノズルの開口部よりも大きい第１の開口領域を有する複数の第１の開口部を備える第１の熱遮蔽板と、上記容器本体と上記第１の熱遮蔽板との間に複数の上記ノズル各々に固定されて上記天面と離間して対向配置され、上記第１の開口領域よりも大きい外形を有し上記ノズルが貫通する第２の開口部を有する第２の熱遮蔽板とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明によれば、蒸発源から放射される輻射熱を減少させることができる蒸発源及び成膜装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の模式断面図である。
【図２】上記成膜装置に設けられる蒸発源の模式上面図である。
【図３】上記蒸発源のノズル付近の部分拡大斜視図である。
【図４】図３に示す上記蒸発源の、水冷板の底面部から天面部にむかう方向からみたノズル付近の部分拡大斜視図である。
【図５】上記蒸発源におけるノズル付近の加熱前後の様子を示す部分上面図及びそれに対応する断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る蒸発源のノズル付近の部分拡大斜視図及び部分拡大断面図である。
【図７】従来の蒸発源におけるノズル付近の加熱前後の様子を示す部分上面図及びそれに対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお各図においてＸ軸およびＹ軸方向は相互に直交する水平方向を示し、Ｚ軸方向はこれらに直交する高さ方向を示している。
【００１８】
（第１の実施形態）
［成膜装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る成膜装置の模式断面図である。
成膜装置１は、収容部としての真空槽２と、真空槽２の内部の底面側に配置されたリニアソース型の蒸発源３と、成膜対象物を保持する保持部としての基板ホルダ８と、真空排気系７と、膜厚センサ６と、温度測定センサ１０と、コントローラ４と、電源５を具備する。
【００１９】
真空槽２は、成膜対象物としてのガラス基板９を収容する。
基板ホルダ８は、真空槽２の内部の天面側に配置される。基板ホルダ８は成膜対象物としてのガラス基板９を成膜すべき面（成膜対象面）９ａを下方に向けて保持する。リニアソース型の蒸発源３は、Ｘ軸方向に長手方向を有する略直方体形状の外形を有する。基板ホルダ８は、蒸発源３の長手方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）に移動可能に構成される。
【００２０】
蒸発源３は、薄膜材料（蒸発材料）３６を収容し、該薄膜材料３６を加熱して気化させ、薄膜材料３６の気化物質（蒸気）を放出する。蒸発源３の詳細については後述する。
真空排気系７は真空槽２に接続される。真空排気系７は、真空槽２の内部を真空排気し、成膜に適した真空雰囲気を形成する。
【００２１】
成膜装置１では、真空槽２の真空雰囲気を維持し、ガラス基板９を基板ホルダ８により保持した状態で移動させながら、蒸発源３から薄膜材料３６の気化物質を放出させ、ガラス基板９の成膜対象面９ａ上に気化物質を付着させてガラス基板９上に所望の薄膜を成膜する。
【００２２】
尚、本実施形態では、ガラス基板９を移動可能な構成としたが、ガラス基板９の位置を固定し、蒸発源３をＹ軸方向に移動可能に構成してもよい。また、ガラス基板９又は蒸発源３を移動させることなく、ガラス基板９及び蒸発源３を固定した状態で成膜してもよい。また、本実施形態では成膜対象物としてガラス基板を例にあげて説明するが、これに限定されず、可撓性のフィルム基材などが用いられてもよい。
【００２３】
温度測定センサ１０は、コントローラ４に接続され、後述する蒸発源３の蒸発源ケース３５の温度を測定する。
膜厚センサ６は、蒸発源３からの蒸気（気化物質）の量を測定し、ガラス基板９上に成膜される薄膜の厚さ（あるいは成膜レート）を制御する。膜厚センサ６は、蒸発源３から放出される薄膜材料の気化物質がガラス基板９に到達するのを妨げないように配置される。膜厚センサ６の出力はコントローラ４へ入力される。
【００２４】
コントローラ４は、膜厚センサ６及び温度測定センサ１０の測定結果に基づいて、後述する蒸発源３に設けられる加熱装置としてのヒータ３４に供給される電力の量を調整し、蒸発源容器としての蒸発源ケース３５を所望の温度にし、放出される蒸気（気化物質）の量あるいは成膜レートが所望の値となるように制御する。
【００２５】
次に蒸発源３について説明する。
［蒸発源の構成］
図１〜図４を用いて蒸発源３について説明する。
図２は蒸発源３の模式上面図である。図３は蒸発源３のノズル付近の部分拡大斜視図である。図４Ａは、図３における蒸発源３のノズル付近の斜視図であり、後述する水冷板３１の底面部３１３から天面部３１０にむかう方向からみた部分拡大斜視図である。図４Ｂは図４Ａを更に拡大した斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、リニアソース型の蒸発源である蒸発源３は、蒸発源容器としての蒸発源ケース３５と、加熱装置としてのヒータ３４と、第１の熱遮蔽板としての水冷板３１と、第２の熱遮蔽板としての追従リフレクタ３３と、第３の熱遮蔽板としてのリフレクタ３２と、固定支持部３９１と、可動支持部３９２を有する。
【００２７】
ヒータ３４は蒸発源ケース３５を加熱する。蒸発源ケース３５内に収容される薄膜材料３６は、ヒータ３４により加熱されて薄膜材料３６の気化物質となる。ヒータ３４は、蒸発源ケース３５全体を取り囲むように、蒸発源ケース３５とリフレクタ３２との間に配置される。ヒータ３４は、典型的には、抵抗加熱線で構成されるが、誘導加熱コイルで構成されてもよい。
【００２８】
蒸発源ケース３５は、容器本体３５１と複数のノズル３７とを有する。
【００２９】
容器本体３５１は、天面３５２を有し、薄膜材料３６を収容する。容器本体３５１は直方体の外形を有し、その天面３５２はＸＹ平面と平行な面である。天面３５２とガラス基板９の成膜対象面９ａとが離間してＺ軸方向に対向配置されるように、蒸発源ケース３５及び基板ホルダ８は設けられる。容器本体３５１は、金属、グラファイト等の熱導電性の高い材料からなる。
【００３０】
複数のノズル３７１〜３７７は、容器本体３５１の天面３５２から突出して容器本体３５１と連結して配置される。複数のノズル３７１〜３７７は、一軸方向（図面Ｘ軸方向）に一列配置される。図２上、左から右に向かって順にノズル３７１、ノズル３７２、ノズル３７３、ノズル３７４、ノズル３７５、ノズル３７６、ノズル３７７が配置される。ノズル３７１〜３７７を一括してノズル３７と称し、必要に応じて３７１〜３７７の符号を用いて説明する。
【００３１】
ノズル３７は、薄膜材料３６の気化物質を放出する開口部（気化物質放出口）３８０を有する。容器本体３５１内で生成された薄膜材料３６の蒸気は開口部３８０から蒸発源３の外部となる真空槽２内へ放出される。
【００３２】
複数のノズル３７１〜３７７は共通の容器本体３５１に連結される。ノズル３７には、タンタル、モリブデン、カーボンといった材料を用いることができる。容器本体３５１は、ノズル３７が配列されるＸ軸方向に長手方向を持つ細長い直方体形状を有する。また、ノズル３７はＺ軸方向に垂直な断面が略円形を有する円筒状を有しているが、ノズル３７の形状はこれに限定されない。
【００３３】
水冷板（第１の熱遮蔽板）３１は水冷冷却を行う熱遮蔽機能を有するものである。水冷板３１は、内部に水が流れる水冷管等の水路が設けられている。水冷板３１は、ヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からガラス基板９に放射される輻射熱を吸収し減少させるために設けられている。
【００３４】
水冷板３１は、天面部３１０と該天面部３１０と対向する底面部３１３と側面部３１４を有する直方体形状の外形を有し、水冷板３１が蒸発源３の外形を構成する。水冷板３１は、蒸発源ケース３５、ヒータ３４、リフレクタ３２及び追従リフレクタ３３を取り囲むように配置される。水冷板３１の天面部３１０は、ＸＹ平面と略平行に配置され、蒸発源ケース３５の容器本体３５１の天面３５２と離間して対向配置される。
【００３５】
水冷板（第１の熱遮蔽板）３１の天面部３１０には、複数の第１の開口部３１１１〜３１１７が設けられている。第１の開口部３１１１はノズル３７１に、第１の開口部３１１２はノズル３７２に、第１の開口部３１１３はノズル３７３に、第１の開口部３１１４はノズル３７４に、第１の開口部３１１５はノズル３７５に、第１の開口部３１１６はノズル３７６に、第１の開口部３１１７はノズル３７７に、それぞれ対応して設けられる。以下、第１の開口部３１１１〜３１１７を一括して第１の開口部３１１と称し、必要に応じて３１１１〜３１１７の符号を用いて説明する。
【００３６】
第１の開口部３１１は対応するノズル３７が貫通するように、ノズル３７毎に設けられる。第１の開口部３１１はノズル３７の開口部３８０よりも大きい第１の開口領域を有する。
【００３７】
ノズル３７が冷却されるとノズル３７内を通過する薄膜材料の気化物質がノズル３７内で冷却され、それが要因となってノズル３７が詰まってしまう場合がある。このため、ノズル３７が詰まらないように、水冷板３１とノズル３７とが接触しないように第１の開口部３１１は設けられる。
【００３８】
第１の開口部３１１の平面形状は、複数のノズル３７が配列される方向であるＸ軸方向に長手方向を有する。本実施形態においては、第１の開口部３１１は、Ｘ軸方向に沿った長軸とＹ軸方向に沿った短軸を有する略楕円又は長円形状であるが、形状はこれに限定されず、例えば矩形状であってもよい。
【００３９】
複数のノズル３７が一軸方向に共通の容器本体３５１に配置される構造を有する、細長い直方体形状を有するリニアソース型の蒸発源３では、成膜時のヒータ３４による加熱により、容器本体３５１がその長手方向（ノズルの配列方向）に熱膨張して伸張し、これに伴い容器本体３５１に連結するノズル３７の位置が常温の時から数ｍｍずれる場合がある。第１の開口部３１１は、このノズル３７の位置ずれ量を加味して形成される。すなわち、熱膨張によりノズル３７の位置ずれが生じても第１の開口部３１１内にノズル３７が位置するように、第１の開口部３１１は、伸張方向である容器本体３５１の長手方向に、長手方向を有する形状を有している。
【００４０】
また、加熱により膨張する容器本体３５１では、その中央部から、蒸発源ケース３５の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って、端部にいくほど熱膨張に伴うノズル３７の位置ずれ量が大きくなっていく。
【００４１】
具体的には、蒸発源ケース３５の中央部に位置するノズル３７４は、加熱によって蒸発源ケース３５が熱膨張し伸張しても、加熱前の時と位置がほとんど変化しない。これに対し、ノズル３７１〜３７３及び３７５〜３７７は加熱による蒸発源ケース３５の熱膨張に伴って位置が変化する。これらのノズル３７１〜３７３及び３７５〜３７７のうち、蒸発源ケース３５の両端部に最も近く位置するノズル３７１及び３７７が最も位置の変化が大きく、その次にノズル３７２及び３７６の位置の変化が大きく、ノズル３７３及び３７５の位置の変化が最も小さくなる。
【００４２】
このように、ノズル３７が配置される位置によって成膜時の加熱によるノズル３７の位置ずれ量は異なる。複数の第１の開口部３１１は、ノズル３７の配置による位置ずれ量の違いを加味して、熱膨張によって位置ずれが生じてもノズル３７が第１の開口部３１１内に位置するように形成される。
【００４３】
図２は常温時における蒸発源３の模式上面図である。図２に示すように、成膜前の蒸発源３では、蒸発源ケース３５の中央に位置するノズル３７４は、対応する第１の開口部３１１４の略中央部に位置する。一方、蒸発源ケース３５の中央部から図上右側に位置するノズル３７５〜３７７は、対応する第１の開口部３１１５〜３１１７内の左寄りに位置する。他方、蒸発源ケース３５の中央部から図上左側に位置するノズル３７１〜３７３は、対応する第１の開口部３１１１〜３１１３内の右寄りに位置する。
【００４４】
成膜時、蒸発源容器３が加熱され、蒸発源ケース３５が熱膨張して伸張し、これに伴いノズル３７の位置の変化が生じた際、各ノズル３７１〜３７７は、対応する第１の開口部３１１１〜３１１７の略中央部に位置するように、第１の開口部３１１１〜３１１３は配置される。
【００４５】
本実施形態においては、ノズル３７の先端部と、水冷板（第１の熱遮蔽板）３１の天面部３１０の上面３１ａとは、同一ＸＹ平面上に位置するが、これに限定されない。例えば、ノズル３７は水冷板３１から第１の開口部３１１を通って上面３１ａから突出してもよい。
【００４６】
リフレクタ（第３の熱遮蔽板）３２は、ヒータ３４及び蒸発源ケース３５を取り囲むように配置される。リフレクタ３２は水冷板３１とヒータ３４との間に配置される。水冷板３１の天面部３１０と対向配置されるリフレクタ３２の天面部分は、容器本体３５の天面３５２と離間して対向配置され、ＸＹ平面と平行に配置される。
【００４７】
リフレクタ３２は、３枚の単体リフレクタ３２１、３２２、３２３が互いに離間して積層されて構成される。リフレクタ３２は、ヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からガラス基板９に到達する輻射熱を減少させるために設けられる。複数枚の単体リフレクタ３２１〜３２３を設けることにより、水冷板３１に到達する輻射熱の熱量を段階的に減少させることができる。リフレクタにはアルミニウム、ステンレス、モリブデン、タンタル等を用いることができる。
【００４８】
例えば、薄膜材料として銀を用いて銀の蒸気を生成する場合、銀を１１００℃程度に加熱する必要があり、水冷板３１のみを熱遮蔽板として用いると水冷板３１内を流れる水が沸騰してしまい、水冷板３１は十分な冷却機能（熱遮蔽機能）を発揮することができない場合がある。
【００４９】
これに対し、水冷板３１と蒸発源ケース３５との間にリフレクタ３２を配置することにより、ヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からの輻射熱は、例えば単体リフレクタ３２１により９００℃、単体リフレクタ３２２により５００℃、単体リフレクタ３２３により３００℃というように段階的に減少され、水冷板３１に到達するときには、輻射熱は十分減少される。このように複数の熱遮蔽手段を用いることにより効率的に輻射熱を減少させることができる。
【００５０】
リフレクタ３２は、ノズル３７毎に対応して設けられたノズル３７が貫通する複数の第３の開口部３２４を有する。第３の開口部３２４は、ノズル３７の開口部３８０よりも大きい第３の開口領域を有する。第３の開口部３２４は、水冷板３１の第１の開口部３１１と同様に、容器本体３５１の熱膨張によるノズル３７の位置ずれ量が加味されて設けられる。水冷板３１と同様に、リフレクタ３２は、ノズル詰まりを防止するために、リフレクタ３２とノズル３７とが接触しないように第３の開口部３２４は設けられる。第３の開口部３２４は、Ｘ軸方向に沿った長軸とＹ軸方向に沿った短軸を有する略楕円又は長円形の平面形状を有する。
【００５１】
図２に示すように、蒸発源３の長手方向（Ｘ軸方向）の長さａは、例えば３０ｃｍ〜３ｍほどあり、成膜対象物の大きさや成膜パターンによってノズル３７の数及び蒸発源３の長手方向の長さａが決定する。
【００５２】
水冷板３１の天面部３１０に設けられる第１の開口部３１１の長径ｃは２０ｍｍ、短径ｅは１２ｍｍである。ノズル３７の外径ｄは１０ｍｍであり、ノズル３７のピッチ（隣り合うノズルの中心間距離）ｂは１０ｍｍ〜２５ｍｍである。
【００５３】
ノズル３７の数及び配置位置は任意に設定可能である。例えばノズル３７は、蒸発源３の端部に配置されるノズル３７のピッチが密となるように配置してもよく、これにより基板面内で均一な膜を成膜することができる。尚、本実施形態においては、便宜上、ノズル３７の数を７つとし、ノズル３７のピッチが均等となるように図示を行い説明している。
【００５４】
図１〜図４に示すように、追従リフレクタ（第２の熱遮蔽板）３３１〜３３７は、複数のノズル３７１〜３７７にそれぞれ対応してノズル３７１〜３７７に固定されて配置される。追従リフレクタ３３１〜３３７は、互いに分離して個別に設けられる。
【００５５】
追従リフレクタ３３１はノズル３７１に、追従リフレクタ３３２はノズル３７２に、追従リフレクタ３３３はノズル３７３に、追従リフレクタ３３４はノズル３７４に、追従リフレクタ３３５はノズル３７５に、追従リフレクタ３３５はノズル３７５に、追従リフレクタ３３６はノズル３７６に、追従リフレクタ３３７はノズル３７７に固定される。
以下、追従リフレクタ３３１〜３３７を一括して追従リフレクタ３３と称し、必要に応じて３３１〜３３７の符号を用いて説明する。
【００５６】
追従リフレクタ３３はノズル３７に固定配置されているので、容器本体３５１の熱膨張によりノズル３７の位置が変動しても、これに追従して追従リフレクタ３３の位置は変動する。
【００５７】
追従リフレクタ３３は、Ｚ軸方向において水冷板３１の天面部３１０とリフレクタ３２との間に、天面部３１０及びリフレクタ３２それぞれと離間して配置される。追従リフレクタ３３は、天面３５２と離間して対向配置される。
【００５８】
追従リフレクタ３３は、水冷板３１の第１の開口部３１１の第１の開口領域よりも大きい外形を有する。追従リフレクタ３３は、Ｘ軸方向に平行する横の長さが４０ｍｍ、Ｙ軸方向に平行する縦の長さが２５ｍｍの略矩形の板状を有する。複数の追従リフレクタ３３１〜３３７は同一のＸＹ平面上で互いに離間して配置される。隣り合う追従リフレクタ３３間の距離は例えば５ｍｍである。容器本体３５１の熱膨張によりノズル３７の位置が変動し、これに追従して追従リフレクタ３３の位置が変動しても、隣り合う追従リフレクタ同士が接触しないように、隣り合う追従リフレクタ３３間距離は設定される。
【００５９】
追従リフレクタ３３の略中央部には、対応するノズル３７が貫通する第２の開口部３３０が設けられている。第２の開口部３３０は略円形の平面形状を有し、その開口端には、第２の開口部３３０の中心に向かって突出した３つの突出部３８が形成されている。３つの突出部３８は、互いに均等な間隔で配置される。
【００６０】
突出部３８は鋭角部３８ａを有し、３つの鋭角部３８ａにより３点でノズル３７を支持することにより、ノズル３７に追従リフレクタ３３が固定配置される。尚、本実施形態では３点支持で追従リフレクタ３３をノズル３７に固定したが、支持点は３つに限定されない。
【００６１】
本実施形態においては、Ｚ軸方向に垂直な方向で切断した断面がどのＸＹ平面で切断しても同じ円筒形状のノズル３７を例にあげたが、これに限定されない。
例えば、Ｚ軸方向に連続的にＺ軸方向に垂直な方向で切断した断面形状が大きくなっていく外形がテーパ形状を有する筒型にしてもよい。そして、薄膜材料３６の気化物質を蒸発源３の外部に放出する開口部３８０が、容器本体３５１に連結する側の開口部よりも小さくなるような外形がテーパ形状を有するノズル３７とすることにより、追従リフレクタ３３の第２の開口部３３０にノズル３７を通して組み立てる際、追従リフレクタ３３のＺ軸方向の位置決めが容易となる。
また、本実施形態においては、ノズルを蒸発源ケースの天面に対してその長手方向が垂直となるように取り付けているが、角度をつけて天面に対して斜めに取り付けてもよい。
【００６２】
水冷板（第１の熱遮蔽板）３１、追従リフレクタ（第２の熱遮蔽板）３３、リフレクタ（第３の熱遮蔽板）３２を天面３５２に投影したとき、水冷板３１の第１の開口領域（第１の開口部３１１）とリフレクタ３２の第３の開口領域（第３の開口部３２４）とは互いにほぼ重なりあう。そして、第１の開口領域と第３の開口領域の内部に、ノズル３７が位置するよう、第１の開口部３１１及び第３の開口部３２４は形成される。
【００６３】
更に、追従リフレクタ３３の矩形状の外形の投影領域内に、互いに重なりあう第１の開口領域及び第３の開口領域が位置するように、水冷板３１、リフレクタ３２及び追従リフレクタ３３は配置される。この追従リフレクタ３３の外形の投影領域内に第１の開口領域及び第３の開口領域が位置するという配置関係は、成膜時の加熱による容器本体３５１の熱膨張によりノズル３７の位置が変動した場合においても維持されるよう追従リフレクタ３３は配置される。
【００６４】
蒸発源ケース３５は、直方体形状の水冷板３１の底面部３１３に、固定支持部３９１及び可動支持部３９２によって支持される。尚、本実施形態においては直方体形状の水冷板としたが、形状はこれに限定されない。ヒータ３４及びヒータ３４により加熱される蒸発源ケース３５からの輻射熱の成膜対象物（本実施形態においてはガラス基板）９への到達を遮蔽するために、成膜対象物９とヒータ３４により囲まれた蒸発源ケース３５との間に、少なくとも水冷板が配置される形状となればよい。
【００６５】
固定支持部３９１はＹ軸方向に長手方向を有する形状を有する。固定支持部３９１は、蒸発源ケース３５の底面と水冷板３１の底面部３１３との間に、蒸発源ケース３５の中央部に配置される。固定支持部３９１により、蒸発源ケース３５の底面の一部は、水冷板３１の底面部３１３に設置固定される。このように、固定支持部３９１は、成膜時の加熱による容器本体３５１の熱膨張が生じても伸張による位置ずれがほとんど生じない蒸発源ケース３５の中央部に配置される。
【００６６】
可動支持部３９２は、蒸発源ケース３５の底面と水冷板３１の底面部３１３との間に配置される。可動支持部３９２は、固定支持部３９１を境にして蒸発源ケース３５の長手方向における両端部付近にそれぞれ対向配置される。
【００６７】
可動支持部３９２は、蒸発源ケース３５の底面に設置固定され、水冷板３１の底面部３１３上を可動可能に構成される。可動支持部３９２は、ヒータ３４の加熱による容器本体３５１の熱膨張による容器本体３５１のＸ軸方向における伸張量に応じてＸ軸方向に移動可能に設けられる。例えば可動支持部３９２としてＹ軸方向に長軸方向を有するパイプローラを用いることができる。回転可能にパイプローラを蒸発源ケース３５の底面に設置固定させ、パイプローラが水冷板３１の底面部３１３上でＸ軸方向に沿って移動可能となるように構成することができる。
【００６８】
このように、蒸発源ケース３５は、固定支持部３９１及び可動支持部３９２を介して水冷板３１の底面部３１３に支持される。固定支持部３９１及び可動支持部３９２は、蒸発源ケース３５が水平に保持されるように、それぞれの高さが調整されて設けられる。
【００６９】
このように、固定支持部３９１及び可動支持部３９２を設けることにより、成膜時の加熱による容器本体３５１の熱膨張により容器本体３５１が伸張しても、伸張に伴って可動支持部３９２がＸ軸方向にスライドするため、容器本体３５１に歪みが生じることがない。
【００７０】
ここで、蒸発源ケース３５が加熱時の熱膨張によって移動が生じないように、蒸発源ケース３５の底面を設置固定させた場合、熱膨張により伸張した分、蒸発源ケースに歪みが生じる。これにより、蒸発源ケースの内底面の平滑性が失われ、薄膜材料の蒸発が面内で不均一となり、成膜される薄膜の膜厚のばらつきが生じてしまう。
【００７１】
これに対し、本実施形態においては、固定支持部３９１及び可動支持部３９２によって蒸発源ケース３５を水冷板３１で支持するため、熱膨張により容器本体３５１が伸張しても、この伸張量に応じて可動支持部３９２により蒸発源ケース３５がＸ軸方向に移動可能に構成されているので、蒸発源ケース３５に歪みが生じない。従って、面内均一の膜厚の薄膜が成膜可能となる。
【００７２】
尚、本実施形態においては、可動支持部３９２を蒸発源ケース３５に設置固定し、直方体形状の水冷板３１の内底面部上を可動支持部３９２が移動可能となるように構成したが、これに限定されない。例えば、可動支持部３９２を、蒸発源ケース３５に設置固定せず、水冷板３１の底面部３１３に設置固定し、可動支持部３９２により蒸発源ケース３５を支持する構成としてもよい。この場合、熱膨張により容器本体３５１が伸張しても、可動支持部３９２が回転することによって容器本体３５１の伸張が妨げられることがなく、蒸発源ケース３５に歪みが生じず、面内均一の膜厚の薄膜が成膜可能となる。
【００７３】
以上のように、ヒータ３４及びヒータ３４により加熱される蒸発源ケース３５からの輻射熱のうち、水冷板３１（第１の熱遮蔽板）及びリフレクタ（第３の熱遮蔽板）３２により遮蔽できない輻射熱を、追従リフレクタ３３を設けることにより減少させることができる。
【００７４】
図５及び図７を用いて、追従リフレクタ３３の有無による効果の違いを説明する。
図５及び図７は、図２の点線Ａで囲まれたノズル３７付近の部分拡大図に相当する。
図５は、追従リフレクタ３３が設けられている本実施形態に係る蒸発源３の部分図である。図５は、蒸発源３のノズル付近の加熱前後の様子を示す部分拡大上面図、及び、それに対応する断面図である。
【００７５】
図７Ａ及び図７Ｂは、追従リフレクタ３３が設けられていない比較例に係る蒸発源２０３の部分図である。図７Ａは、ノズル付近の加熱前後の様子を示す部分拡大上面図、及び、それに対応する断面図である。図７Ｂは、加熱時の蒸発源から放射される輻射熱Ｂの様子を示す。図７において、本実施形態に係る蒸発源３と同様の構成については同様の符号を付している。
【００７６】
図７Ａに示すように、成膜前の加熱前では、略楕円形の第１の開口部３１１５及び３１１６それぞれの内部の左寄りにノズル３７５及び３７６がそれぞれ位置する。これに対し、成膜時の加熱によって容器本体３５１が熱膨張しその長手方向に伸張し、これに伴ってノズル３７５及び３７６の位置が変動すると、第１の開口部３１１５及び３１１６それぞれの中央部にノズル３７５及び３７６がそれぞれ位置する。
【００７７】
図７Ｂに示すように、ヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からの輻射熱Ｂは、水冷板３１の天面部３１０に設けられている第１の開口部３１１及びリフレクタ３２に設けられている第３の開口部３２４を通って、蒸発源２０３の外へ放射される。蒸発源２０３の外へ放射された輻射熱Ｂは、ガラス基板９に到達し、ガラス基板９を加熱する。
【００７８】
ガラス基板９が加熱され、基板温度が高くなると、ガラス基板９に到達した薄膜材料の気化物質がガラス基板９上を動き回り適切に付着せず、また再蒸発をして成膜が適切に行われない。
【００７９】
また、成膜対象物上にメタルマスクを介して薄膜を成膜する場合では、メタルマスクが輻射熱により膨張し、成膜パターンの位置ずれが生じる。特に高精細パターンの薄膜を成膜する場合には、この成膜パターンの位置ずれは、例えばガラス基板９が表示装置を構成する基板である場合には、表示装置としたときに表示特性に大きな影響を及ぼしてしまう。
【００８０】
これに対し、本実施形態においては、図５に示すように、ヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からガラス基板９へ向かう輻射熱のうち、水冷板３１及びリフレクタ３２により遮蔽できない輻射熱を、第１の開口部３１１及び第３の開口部３２４に対応して設けられた追従リフレクタ３３により減少させることができる。
【００８１】
追従リフレクタ３３は、成膜時の加熱によるノズル３７の位置の変動に追従して位置が変動可能となっている。これにより、成膜時の加熱により蒸発装置３５が膨張しノズル３７の位置が変動しても、水冷板３１、リフレクタ３２及び追従リフレクタ３３を天面３５２に投影したとき、第１の開口領域と第３の開口領域は、追従リフレクタ３３の外形の投影領域内に位置するように構成されているので、熱膨張が生じていないときと同様に追従リフレクタ３３により輻射熱を減少させることができる。
【００８２】
更に、加熱により蒸発源ケース３５が膨張し、ノズル３７毎に位置ずれ量が異なってノズル３７の位置が変化しても、追従リフレクタ３３は、ノズル３７毎に互いに分離して個別に設けられているので、ノズル３７の動きが妨げられることがない。
【００８３】
このように、追従リフレクタ３３を設けることによりヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からガラス基板９へ向かう輻射熱を遮蔽し又は減少させることができる。これにより、ガラス基板９の加熱が抑制され、ガラス基板９上に薄膜材料３６の気化物質を付着させることができ、成膜を効率よく行うことができる。また、ガラス基板９上にメタルマスクを用いて薄膜パターンを形成する場合においては、輻射熱によるメタルマスクの膨張を抑制することができるので、高精度のパターン成膜が可能となる。
【００８４】
ここで、ノズル３７は薄膜材料の蒸気（気化物質）を放出するものである。ノズル３７が冷却されてノズル３７内を通過する薄膜材料の蒸気がノズル３７内で冷却されて液化するとノズル詰まりが生じ、所望の薄膜を得ることができなくなってしまう。従って、ノズル３７の動きに追従する熱遮蔽機能を有する追従リフレクタ３３をノズル３７に固定して設ける場合、ノズル３７を極力冷却しない構成とすることが望ましい。
【００８５】
本実施形態においては、ヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からガラス基板９へ向かう輻射熱を減少させつつ、ノズル３７を極力冷却しないようにするために、追従リフレクタ３３はノズル３７に点接触で固定されるように構成している。このように点接触させて固定することにより、ノズル３７と追従リフレクタ３３との接触面積を少なくすることができ、これによりノズル３７から追従リフレクタ３３への熱伝導を阻害して、追従リフレクタ３３によるノズル３７の冷却を抑制することができる。
【００８６】
追従リフレクタ３３は、放射率が低い、例えば０．１以下の材料で形成することが望ましい。追従リフレクタ３３の放射率を低くすることにより輻射による熱伝導が低くなり、ガラス基板９に到達する輻射熱の熱量を減少させることができる。また、ガラス基板９にメタルマスクを用いて薄膜パターンを形成する場合においては、輻射熱によるメタルマスクの膨張を抑制することができ、メタル膨張によるパターニングずれの発生を抑制することができる。尚、追従リフレクタ３３を放射率が低い材料で形成する他、放射率が低い材料で表面をコーティングした追従リフレクタ３３としてもよい。
【００８７】
更に、追従リフレクタ３３を、熱伝導率が低い、例えば１０ｗ／m・ｋ以下の材料で形成することが望ましく、ノズル３７の冷却を更に抑制することができる。
【００８８】
熱伝導率が低く、放射率が低い、本実施形態の追従リフレクタ３３に好ましい材料としては、タンタル、モリブデン、タングステン、ニッケル、コバルト、ステンレス、インコネル（登録商標。クロム、鉄、ケイ素等を含むニッケル合金。）等の放射率が低い金属を用いることができる。また、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＢＮ（窒化ホウ素）、ＰＢＮ（Pyrolytic Boron Nitride、減圧熱分解ＣＶＤ（Chemical Vapor deposition）で製造される窒化ホウ素）、ＳｉＯ２(二酸化ケイ素)等の無機物、無機繊維系断熱材などを用いることができる。本実施形態においては、放射率が０．４のＰＢＮ又は放射率が０．１５のインコネル（登録商標）を用いた。また、放射率を低くするために、追従リフレクタ３３の表面の表面粗さを小さくし鏡面状態にしてもよい。
【００８９】
以上のように、本実施形態においては、追従リフレクタ３３を設けることにより、追従リフレクタ３３を設けない場合と比較して、輻射熱の熱量を減少させることができる。したがって、蒸発源３から放射される輻射熱を減少させることができる。
【００９０】
更に、追従リフレクタ３３はノズル３７毎に個別に設けられ、追従リフレクタ３３はノズル３７の位置の変動に追従するので、成膜時に蒸発源ケース３５が膨張し各ノズル３７の位置ずれ量が異なってその位置が変動しても、熱膨張前と変わらずに追従リフレクタ３３により輻射熱の熱量を減少させることができる。
【００９１】
（第２の実施形態）
上記の実施形態において、追従リフレクタ３３は点接触でノズル３７に固定され、追従リフレクタ３３とノズル３７との接触面積を小さくしてノズル３７の冷却を抑制していたが、これに限定されない。例えば、追従リフレクタ３３とノズル３７との間にリング状の熱伝導率の低い間隙部材を設けてノズル３７の冷却を抑制する構成としてもよい。
【００９２】
図６は第２の実施形態に係る蒸発源１０３のノズル付近における部分拡大図である。図６Ａは蒸発源１０３のノズル付近の蒸発源１０３を上斜めの方向からみた部分拡大斜視図である。図６Ｂは蒸発源１０３の部分拡大断面図である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。第１の実施形態と第２の実施形態とは、追従リフレクタの開口部の形状が異なる点、第２の実施形態では間隙部材が設けられている点で相違する。
【００９３】
図６Ｂに示すように、蒸発源１０３では、Ｚ軸方向に沿って、水冷板３１の天面部３１０とリフレクタ３２との間に、天面部３１０及びリフレクタ３２とそれぞれ離間して、第２の熱遮蔽板としての追従リフレクタ１０３３が設けられている。更に、追従リフレクタ１０３３とノズル３７との間にはリング状の間隙部材１０３８が設けられている。第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ノズル３７毎に追従リフレクタ１０３３は個別に配置される。
【００９４】
追従リフレクタ１０３３は、第１の実施形態における追従リフレクタ３３と同様に矩形状の外形を有する。追従リフレクタ１０３３は、その略中央部に第２の開口部１３３０を有する。第２の開口部１３３０はＸＹ平面上における形状が略円形を有する。ノズル３７、追従リフレクタ１０３３、及び、リング状の間隙部材１０３８をＸＹ平面に投影したとき、ノズル３７の外形は、第２の開口部１３３０の投影領域内に位置し、ノズル３７の外形と第２の開口部１３３０は同心円状に重なる。更に、投影図において、ノズル３７の外形と第２の開口部１３３０との間隙を埋めるようにリング状の間隙部材１０３８が位置する。
【００９５】
追従リフレクタ１０３３は、間隙部材１０３８を介してノズル３７に固定配置される。このように追従リフレクタ１０３３がノズル３７に固定されることにより、ノズル３７の位置の変動に追従して追従リフレクタ１０３３も位置が変動する。そして、追従リフレクタ１０３３を設けることにより、水冷板３１及びリフレクタ３２では遮蔽しきれないヒータ３４及びヒータ３４により加熱された蒸発源ケース３５からガラス基板９に向かう輻射熱の熱量を減少させることができる。
【００９６】
追従リフレクタ１０３３は、放射率が低い材料で形成することが望ましく、第１の実施形態で記載した追従リフレクタ３３と同様の材料を用いることができる。
【００９７】
間隙部材１０３８には熱伝導率が低い材料を用いることが望ましく、例えば熱伝導率が３０ｗ／m・ｋ以下の材料を用いるのが好ましい。具体的な材料としては、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニアなどを用いることができる。
【００９８】
熱伝導率が低い材料を間隙部材１０３８に用いることにより、追従リフレクタ１０３３によるノズル３７の冷却を抑制することができ、また、追従リフレクタ１０３３に用いる材料の選択範囲を広げることができる。
【００９９】
尚、第１の実施形態で示した、突起部３８により追従リフレクタ３３をノズル３７に固定する構造に加え、突起部３８とノズル３７との間に熱伝導率が低い材料からなる間隙部材を設ける構造としてもよい。
【０１００】
（第３の実施形態）
第１の実施形態において、追従リフレクタ３３は、３点でノズル３７を支持しノズル３７に固定され、点で支持することによりノズル３７の冷却を抑制していたが、これに限定されない。
【０１０１】
例えば、追従リフレクタに設けられる第２の開口部の大きさとノズル３７との外形をほぼ同等とし、追従リフレクタに設けられる第２の開口部にノズル３７を貫通させ追従リフレクタとノズル３７とを第２の開口部の側面で接触させ、追従リフレクタをノズル３７に固定させてもよい。このような構造では、輻射熱を遮蔽し、かつ、追従リフレクタによるノズル３７の冷却を抑制するために、追従リフレクタを、熱伝導率が低い、例えば３０ｗ／m・ｋ以下で、更に、放射率が低い、例えば０．１以下材料を用いて形成することが望ましく、例えば放射率が０．４のＰＢＮ又は放射率が０．１５のインコネル（登録商標）を用いることができる。
【０１０２】
（変形例）
上記実施形態においては、薄膜材料として銀を例に挙げて説明したが、これに限定されず、カラーフィルタ等の有機膜の成膜にも本発明を適用できる。
また、上述の実施形態においては、１つの開口部（気化物質放出口）を有するノズルに、１つの追従リフレクタを設けているが、これに限定されない。例えば連続して並んで配置される複数の開口部（気化物質放出口）を有するノズル１つに対して、１つの追従リフレクタを設けるようにしてもよい。例えば、連続して並んで配置される４つの開口部を有するノズル１つに対して１つの追従リフレクタを設けることができる。ここで、複数の開口部を有するノズルは、上記実施形態で示した構造である１つの開口部３８０を有するノズル３７を複数ひとまとめにしたノズル群の形態も含む。
【符号の説明】
【０１０３】
１…成膜装置
２…真空槽（収容部）
３、１０３…蒸発源
９…ガラス基板（成膜対象物）
３１…水冷板（第１の熱遮蔽板）
３２…リフレクタ（第３の熱遮蔽板）
３３、１０３３…追従リフレクタ（第２の熱遮蔽板）
３４…ヒータ（加熱装置）
３５…蒸発源ケース（蒸発源容器）
３６…薄膜材料
３７…ノズル
３８…突起部
３１０…水冷板の天面部
３１１…第１の開口部
３２４…第３の開口部
３５１…容器本体
３５２…天面
３８０…ノズルの開口部
３９１…固定支持部
３９２…可動支持部
【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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