(57)【要約】  本明細書で説明される実施形態は、基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための蒸発源（２０）に関する。蒸発源（２０）は、複数のノズル（２２）を有する１以上の分配管（１０６）であって、前記複数のノズル（２２）の各ノズルが蒸発した原料物質のプルームを基板（１０）に向けるように構成された、分配管（１０６）、及び複数の開孔（３２）を備えた遮蔽デバイス（３０）であって、前記複数の開孔（３２）のうちの少なくとも１つの開孔が、単一の関連付けられたノズルから放出された前記蒸発した原料物質のプルーム（３１８）を個別に形作るように構成された、遮蔽デバイス（３０）を備える。更なる態様によれば、蒸発源のための遮蔽デバイス、更に、基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための方法が説明される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための蒸発源（２０）であって、
複数のノズル（２２）を有する１以上の分配管（１０６）であって、前記複数のノズル（２２）の各ノズルが、蒸発した原料物質のプルームを前記基板（１０）へ向けるように構成された、分配管（１０６）、及び
複数の開孔（３２）を備えた遮蔽デバイス（３０）であって、前記複数の開孔（３２）のうちの少なくとも１つの開孔が、単一の関連付けられたノズルから放出された前記蒸発した原料物質のプルーム（３１８）を個別に形作るように構成された、遮蔽デバイス（３０）を備える、蒸発源。
【請求項２】
前記少なくとも１つの開孔が、円周壁（３４）によって取り囲まれた前記プルーム（３１８）のための通路として構成され、前記円周壁（３４）が、第１の断面内で、主たる放出方向（Ｘ）に対して第１の最大放出角度（θ）よりも大きい放出角度を有する、前記プルーム（３１８）の前記蒸発した原料物質を遮断するように構成され、前記円周壁（３４）が、前記第１の断面と垂直な第２の断面内で、前記主たる放出方向（Ｘ）に対して第２の最大放出角度（β）よりも大きい放出角度を有する、前記プルーム（３１８）の前記蒸発した原料物質を遮断するように構成されている、請求項１に記載の蒸発源。
【請求項３】
前記第１の断面が水平面であり、前記第２の断面が垂直面であり、前記第１の最大放出角度（θ）が１０度から４５度までの角度であり、前記第２の最大放出角度が１５度から６０度までの角度であり、特に、前記第１の最大放出角度（θ）が前記第２の最大放出角度よりも小さい、請求項２に記載の蒸発源。
【請求項４】
前記単一の関連付けられたノズルの出口が、特に、前記遮蔽デバイス（３０）と接触することなしに、前記遮蔽デバイス（３０）の中へ少なくとも部分的に突出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項５】
前記少なくとも１つの開孔が、円周壁（３４）によって取り囲まれた前記プルーム（３１８）のための通路として構成され、主たる放出方向（Ｘ）における前記円周壁の長さが、周方向において変動し、特に、前記円周壁（３４）が、前記主たる放出方向（Ｘ）を含む第１の断面において第１の長さ（Ｔ１）を有し、前記円周壁（３４）が、前記主たる放出方向（Ｘ）を含み且つ前記第１の断面と垂直に延在する第２の断面において、前記第１の長さ（Ｔ１）よりも小さい第２の長さ（Ｔ２）を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項６】
前記円周壁（３４）の前記長さが、前記第１の断面における前記第１の長さ（Ｔ１）から前記第２の断面における前記第２の長さ（Ｔ２）へ連続的に変動し、特に、前記円周壁（３４）の前端（３５）が、周方向において起伏のある形状を有する、請求項５に記載の蒸発源。
【請求項７】
前記少なくとも１つの開孔が、丸い通路として、円形状の通路として、又は卵型の通路として構成され、特に、前記少なくとも１つの開孔が、３ｍｍ以上且つ２５ｍｍ以下の直径を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項８】
前記遮蔽デバイス（３０）が、複数の分離した遮蔽ユニット（６０）を備え、前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）の各遮蔽ユニットが、前記複数の開孔（３２）のうちの１以上の開孔を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項９】
前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、特に、それぞれ、隣接する開孔の間に１ｃｍ以上且つ５ｃｍ以下の距離を有する、直線的な配置で支持構造体によって連結された、前記複数の開孔（３２）のうちの２つ、３つ、４つ、又は５つ以上の開孔を備える、請求項８に記載の蒸発源。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの遮蔽ユニットが、前記１以上の分配管（１０６）のうちの単一の分配管の長さ方向において、前記単一の分配管の熱膨張及び収縮に従うように、前記単一の分配管に連結されている、請求項９に記載の蒸発源。
【請求項１１】
互いに隣り合って延在する２以上の分配管（１０６）を備え、前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）の各遮蔽ユニットが、前記１以上の分配管のうちの単一の分配管と機械的に固定され、前記複数のノズル（２２）のうちの２つ又は３つ以上の隣接するノズルの前記蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るために、前記複数の開孔（３２）のうちの２つ又は３つ以上の開孔を備える、請求項８から１０のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１２】
前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの残りの遮蔽ユニットに対して移動可能なように、前記残りの遮蔽ユニットから機械的に連結解除されている、請求項８から１１のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１３】
前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、前記１以上の分配管から熱的に分離され、特に、前記少なくとも１つの遮蔽ユニットが、１以上のスペーサ要素（４１１）によって前記１以上の分配管（１０６）からある距離において保持されている、請求項８から１２のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１４】
基板（１０）上に蒸発した原料物質を堆積させるための蒸発源（２０）、特に、請求項１から１３のいずれか一項に記載の蒸発源（２０）、のための遮蔽デバイス（３０）であって、
複数の分離した遮蔽ユニット（６０）であって、各遮蔽ユニットが、それぞれ、円周壁（３４）によって取り囲まれた通路として構成された１以上の開孔を備え、各開孔が、前記蒸発源の単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルーム（３１８）を個別に形作るように構成された、遮蔽ユニット（６０）を備える、遮蔽デバイス。
【請求項１５】
真空チャンバ内の基板（１０）上に蒸発した原料物質を堆積させるための方法であって、
蒸発源（２０）の１以上の分配管（１０６）の複数のノズル（２２）であって、各々が前記基板（１０）に向けて伝播する蒸発した原料物質のプルームを生成する、複数のノズル（２２）を通して蒸発した原料物質を誘導すること、及び
遮蔽デバイス（３０）の複数の開孔（３２）によって、前記蒸発した原料物質のプルームを個別に形作ることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、基板上への材料の堆積、及び基板上に例えば有機材料などの材料を堆積させるための装置に関する。本開示の実施形態は、特に、基板上に例えば有機材料などの蒸発した材料を堆積させるための蒸発源に関する。更なる実施形態は、蒸発源のための遮蔽デバイスに関し、更に、基板上に例えば有機材料などの材料を堆積させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機蒸発器は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造のためのツールである。ＯＬＥＤは、特殊な発光ダイオードであり、その中で発光層がある有機化合物の薄膜を含んでいる。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、情報を表示するためのテレビ画面、コンピュータモニタ、携帯電話、及び他の携帯型デバイスの製造において使用される。ＯＬＥＤは、一般的な空間照明にも使用することができる。ＯＬＥＤピクセルが直接発光し、バックライトを必要としないので、ＯＬＥＤディスプレイで可能な色、輝度、及び視野角の範囲は、従来のＬＣＤディスプレイの範囲よりも広い。したがって、ＯＬＥＤディスプレイのエネルギー消費は、従来のＬＣＤディスプレイのエネルギー消費よりもかなり少ない。更に、ＯＬＥＤをフレキシブル基板上に製造することができるという事実により、更なる用途が得られる。例えば、典型的なＯＬＥＤディスプレイは、個別に通電可能なピクセルを有するマトリクスディスプレイパネルを形成するように全て基板上に堆積される、２つの電極の間に配置された有機材料の層を含み得る。ＯＬＥＤは、一般的に、２つのガラスパネルの間に置かれ、ＯＬＥＤをその中に封入するためにガラスパネルの端部が密閉される。
【０００３】
このようなディスプレイデバイスを製造する際には、多くの課題に遭遇することになる。ＯＬＥＤディスプレイ又はＯＬＥＤ照明アプリケーションは、例えば、真空の中で蒸発する、幾つかの有機材料のスタックを含む。有機材料は、シャドーマスクを通して、続けて堆積される。ＯＬＥＤスタックを効率良く製造するためには、混合層／ドープ層が生じるように、２つ以上の材料（例えば、ホスト及びドーパント）を共堆積又は共蒸発することが望ましい。更に、非常に繊細な有機材料の蒸発には、幾つかの工程条件があることを考慮しなければならない。
【０００４】
材料を基板上に堆積させるために、材料は、材料が蒸発するまで加熱される。分配管は、蒸発した材料をノズルを通して基板へ誘導する。最近では、堆積工程の精度が上がり、例えば、非常に小さいピクセルサイズを提供することができるようになっている。ある工程では、蒸発した材料がマスク開口部を通過するときに、マスクがピクセルを画定するように使用される。しかし、マスクのシャドーイング効果、蒸発した材料の広がりなどが、蒸発工程の精度と予測可能性を更に高めることを難しくしている。
【０００５】
上述のことに照らしてみると、高い品質と精度を有するデバイスを製造するために、蒸発工程の精度と予測可能性を高めることが有益である。
【発明の概要】
【０００６】
上述したことに照らしてみると、蒸発源、蒸発源のための遮蔽デバイス、更に、基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための方法が提供される。
【０００７】
本開示の一態様によれば、基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための蒸発源が提供される。蒸発源は、複数のノズルを有する１以上の分配管であって、複数のノズルの各ノズルが蒸発した原料物質のプルーム（plume）を基板へ向けるように構成された、分配管、及び複数の開孔を備えた遮蔽デバイスであって、複数の開孔のうちの少なくとも１つの開孔が、単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを形作るように構成された、遮蔽デバイスを備える。
【０００８】
ある実施形態では、複数の開孔の各開孔が、複数のノズルの単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るように構成されている。
【０００９】
本開示の更なる一態様によれば、基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための蒸発源のための遮蔽デバイスが提供される。遮蔽デバイスは、複数の分離した遮蔽ユニットであって、各遮蔽ユニットが、それぞれ、円周壁によって取り囲まれた通路として構成された１以上の開孔を備え、１以上の開孔の各開孔が、蒸発源の単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るように構成された、遮蔽ユニットを備える。
【００１０】
本開示の更なる一態様によれば、真空チャンバ内の基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための方法が提供される。該方法は、蒸発した原料物質を蒸発源の複数のノズルであって、各々が基板に向けて伝播する蒸発した原料物質のプルームを生成する、複数のノズルを通して誘導すること、及び遮蔽デバイスの複数の開孔によって蒸発した原料物質のプルームを個別に形作ることを含む。
【００１１】
本開示の更なる態様、利点、及び特徴は、明細書及び添付の図面から明らかとなる。
【００１２】
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上で簡単に概説した本開示のより具体的な説明を得ることができる。添付の図面は、本開示の実施形態に関し、以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源を含む堆積装置の概略的な上面図を示す。
【図２Ａ】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源の一部分の概略図を示す。
【図２Ｂ】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源の一部分の概略図を示す。
【図２Ｃ】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源の一部分の概略図を示す。
【図３】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源の概略的な上面図を示す。
【図４】本明細書で説明される実施形態による、３つの分配管を有する蒸発源の概略的な上面図を示す。
【図５】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源の概略的な断面図を示す。
【図６】本明細書で説明される実施形態による、遮蔽デバイスの斜視図である。
【図７】本明細書で説明される実施形態による、遮蔽デバイスの斜視図である。
【図８Ａ】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源を有する堆積装置の動作中の２つの連続するフェーズのうちの１つの概略図である。
【図８Ｂ】本明細書で説明される実施形態による、蒸発源を有する堆積装置の動作中の２つの連続するフェーズのうちの１つの概略図である。
【図９】本明細書で説明される実施形態による、基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本開示の様々な実施形態が詳細に参照され、それらのうち１以上の実施例が図面で示される。図面についての以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。概して、個々の実施形態に関しての相違のみが説明される。各実施例は、説明のために提供され、本開示の限定を意味しない。更に、一実施形態の部分として図示され且つ説明される特徴は、他の実施形態で用いてもよく、或いは、他の実施形態と併せて用いられてもよい。それにより、更に別の実施形態が生み出される。本明細書は、このような修正及び改変を含むことが意図されている。
【００１５】
本明細書で使用される際に、「原料物質」という用語は、蒸発し基板の表面上に堆積する材料として理解され得る。例えば、本明細書で説明される実施形態では、基板の表面上に堆積される蒸発した有機材料が、原料物質であり得る。有機材料の非限定的な例は、以下のもののうちの１以上を含む。すなわち、ＩＴＯ、ＮＰＤ、Ａｌｑ３、キナクリドン、Ｍｇ／ＡＧ、スターバースト材料などである。
【００１６】
本明細書で使用される際に、「蒸発源」という用語は、基板上に堆積されるべき蒸発した原料物質を提供する構成として理解され得る。特に、蒸発源は、堆積装置の真空堆積チャンバなどの、真空チャンバ内の堆積領域の中へ、基板上に堆積されるべき蒸発した原料物質を向けるように構成され得る。蒸発した原料物質は、蒸発源の複数のノズルを介して基板に向けられ得る。ノズルは、それぞれ、ノズル出口を有し、ノズル出口は、堆積領域に向けられ、特に、被覆されるべき基板に向けられ得る。
【００１７】
蒸発源は、基板上に堆積されるべき原料物質を蒸発させる蒸発器又は坩堝、及び分配管を含み得る。分配管は、坩堝と流体連通し、堆積領域の中へ蒸発した原料物質を放出するための複数のノズルへ、蒸発した原料物質を搬送するように構成されている。
【００１８】
ある実施形態では、蒸発源が、２以上の分配管を含み、各分配管が、単一のノズルを有する。ある実施形態では、蒸発源が、２以上の分配管を含み、各分配管が、複数のノズルを有する。ある実施形態では、分配管が、１以上のノズル、特に、１０以上のノズルを含む。ある実施形態では、蒸発源が、互いに隣り合って配置された２以上の分配管を含み、２以上の分配管の各々が、１０以上のノズルを含む。
【００１９】
本明細書で使用される際に、「坩堝」という用語は、堆積されるべき原料物質を提供する又は含む、デバイス又は容器として理解され得る。通常、坩堝は、基板上に堆積されるべき原料物質を蒸発させるために加熱され得る。本明細書の実施形態によれば、坩堝は、それに対して蒸発した原料物質が運ばれ得るところの分配管と流体連通し得る。
【００２０】
本明細書で使用される際に、「分配管」という用語は、蒸発した原料物質を誘導し供給するためのパイプとして理解され得る。特に、分配管は、蒸発した原料物質を坩堝から分配管内の複数のノズルへ誘導し得る。本明細書で使用される際に、「複数のノズル」という用語は、通常、２以上のノズルを含み、各ノズルは、主たる放出方向に沿って、基板に向けて蒸発した原料物質を放出するためのノズル出口を含む。本明細書で説明される実施形態によれば、分配管は、特に、垂直方向において、第１の殊に長手方向に延在する直線的な分配管であり得る。ある実施形態では、分配管が、円筒形状を有するパイプを含み得る。円筒は、円状の底形状又は任意の他の適切な底形状を有し得る。分配管の実施例は、以下でより詳細に説明される。ある実施形態では、蒸発源が、２つ又は３つの分配管を含み得る。ある実施形態では、異なる材料が基板上に堆積され得るように、各分配管が坩堝と流体連通している。
【００２１】
図１は、本明細書で説明される実施形態による、蒸発源２０を含む堆積装置１００の概略的な上面図を示している。堆積装置１００は、蒸発源２０が配置される真空チャンバ１１０を含む。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、蒸発源２０は、被覆されるべき基板の表面に沿って並進運動するように構成されている。更に、蒸発源２０は、回転軸の周りで回転するように構成され得る。
【００２２】
実施形態によれば、蒸発源２０は、１以上の蒸発坩堝と１以上の分配管を有し得る。例えば、図１で示される蒸発源２０は、２つの蒸発坩堝１０４と２つの分配管１０６を含む。図１で示されているように、基板１０と更なる基板１１が、蒸発した原料物質を受けるために真空チャンバ１１０内に設けられている。
【００２３】
本明細書のある実施形態によれば、基板をマスキングするためのマスクアセンブリが、基板と蒸発源との間に設けられ得る。マスクアセンブリは、マスク、及びマスクを所定の位置に保持するためのマスクフレームを含み得る。本明細書の実施形態では、１以上の更なる軌道が、マスクアセンブリを支持し配置するために設けられていてもよい。例えば、図１で示される実施形態は、蒸発源２０と基板１０との間に配置された第１のマスクフレーム１３１によって支持された第１のマスク１３３と、蒸発源２０と更なる基板１１との間に配置された第２のマスクフレーム１３２によって支持された第２のマスク１３４とを有する。基板１０と更なる基板１１は、真空チャンバ１１０内の（図１では示されていない）それぞれの移送軌道上に配置され得る。
【００２４】
図１は、遮蔽デバイス３０を更に示している。以下でより詳細に説明されるように、遮蔽デバイス３０は、蒸発した原料物質を、分配管１０６から、それぞれ、基板１０及び／又は更なる基板１１へ誘導するように設けられている。遮蔽デバイス３０は、ノズルから下流に、すなわち、分配管と基板との間に設けられ得る。ある実施形態では、遮蔽デバイス３０が、例えば、ねじを介して、少なくとも１つの分配管に着脱可能に固定され得る。
【００２５】
本明細書の実施形態では、ＯＬＥＤ製造システムなどにおいて、基板上に材料を堆積させるためにマスクが使用されるならば、マスクは、約３０μｍ以下又は約２０μｍの断面の寸法（例えば、断面の最小寸法）を有するピクセル開口部などの、約５０μｍ×５０μｍ以下のサイズを有するピクセル開口部を有するピクセルマスクであり得る。一実施例では、ピクセルマスクが、約４０μｍの厚さを有し得る。マスクの厚さとピクセル開口部のサイズを考慮すると、シャドーイング効果が現れ得る。シャドーイング効果によって、マスク内のピクセル開口部の壁が、ピクセル開口部を影で覆う。本明細書で説明される遮蔽デバイス３０は、マスク上への及び基板上への蒸発した原料物質の衝突の最大角度を限定し、シャドーイング効果を低減させ得る。
【００２６】
本明細書で説明される実施形態によれば、遮蔽デバイス３０の材料が、約１００°Ｃから約６００°Ｃの温度を有する蒸発した原料物質に対して適合され得る。ある実施形態では、遮蔽デバイスが、２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きい熱伝導率を有する材料、及び／又は例えば蒸発した有機材料に対して化学的に不活性な材料を含み得る。ある実施形態によれば、遮蔽デバイスが、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＤＬＣ、及びグラファイトのうちの少なくとも１つを含み、又は挙げられた材料のうちの少なくとも１つを用いた被覆を含み得る。
【００２７】
本明細書で説明される実施形態によれば、基板は、実質的に垂直位置において原料物質を用いて被覆され得る。通常、分配管１０６は、本質的に垂直に延在する線源として構成されている。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、本明細書で説明される実施形態では、「垂直」という用語が、特に、基板の配向に対して言及するときに、垂直方向から２０度以下、例えば、１０度以下の偏差を許容すると理解される。例えば、垂直方向からの幾らかの偏差を有する基板支持体がより安定した基板位置をもたらし得るので、この偏差が提供され得る。しかし、原料物質の堆積中の本質的に垂直な基板の配向は、水平な基板の配向とは異なると考えられる。基板の表面は、一方の基板寸法に対応する１つの方向に延びる線源、及び他方の基板寸法に対応する他方の方向に沿った並進運動によって被覆される。
【００２８】
ある実施形態では、蒸発源２０が、軌道、例えば、（図面では示されていない）環状軌道又は直線的なガイド１２０上において、堆積装置１００の真空チャンバ１１０内に設けられ得る。軌道又は直線的なガイド１２０は、蒸発源２０の並進移動のために構成されている。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、種々の実施形態によれば、並進運動のためのドライブが、真空チャンバ１１０又はそれらの組み合わせの範囲内で、トラック又は直線的なガイド１２０において、蒸発源２０内に設けられ得る。したがって、蒸発源は、堆積中に被覆されるべき基板の表面に沿って、特に、直線的な経路に沿って移動され得る。基板上に堆積される材料の均一性が改良され得る。
【００２９】
図１は、バルブ１０５、例えば、ゲートバルブを更に示している。バルブ１０５は、（図１では示されていない）隣接する真空チャンバに対する真空密封を可能にする。本明細書で説明される実施形態によれば、バルブ１０５は、基板又はマスクの真空チャンバ１１０の中への及び／又は真空チャンバ１１０からの移送のために開かれ得る。
【００３０】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、保守真空チャンバ１１１などの更なる真空チャンバが、真空チャンバ１１０に隣接して設けられている。通常、真空チャンバ１１０と保守真空チャンバ１１１は、バルブ１０９で連結され得る。バルブ１０９は、真空チャンバ１１０と保守真空チャンバ１１１との間の真空密封を開閉するように構成されている。本明細書の実施形態によれば、蒸発源２０は、バルブ１０９が開放状態にある間、保守真空チャンバ１１１に移送することができる。その後、バルブは、真空チャンバ１１０と保守真空チャンバ１１１との間に真空密封を提供するよう閉じることができる。バルブ１０９が閉鎖されたならば、保守真空チャンバ１１１は、真空チャンバ１１０内の真空を破壊せずに、蒸発源２０の保守のために通気及び開放することができる。
【００３１】
堆積装置は、処理方法を含むＯＬＥＤデバイス製造のための用途を含む、様々な用途のために使用され得る。例えば、２以上の有機材料などの２以上の原料物質が、同時に蒸発される。図１で示された実施例では、２つの分配管１０６と対応する蒸発坩堝とが、互いに隣り合って設けられている。例えば、ある実施形態では、３つの分配管が、互いに隣り合って設けられ得る。各分配管は、それぞれの分配管の内部から真空チャンバの堆積領域の中へ蒸発した原料物質を導入するための、それぞれのノズル出口を有する複数のノズルを含む。ノズルは、それぞれの分配管の直線的な延在方向に沿って、例えば、等しい間隔で設けられ得る。各分配管は、真空チャンバの堆積領域の中へ異なる蒸発した原料物質を導入するように構成され得る。
【００３２】
図１で示された実施形態は、移動可能な蒸発源２０を有する堆積装置１００を提供するが、当業者であれば、上述の実施形態は、処理中に基板が移動する堆積システムにも適用され得ることが理解できるだろう。例えば、被覆されるべき基板は、静止した材料堆積構成に沿って誘導され、駆動され得る。
【００３３】
本明細書で説明される実施形態は、特に、例えば、大きい面積の基板上でのＯＬＥＤディスプレイ製造のための、有機材料の堆積に関する。ある実施形態によれば、大きい面積の基板又は１以上の基板を支持するキャリアは、少なくとも０．１７４ｍ2のサイズを有し得る。例えば、堆積システムは、約１．４ｍ２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に対応するＧＥＮ５、約４．２９ｍ２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に対応するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に対応するＧＥＮ８．５、又は更に約８．７ｍ２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に対応するＧＥＮ１０の基板などの大きい面積の基板を処理するように適合され得る。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２のような更に次の世代、並びにそれに相当する基板面積を同様に実装することができる。
【００３４】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、本明細書の実施形態によれば、基板の厚さは、０．１から１．８ｍｍであり、この基板のための保持構成は、そのような基板の厚さに適合され得る。基板の厚さは、０．５ｍｍ又は０．３ｍｍなどの、約０．９ｍｍ以下であり、保持構成は、そのような基板の厚さに適合され得る。通常、基板は、材料堆積に適した任意の材料から作られ得る。例えば、基板は、堆積プロセスによって被覆できる、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラスなど）、金属、ポリマー、セラミック、複合材料、炭素繊維材料、若しくは任意の他の材料、又は材料の組合せから成る群から選択された材料から作られてもよい。
【００３５】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、堆積装置１００は、遮蔽壁として構成され得る材料収集ユニット４０を更に含み得る。特に、回転軸の周りでの蒸発源２０の回転中に、蒸発源が回転された位置あるときに、材料収集ユニット４０は、蒸発源から及び／又は遮蔽デバイス３０から放出された蒸発した原料物質を収集するように構成され得る。
【００３６】
ある実施形態では、加熱デバイス５０が、堆積装置１００のサービス位置にある遮蔽デバイスを洗浄するために設けられ得る。サービス位置は、蒸発源のノズルが被覆されるべき基板に向けられるところの堆積装置の堆積位置と比較して、蒸発源が回転された位置にあるところの堆積装置の位置であり得る。
【００３７】
図２Ａから図２Ｃは、本明細書で説明される実施形態による、蒸発源２０の部分を示している。図２Ａで示されているように、蒸発源２０は、分配管１０６と蒸発坩堝１０４を含み得る。例えば、分配管は、加熱ユニット２２５を有する細長い立方体とすることができる。蒸発坩堝は、加熱ユニット２２５を用いて蒸発されるべき有機材料などの、原料物質のための容器であり得る。
【００３８】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、実施形態によれば、複数のノズル２２が、蒸発源２０の長さ方向に沿って配置され得る。特に、複数のノズルは、分配管の長さ方向に沿って配置され得る。
【００３９】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、分配管１０６は、長さ方向において本質的に垂直に延在する。例えば、分配管１０６の長さは、少なくとも堆積装置の中で堆積される基板の高さに対応する。多くの場合では、分配管１０６の長さが、堆積されるべき基板の高さよりも、少なくとも１０％又は更に２０％だけ長くなる。それは、基盤の上端及び／又は基板の下端における均一な堆積を可能にする。
【００４０】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせ得る、ある実施形態によれば、分配管の長さは、１．３ｍ以上、例えば、２．５ｍ以上であり得る。図２Ａで示されているように、一構成によれば、蒸発坩堝１０４は、分配管１０６の下端において設けられている。通常、原料物質は、蒸発坩堝１０４の中で蒸発する。蒸発した原料物質は、分配管１０５の底に入り、分配管内の複数の出口を通して本質的に側方に、例えば、本質的に垂直に方向付けられた基板に向けて誘導される。
【００４１】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、ノズル出口が本質的に水平（＋／−２０度）である主たる放出方向Ｘを規定するように、複数のノズルが配置されている。ある特定の実施形態によれば、主たる放出方向Ｘは、僅かに上方に（例えば、３度から７度上方になど、水平から１５度までの範囲内で上方に）方向付けられていてもよい。同様に、粒子の発生を低減させ得るように、蒸発方向に対して実質的に垂直となるように基盤を僅かに傾斜させてもよい。例示目的で、蒸発坩堝１０４及び分配管１０６が、熱シールドを含まない状態で図２Ａに示されている。加熱ユニット２１５及び加熱ユニット２２５は、図２Ｂで示されている概略的な斜視図において見ることができる。
【００４２】
図２Ｂは、特に、蒸発坩堝１０４に連結された分配管１０６の蒸発源の一部分の拡大された概略図を示している。蒸発坩堝１０４と分配管１０６との間の連結を提供するように構成された、フランジユニット２０３が設けられている。例えば、蒸発坩堝及び分配管が、例えば、蒸発源の動作のために、フランジユニットで分離及び連結又は組み立てできる別個のユニットとして提供されている。
【００４３】
分配管１０６は、内部空洞２１０を有する。加熱ユニット２１５は、分配管を加熱するために設けられている。蒸発坩堝１０４によって提供された蒸発した原料物質が、分配管１０６の壁の内側部分において凝縮しないような温度まで、分配管１０６を加熱することができる。２つ以上の熱シールド２１７が、分配管１０６の管周囲に設けられている。熱シールドは、加熱ユニット２１５によって提供された熱エネルギーを、空洞２１０に向けて反射し返すように構成されている。熱シールド２１７が熱損失を低減させるので、分配管１０６を加熱するのに必要なエネルギー、すなわち、加熱ユニット２１５に提供されるエネルギーを、減らすことができる。他の分配管及び／又はマスク若しくは基板への熱伝達を減らすことができる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、熱シールド２１７は、２つ以上の熱シールド層、例えば、１０の熱シールド層などの、５つ以上の熱シールド層を含むことができる。
【００４４】
通常、図２Ｂで示されるように、熱シールド２１７は、分配管１０６内のノズルの位置において開口部を含む。図２Ｂで示されている蒸発源の拡大図は、（概略的に出口として描かれている）４つのノズルを示している。ノズルは、分配管１０６の長さ方向に沿って設けられ得る。本明細書で説明されるように、分配管１０６は、例えば、複数のノズルを有する、直線的な分配管として設けられ得る。例えば、分配管は、分配管の長さ方向に沿って配置された４０、５０、又は５４のノズルなどの、３０を上回るノズルを有していてもよい。本明細書の実施形態によれば、ノズルは、互いから間隔を空けられ得る。例えば、ノズルは、１ｃｍ以上の距離、例えば、１ｃｍから３ｃｍまでの距離、例えば、２ｃｍの距離によって間隔を空けられ得る。
【００４５】
動作中に、分配管１０６は、フランジユニット２０３において蒸発坩堝１０４に連結されている。蒸発坩堝１０４は、蒸発されるべき原料物質を受け入れ、原料物質を蒸発させるように構成されている。図２Ｂは、蒸発坩堝１０４のハウジングを通る断面図を示している。例えば、蒸発坩堝の上側部分において、蒸発坩堝１０４の筐体を閉じるためのプラグ２２２、蓋、カバーなどを使用して閉じられ得る、リフィル開口部が設けられている。
【００４６】
外側加熱ユニット２２５が、蒸発坩堝１０４の筐体内に設けられている。外側加熱ユニット２２５は、蒸発坩堝１０４の壁の少なくとも一部分に沿って延在し得る。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、更に又は代替的に、１以上の中央加熱要素が設けられ得る。図２Ｂは、２つの中央加熱要素２２６、２２８を示している。第１の中央加熱要素２２６と第２の中央加熱要素２２８は、それぞれ、中央加熱要素２２６、２２８に電力を供給するための第１の導体２２９と第２の導体２３０を含み得る。
【００４７】
蒸発坩堝内の原料物質の加熱効率を高めるために、蒸発坩堝１０４は、外側加熱ユニット２２５によって、もし存在するならば、中央加熱要素２２６、２２８によって、提供された熱エネルギーを、蒸発坩堝１０４の筐体の中へ反射し返すように構成された、熱シールド２２７を更に含み得る。
【００４８】
ある実施形態によれば、熱シールド２１７及び熱シールド２２７などの熱シールドが、蒸発源に対して設けられ得る。熱シールドは、蒸発源からのエネルギー損失を低減させ得る。それは、原料物質を蒸発させるために蒸発源によって消費される全体のエネルギーも低減させる。更なる一態様として、特に、有機材料の堆積について、蒸発源から発した熱放射、殊に、堆積中のマスクと基板に向けられた熱放射が低減され得る。特に、マスクされた基板上での有機材料の堆積について、更には、ディスプレイ製造について、基板及びマスクの温度は、正確に制御される必要がある。蒸発源から発した熱放射は、例えば、熱シールド２１７及び熱シールド２２７などの、熱シールドによって低減され又は避けられ得る。
【００４９】
これらのシールドは、蒸発源２０の外側への熱放射を低減させるための幾つかのシールド層を含むことができる。更なる選択肢として、熱シールドは、空気、窒素、水又は他の適切な冷却流体などの流体によって能動的に冷却されるシールド層を含み得る。本明細書で説明されるまた更なる実施形態によれば、１以上の熱シールドは、蒸発源のそれぞれの部分を取り囲む、例えば、分配管１０６及び／又は蒸発坩堝１０４を取り囲む、金属板を含むことができる。本明細書の実施形態によれば、例えば、金属板は、０．１ｍｍから３ｍｍの厚さを有することができ、鉄合金（ＳＳ）及び非鉄金属（Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ）から成る群から選択された少なくとも１つの材料から選択されることができ、及び／又は、例えば、０．１ｍｍ以上の間隙によって、互いに間隔が空けられ得る。
【００５０】
本明細書で説明される、ある実施形態によれば、図２Ａ及び図２Ｂで例示的に示されているように、蒸発坩堝１０４が、分配管１０６の下側に設けられている。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、また更なる実施形態によれば、分配管１０６の中央部分において、又は分配管の下端と分配管の上端との間の別の位置において、蒸気導管２４２が設けられてもよい。
【００５１】
図２Ｃは、分配管１０６と分配管の中央部分において設けられた蒸気導管２４２とを有する、蒸発源２０の一実施例を示している。蒸発坩堝１０４内で生成された蒸発した原料物質は、蒸気導管２４２を通して分配管１０６の中央部分へ誘導される。蒸発した原料物質は、複数のノズル２２を通って分配管１０６を出て行く。分配管１０６は、支持体１０２によって支持され得る。本明細書のまた更なる実施形態によれば、２つ以上の蒸気導管２４２が、分配管１０６の長さに沿った種々の位置において設けられ得る。蒸気導管２４２は、１つの蒸発坩堝に連結されていてもよく、又は幾つかの蒸発坩堝に連結されていてもよい。例えば、各蒸気導管２４２は、それに対応する蒸発坩堝を有し得る。代替的には、蒸発坩堝１０４が、分配管１０６に連結されている２つ以上の蒸気導管２４２と流体連通し得る。
【００５２】
本明細書で説明されるように、分配管は、中空の円筒であり得る。円筒という用語は、円状の底形状、円状の上形状、及び、上側の円と下側の円を連結する湾曲した表面領域又は外郭を有するものとして、一般的に理解され得る。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、更なる又は代替的な実施形態によれば、円筒という用語は、数学的意味において、任意の底形状、それと同一の上形状、及び上形状と下形状を連結する湾曲した表面領域又は外郭を有するものとして、更に理解することができる。円筒は、必ずしも円状の断面を有する必要はない。
【００５３】
図３は、本明細書で説明される実施形態による、蒸発源２０の概略的な断面図を示している。図３で示されている蒸発源２０は、分配管１０６を含む。本明細書で説明される実施形態によれば、分配管１０６は、図３の図面に垂直であり得る長さ方向、特に、本質的に垂直方向において延在し得る。複数のノズル２２は、分配管１０６の長さ方向に沿って配置され得る。複数のノズル２２のうちの１つのノズル２３は、分配管１０６の出口として図３で概略的に示されている。図３の断面は、ノズル２３の出口を通って交差する。図３で示されているように、蒸発した原料物質は、分配管１０６の内部からノズル２３の出口を通って基板１０に向かって流れ得る。ノズル２３は、蒸発した原料物質のプルーム３１８を基板１０へ向けるように構成されている。更に、（図３では示されていない）複数のノズル２２のうちの残りのノズルも、蒸発した原料物質のそれぞれのプルームを基板１０に向けるように構成されている。
【００５４】
蒸発源２０は、複数のノズル２２から下流に配置され得る遮蔽デバイス３０を更に含む。遮蔽デバイス３０は、基板１０に向けて蒸発した原料物質を誘導するように、且つ、蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るように構成され得る。したがって、遮蔽デバイス３０は、本明細書で「シェイパーシールド（shaper shield）」とも称され得る。遮蔽デバイスは、例えば、（図３では示されていない）ねじなどの固定要素を介して、分配管１０６と着脱可能に固定され得る。
【００５５】
遮蔽デバイス３０は、複数の開孔３２を含む。複数の開孔３２のうちの少なくとも１つの開孔は、単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るように構成されている。例えば、図３では、開孔３３が、ノズル２３から放出されたプルーム３１８を個別に形作るように構成されている。第２のノズルから放出されたプルームは、開孔３３を通って伝播せず、開孔３３によって形作られることはない。言い換えると、ノズル２３は、開孔３３に関連付けられた単一のノズルである。
【００５６】
ある実施形態では、遮蔽デバイスの複数の開孔３２の各開孔が、単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質の単一のプルームを個別に形作るように構成され得る。言い換えると、複数のノズルの全てのノズルの前に、個別の開孔が配置され得る。したがって、複数のノズル２２から放出された蒸発した原料物質の各プルームは、複数の開孔のうちの関連付けられた開孔によって個別に形作られ得る。
【００５７】
蒸発した原料物質のプルームを個別に形作ることは、同時に２つ以上のプルームを形作るように構成された開孔を有する遮蔽デバイスと比較して、有益であり得る。特に、蒸発した原料物質のプルームを個別に形作ることは、高められた堆積精度をもたらし、マスクによって提供されるシャドーイング効果を低減させ得る。例えば、蒸発した原料物質のプルームを個別に形作ることは、より明確に画定されたプルームの側部を有する、より小さいプルームの開口角度をもたらし得る。マスク及び／又は基板に対するプルームの大きな衝突角度を避けることができる。更に、個別のプルームは、適切に導かれ得る。
【００５８】
ある実施形態では、蒸発源のノズルの数が、遮蔽デバイスの開孔の数に対応し得る。例えば、１０以上の開孔を有する遮蔽デバイスは、１０以上のノズルを有する分配管の前に配置され得る。例えば、３０以上の開孔を有する遮蔽デバイスは、各分配管が１０以上のノズルを含む、３つの分配管の前に配置され得る。以下の説明では、図３で示されているように、開孔３３とノズル２３、すなわち、開孔３３に関連付けられた単一のノズルが言及されるが、ある実施形態では、複数の開孔３２のうちの残りの開孔が、それぞれの関連付けられたノズルに対応して形作られ、配置され得る。
【００５９】
ある実施形態では、図３で示されているように、開孔が、関連付けられたノズルの前に配置され得る。例えば、ノズル２３の主たる放出方向Ｘは、ノズル２３の出口の中心と開孔３３の中心との間の接続線に対応し得る。開孔３３は、円周壁３４によって取り囲まれた、プルーム３１８のための通路４３として構成され得る。円周壁３４は、ノズル２３から放出された蒸発した原料物質のプルーム３１８の少なくとも一部分を遮断するように構成され得る。ある実施形態では、円周壁３４が、蒸発した原料物質のプルーム３１８の外側角部を遮断するように構成され得る。
【００６０】
本明細書で使用される際に、「開孔」は、特に、プルームの最大開口角度を制限するために、且つ、プルームの外側角部を遮断するために、開孔を通って誘導される蒸発した原料物質の単一のプルームを形作るように構成された、壁によって少なくとも部分的に取り囲まれた開口部又は通路を指し得る。ある実施形態では、関連付けられたノズルの主たる放出方向Ｘを含む全ての断面内のプルームを形作るように、通路が円周壁によって完全に取り囲まれ得る。
【００６１】
図３で概略的に示されているように、開孔３３は、円周壁３４によって取り囲まれた、プルーム３１８のための通路として構成され得る。円周壁３４は、前記プルームを円周で形作るように、プルーム３１８の主たる放出方向Ｘの周りで延在し得る。ある実施形態では、円周壁３４が、遮蔽デバイス３０のベース壁４１から、主たる放出方向Ｘと平行に延在し得る。ベース壁４１は、主たる放出方向Ｘと本質的に垂直に延在し得る。ベース壁４１は、プルーム３１８がノズル２３の出口から開孔３３に入るための開口部４２を有し得る。
【００６２】
本明細書の他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、遮蔽デバイスが、分配管１０６に対する近い距離で、例えば、主たる放出方向Ｘにおいて５ｃｍ以下又は１ｃｍ以下の距離で配置され得る。開孔をノズルから下流へ近い距離で配置することは有益である。何故ならば、たとえ複数のノズルのうちの隣接するノズルが、互いに対して近い距離で配置されているとしても、プルームを個別に形作ることが可能だからである。
【００６３】
ある実施形態では、ノズル２３が、遮蔽デバイス３０の中へ少なくとも部分的に突出し得る。言い換えると、ノズルと遮蔽デバイスの両方に交差する、主たる放出方向Ｘに垂直な断面が存在し得る。例えば、図３で示されているように、ノズルの出口２３は、開孔３３の中へ突出する。ノズル出口は、ベース壁４１内の開口部４２の中へ突出するか、又は円周壁３４によって取り囲まれた通路４３の中へ突出し得る。これは、隣接するノズルをノズル２３の近くに配置することができるように（図４参照）、ノズルから直接的に下流に、ノズル２３から放出されたプルーム３１８を形作ることを可能にする。
【００６４】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、ノズル２３が、遮蔽デバイス３０と直接に機械的に接触していない。例えば、図３で示されるように、ノズルは、開孔壁から距離をおいて開孔の中へ突出し得る。ノズルと遮蔽デバイスとの間の直接接触を避けることは、ノズルと遮蔽デバイスとの間の熱分離の効果を有し得る。遮蔽デバイスから基板に向かう熱放射が低減され得るように、通常は高温のノズルと遮蔽デバイスとの間の直接的な熱伝導を避けることができる。
【００６５】
ある実施形態では、ノズル２３と遮蔽デバイス３０との間の最小距離が、３ｍｍ未満、若しくは１ｍｍ未満、及び／又は０．１ｍｍより上であり得る。蒸発源が大気圧よりも低く構成され得るので、ノズルと遮蔽デバイスとの間の熱流は、実質的に低減され得る。
【００６６】
ある実施形態では、遮蔽デバイス３０が、能動的に又は受動的に冷却され得る。冷却された遮蔽デバイス３０とノズルとの間の熱流は、複数の開孔を複数のノズルから熱的に分離することによって低減され得る。
【００６７】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができる、ある実施形態では、円周壁３４が、第１の断面内の主たる放出方向Ｘに対する第１の最大放出角度θよりも大きい放出角度を有する蒸発した原料物質のプルーム３１８の蒸発した原料物質を遮断するように構成され得る。
【００６８】
図３の図面は、第１の断面を示している。第１の断面は、主たる放出方向Ｘを含み得る。ある実施形態では、第１の断面が、水平面及び／又は分配管１０６の長さ方向に対して垂直に延在する平面である。図３で描かれているように、放出コーン（emission cone）の開口角度が２θの角度に制限されるように、開孔３３の円周壁３４が、第１の断面内の蒸発した原料物質のプルーム３１８の外側角部を遮断するように構成されている。言い換えると、円周壁３４は、第１の最大放出角度θよりも大きい放出角度にある、ノズル２３によって放出された蒸発した原料物質の一部分を遮断する。
【００６９】
ある実施形態では、第１の最大放出角度θが、１０度から４５度、特に、２０度から３０度、更に特に、約２５度である。したがって、第１の断面内の放出コーンの開口角度２θは、２０度以上又は９０度以下であり、特に、約５０度であり得る。図３で示されているように、マスク３４０によるシャドーイング効果は、第１の最大放出角度θを低減させることによって低減され得る。
【００７０】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、円周壁３４が、第１の断面に垂直な第２の断面内の主たる放出方向Ｘに対する第２の最大放出角度よりも大きい放出角度を有する蒸発した原料物質のプルーム３１８の蒸発した原料物質を遮断するように構成され得る。
【００７１】
第２の断面は、図３の図面と垂直な平面であり得る。第２の断面は、主たる放出方向Ｘを含み得る。ある実施形態では、第２の断面が、垂直面及び／又は分配管１０６の長さ方向に対して平行に延在する平面である。放出コーンの開口角度が２βの角度に制限されるように、開孔３３の円周壁３４が、第２の断面内の蒸発した原料物質のプルーム３１８の外側角部を遮断するように構成され得る。言い換えると、円周壁３４は、第２の断面内の第２の最大放出角度よりも大きい放出角度にある、ノズル２３によって放出された蒸発した原料物質の一部分を遮断し得る。
【００７２】
ある実施形態では、第２の最大放出角度が、１０度から６０度、特に、３０度から４０度、更に特に、約４５度である。したがって、第２の断面内の放出コーンの開口角度は、２０度以上又は１２０度以下であり、特に、約９０度であり得る。図３の図面と垂直な平面内におけるマスクによるシャドーイング効果は、第２の最大放出角度βを低減させることによって低減され得る。
【００７３】
ある実施形態では、第２の最大放出角度が、第１の最大放出角度とは異なり、特に、第１の最大放出角度よりも大きい角度である。これは、より大きい最大放出角度が、分配管１０６の長さ方向において可能だからである。特に、分配管の長さ方向において、隣接するノズルは、通常、同じ蒸発材料を放出し、分配管に沿った隣接するノズルの間隔は、より容易に調整され得る。一方、分配管の長さ方向に垂直な方向において互いに対して隣接するノズルは、隣接するノズルのプルームの重なりを精度よく設定することが有益であり得るように、異なる材料を放出するように構成され得る。
【００７４】
第１の断面は、水平面であり得る。第１の最大放出角度は、２０度から３０度であり得る。第２の断面は、垂直面であり得る。第２の最大放出角度は、４０度から５０度であり得る。
【００７５】
ある実施形態では、分配管１０６の長さ方向における２つの隣接するノズルの間の距離が、１ｃｍから５ｃｍ、特に、２ｃｍから４ｃｍであり得る。したがって、複数の開孔のうちの２つの隣接する開孔の間の距離、すなわち、それぞれの開孔中心の間の距離は、１ｃｍから５ｃｍ、特に、２ｃｍから４ｃｍであり得る。例えば、２つの隣接する開孔の間の距離は、それぞれ、２つの隣接する関連付けられたノズルの間の距離に対応し得る。
【００７６】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、開孔３３が、円周壁３４によって取り囲まれたプルーム３１８のための丸い通路４３として構成されている。「丸い通路」は、主たる放出方向Ｘと垂直な断面において、丸められた輪郭、例えば、湾曲した輪郭、円形状の輪郭、又は卵型の輪郭を有する通路として理解され得る。例えば、円周壁３４は、主たる放出方向Ｘと垂直な断面において円形状又は卵型形状を有し得る。
【００７７】
円形状の通路は、例えば、主たる放出方向に対して回転対称となるように、プルーム３１８を形作り得る。卵型通路は、例えば、卵型通路のメジャーな軸に対応する、第１の断面における大きな開口角度を有し、卵型通路のマイナーな軸に対応する、第２の断面内における小さい開口角度を有するように、プルーム３１８を形作り得る。卵型通路のメジャーな軸は、垂直方向において配置され得る。そして、卵型通路のマイナーな軸は、水平方向において配置され得る。
【００７８】
円周壁３４は、主たる放出方向Ｘと垂直な断面において円を形成し得る。円の直径、すなわち、通路の内径は、３ｍｍ以上且つ２５ｍｍ以下、特に、５ｍｍ以上且つ１５ｍｍ以下であり得る。通路の直径は、プルーム３１８の最大開口角度を規定する通路の下流端において測定され得る。
【００７９】
ある実施形態では、主たる放出方向Ｘにおける円周壁３４の長さが一定であり得る。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、他の実施形態では、開孔３３が、円周壁３４によって取り囲まれたプルーム３１８のための通路４３として構成され得る。主たる放出方向Ｘにおける円周壁の長さは、周方向において変動する。より具体的には、基板に向けられた円周壁３４の前端３５が、周方向において変動するノズル出口からの距離を有し得る。周方向における円周壁の変動する長さを提供することによって、プルーム３１８の開口角度が、様々な断面において異なるように構成され得る。
【００８０】
図３で示されるように、円周壁３４は、主たる放出方向Ｘを含む第１の断面における第１の長さＴ１を有し、円周壁は、主たる放出方向Ｘを含み且つ第１の断面と垂直に延在する、第２の断面における第１の長さＴ１よりも小さい第２の長さＴ２を有し得る。第１の断面は、分配管の長さ方向と垂直であり、例えば、水平面であり得る。第２の断面は、分配管の長さ方向と平行であり、例えば、垂直面であり得る。
【００８１】
円周壁の長さは、第１の断面における第１の長さＴ１から、第２の断面における第２の長さＴ２へ、連続的に変動し得る。言い換えると、円周壁３４の前端３５は、周方向において段差や不連続性を含み得ない。したがって、プルーム３１８の開口角度は、周方向において徐々に変動し得る。堆積精度が、改良され得る。
【００８２】
ある実施形態では、第１の長さＴ１が、８ｍｍと２０ｍｍの間の長さ、特に、約１２ｍｍであり、及び／又は第２の長さＴ２が、３ｍｍと１５ｍｍの間の長さ、特に、約６．５ｍｍであり得る。円周壁の「長さ」は、主たる放出方向Ｘを含むそれぞれの断面における、ノズル出口と円周壁の前端とを接続するベクトルの投射の長さに対応し得る。
【００８３】
円周壁の前端３５が、周方向において波形又は起伏を有する形状を有するときに、鋭い端部を有するピクセルが、基板上に堆積され得る。波高点は、第１の断面、すなわち、図３の図面において配置され、波底点は、第２の断面、すなわち、第１の断面と垂直な平面において配置され得る。円周壁３４の前端３５は、図３で示されているように、２つの波高点と２つの波底点を含み得る。
【００８４】
ある実施形態では、少なくとも１つの開孔が、３ｍｍ以上且つ２５ｍｍ以下、特に、５ｍｍ以上且つ１５ｍｍ以下の直径を有し得る。そのときに、開孔の直径は、基板１０に向けて伝播するプルーム３１８の最大放出角度を規定する、開孔の前端３５において測定され得る。
【００８５】
分配管の壁は、分配管の壁に取り付けられ又は装着された加熱要素によって加熱され得る。基板に向かう加熱放射を低減させるために、分配管の加熱された内壁を取り囲む外側シールドが冷却され得る。更なる第２の外側シールドが設けられて、それぞれ、堆積領域又は基板に向けられた熱負荷を更に低減させ得る。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、金属シールドに取り付けられた又は金属シールド内に設けられた、水などの冷却流体のための導管を有する金属板として、シールドが設けられ得る。更に、又は代替的に、熱電性冷却デバイス又は他の冷却デバイスが、シールドを冷却するために設けられ得る。したがって、分配管の内部は、高温、例えば、原料物質の蒸発温度よりも高く維持され得る一方で、堆積領域と基板に向かう熱放射は、低減され得る。
【００８６】
図４は、本明細書で説明される実施形態による、それぞれ、互いに隣り合って長さ方向において延在する、分配管１０６、第２の分配管１０７、及び第３の分配管１０８を含む、蒸発源２０を示している。この長さ方向は、図４の図面に垂直である。蒸発源２０は、複数のノズル２２を含む。分配管の各々のうちの１つのノズルが、図４のそれぞれの分配管の出口として概略的に描かれている。更に、蒸発源２０は、複数の開孔３２を含む遮蔽デバイス３０を含み、複数の開孔３２の各開孔は、単一の関連付けられたノズルの前に配置され、それぞれの単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを形作るように構成されている。
【００８７】
ここでは繰り返されない上記の説明を参照することができるように、開孔は、図３において示された開孔３３と同様に構成され、配置され得る。
【００８８】
特に、ある実施形態では、ノズルが、開孔と接触することなしに、それぞれ、開孔の中へ突出し得る。したがって、遮蔽デバイス３０は、複数のノズル２２から及び／又は分配管から、熱的に分離され得る。基板に向かう熱放射は、低減され得る。
【００８９】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、遮蔽デバイスが、互いに隣り合って配置された複数の分離した遮蔽ユニット６０を含み得る。複数の分離した遮蔽ユニット６０の各遮蔽ユニットは、複数の開孔３２のうちの１以上の開孔を備える。
【００９０】
本明細書で使用される際に、「分離した」遮蔽ユニットは、互いに直接的には接触せず、直接的に機械連結しない分離した構成要素として設けられている、２以上の遮蔽ユニットを指し得る。図４で示されているように、複数の分離した遮蔽ユニット６０のうちの遮蔽ユニットは、互いに直接的に接触していない。例えば、分離した遮蔽ユニットは、１以上のそれぞれの固定要素を用いて、それぞれの分配管に個別に固定され得る。
【００９１】
ある実施形態では、複数の分離した遮蔽ユニット６０の各遮蔽ユニットが、複数の開孔３２のうちの単一の開孔を含み得る。各開孔は、蒸発した原料物質の単一のプルームを形作るように構成された、遮蔽壁によって取り囲まれた通路として構成され得る。
【００９２】
他の実施形態では、複数の分離した遮蔽ユニット６０のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、複数の開孔３２のうちの２つ、３つ、４つ、又は５つ以上の開孔を含む。それらは、例えば、直線的な配置において、支持構造体によって互いに連結され得る。少なくとも１つの遮蔽ユニットのうちの２つの隣接する開孔の間の距離は、それぞれ、１ｃｍ以上且つ５ｃｍ以下であり得る。
【００９３】
ある実施形態では、複数の遮蔽ユニットの各遮蔽ユニットが、複数の開孔のうちの２以上の開孔を含み得る。遮蔽デバイス３０を分配管に取り付けることは、遮蔽デバイスの遮蔽ユニットの数が低減されたときに、容易にされ得る。したがって、遮蔽ユニット毎の開孔の数を増加させることが有益であり得る。
【００９４】
ある実施形態では、遮蔽ユニット毎の開孔の数が、１０以下であり、特に、５つ以下である。遮蔽ユニットは、遮蔽ユニットが実質的な長さを超えて延在しないときに、より容易に分配管のうちの１つの局所的な熱膨張及び収縮に従い得る。特に、隣接する遮蔽ユニットは、分配管のうちの１つが膨張又は収縮するときに、互いに対して移動し得る。
【００９５】
分配管１０６に連結された遮蔽ユニットは、残りの遮蔽ユニットから機械的に連結解除され、残りの遮蔽ユニットに対して移動可能である。例えば、堆積中に分配管が互いに対してわずかに移動し得るように、分配管１０６の温度は、第２の分配管１０７の温度とは異なって変動し、第３の分配管１０８の温度とは異なって変動し得る。遮蔽ユニットは、それぞれの分配管の動きに従い得る。何故ならば、遮蔽ユニットは、それぞれ、残りの遮蔽ユニットから機械的に連結解除されているからである。したがって、分配管が互いに対して移動し、分配管のうちの１つが熱的膨張又は収縮するときでさえ、蒸発した原料物質のプルームは、安定したやり方で形作られ得る。遮蔽ユニットの１以上の開孔は、それぞれ、１以上の関連付けられたノズルの動きに従い得る。
【００９６】
ある実施形態では、複数の分離した遮蔽ユニット６０の各遮蔽ユニットが、残りの遮蔽ユニットの熱的にもたらされた動きに従わないように、複数の分離した遮蔽ユニットのうちの残りの遮蔽ユニットから機械的に連結解除され得る。
【００９７】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、複数の分離した遮蔽ユニット６０のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、単一の分配管の長さ方向における単一の分配管の熱膨張及び収縮に従うように、特に、単一の分配管が熱的に収縮又は膨張したときに、単一の分配管に連結された更なる遮蔽ユニットに対して移動するように、単一の分配管に連結され得る。
【００９８】
分配管１０６のノズルの主たる放出方向は、第２の分配管１０７及び／又は第３の分配管１０８のノズルの主たる放出方向に対して傾いている。例えば、主たる放出方向は、分配管１０６から放出された蒸発した原料物質のプルームが、第２の分配管１０７及び／又は第３の分配管１０８から放出された蒸発したプルームと重なり得るように、傾いている。ある実施形態では、分配管の主たる放出方向が、基板の表面と本質的に交差し得るように、分配管が配置されている。断面において異なる分配管から放出されたプルームは、基板上の本質的に同じ領域に向けられ得る。
【００９９】
ある実施形態では、分配管のうちの１つ、例えば、分配管１０６が、主たる材料を堆積させるように構成され、少なくとも１つの更なる分配管、例えば、第２の分配管１０７が、第２の材料、例えば、ドーパントを堆積させるように構成され得る。
【０１００】
図５は、本明細書で説明される実施形態による、蒸発源２０の断面図を示しており、その断面は、分配管１０６の長さ方向において延在する。分配管の長さ方向は、垂直方向であり得る。
【０１０１】
ある実施形態では、図４で示されたように、第２の分配管１０７及び／又は第３の分配管１０８が、分配管１０６の両側において本質的に平行に分布し得る。
【０１０２】
分配管１０６は、分配管の長さ方向において互いに対して隣り合うように配置された、複数のノズル２２を含む。複数のノズルのうちの第１のノズル４０２と第２のノズル４０４が、図５で示されている。蒸発した原料物質の第１のプルーム４０３は、第１のノズル４０２によって放出され、蒸発した原料物質の第２のプルーム４０５は、第２のノズル４０４によって放出されている。
【０１０３】
遮蔽デバイス３０は、複数のノズルから下流に配置され、複数のノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを形作る。遮蔽デバイス３０は、複数の個別の遮蔽ユニットを含み得る。複数の遮蔽ユニットのうちの１つの遮蔽ユニット６１が、図５で描かれている。
【０１０４】
遮蔽ユニット６１は、上述した実施形態の何れかによって構成され得る、第１の開孔４０６と第２の開孔４０８を含む。第１の開孔４０６は、第１のノズル４０２から放出された第１のプルーム４０３を個別に形作るように構成され、第２の開孔４０８は、第２のノズル４０４から放出された第２のプルーム４０５を個別に形作るように構成されている。
【０１０５】
遮蔽ユニット６１は、直線的な配置において、複数の開孔のうちの３つ以上の開孔、例えば、３つ、４つ、又は５つの開孔を含み得る。開孔は、支持構造体、例えば、板要素によって連結され得る。遮蔽ユニット６１の開孔は、分配管１０６の長さ方向に沿って互いに隣り合って設けられた、３つ、４つ、又は５つの隣接するノズルの蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るように構成され得る。
【０１０６】
分配管は、直線的な配置において設けられた１０以上のノズルを含み得る。したがって、２つ以上の遮蔽ユニット、例えば、２つ、又は３つ以上の遮蔽ユニットが、直線的な配置において分配管に固定され得る。
【０１０７】
複数の分離した遮蔽ユニットの各遮蔽ユニットは、蒸発源の２つ以上の分配管のうちの単一の分配管と機械的に固定され得る。個別の遮蔽ユニットの間の相対運動が可能であるように、遮蔽ユニットは、互いから機械的に連結解除され及び／又は熱的に分離され得る。したがって、遮蔽ユニットが固定されている分配管が、膨張又は収縮するときに、遮蔽ユニットは、互いに対して移動し得る。
【０１０８】
遮蔽ユニット６１は、分配管１０６から熱的に分離されるように、分配管１０６に対して固定され得る。例えば、遮蔽ユニット６１は、遮蔽ユニットと分配管との間に配置され得る、１以上のスペーサ要素４１１によって、分配管１０６からある距離において保持され得る。スペーサ要素４１１は、分配管のノズルの間に配置された支持セクションとして構成され得る。スペーサ要素４１１は、分配管１０６から遮蔽ユニット６１に向かう熱流を低減させるために、小さい接触面積を設け得る。例えば、スペーサ要素４１１の接触面積は、１ｍｍ２以下、特に、０．２５ｍｍ２以下であり得る。遮蔽ユニット６１は、低い熱伝導率を有する材料から作られ得る、例えば、ねじなどの１以上の固定要素を介して、分配管１０６に固定され得る。
【０１０９】
分配管の長さ方向における遮蔽ユニット６１の長さは、２０ｃｍ以下、特に、１０ｃｍ以下であり得る。遮蔽ユニットの小さい長さによって、遮蔽ユニットは、分配管１０６の熱によってもたらされた局所的な動き、例えば、膨張又は収縮運動に従い得る。例えば、分配管に固定された第１の遮蔽ユニットは、分配管が膨張するときに、同じ分配管に固定された第２の遮蔽ユニットから離れるように移動し得る。分配管に固定された第１の遮蔽ユニットは、分配管が収縮するときに、同じ分配管に固定された第２の遮蔽ユニットに向かって移動し得る。
【０１１０】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、遮蔽ユニット６１が、遮蔽ユニットの長さ方向に沿った単一の固定部分において、例えば、遮蔽ユニットの中心部分において、分配管に堅く固定されている。更なる位置では、遮蔽ユニット６１が、遮蔽ユニットと分配管との間の相対的な運動を可能にするように、分配管１０６に固定され得る。例えば、図５で示されている実施形態では、遮蔽ユニット６１の第１の端部分４１２と遮蔽ユニットの第２の端部分４１３が、例えば、遮蔽デバイス内に設けられ得るスロット孔を貫通するねじなどの固定要素を介して、分配管と移動可能に固定され得る。ある実施形態では、スロット孔が、０．０１ｍｍより上で且つ０．５ｍｍ未満、例えば、約０．１ｍｍの、遮蔽ユニットの長さ方向における分配管と遮蔽ユニットとの間の隙間を提供し得る。
【０１１１】
図６は、本明細書で説明される実施形態による、蒸発源のための遮蔽デバイス５００の斜視図を示している。遮蔽デバイスは、単一の構成要素として構成され、複数の分離した遮蔽ユニットを含まない。遮蔽デバイス５００は、複数の開孔を含み、複数の開孔の各開孔は、遮蔽壁によって取り囲まれた通路として構成され、複数の開孔の各開孔は、蒸発源の単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るように構成されている。
【０１１２】
遮蔽デバイス５００は、３つの分配管を有する蒸発源に取り付けられるように構成されている。したがって、遮蔽デバイス５００は、支持構造体、例えば、板要素内で互いに隣り合って設けられた開孔の３つの垂直に配置された列を含む。開孔の中央の列の開孔は、外側の列の開孔に対してオフセットされ得る。これは、互いに隣り合う３つの分配管の、よりコンパクトな配置を可能にする。
【０１１３】
開孔は、それぞれ、卵型の通路として設けられている。したがって、開孔を出て行く蒸発した原料物質のプルームの垂直方向における第１の最大放出角度は、開孔を出て行く蒸発した原料物質のプルームの水平方向における第２の最大放出角度よりも大きい。
【０１１４】
図７は、本明細書で説明される実施形態による、蒸発源のための遮蔽デバイス６００の斜視図を示している。本明細書で説明される実施形態による遮蔽デバイスは、複数の分離した遮蔽ユニット６００、例えば、３つ以上、特に、１２以上の遮蔽ユニット６００を含み得る。
【０１１５】
遮蔽ユニット６００は、２つ以上の開孔及び／又は１０以下の開孔、特に、５つの開孔を含み得る。各開孔は、遮蔽壁、例えば、円周壁によって取り囲まれた通路として構成され得る。丸い通路、特に、円形状の通路は、空間を節約し、製造が容易であり得る。丸い通路は、回転対称によって、蒸発した原料物質が、周方向において同じ衝突角度において遮蔽壁に衝突し得るという、更なる利点を有し得る。蒸発した原料物質は、堆積中に、周方向において遮蔽壁上に均一に積み重なり得る。遮蔽ユニットの洗浄は、より容易になり得る。
【０１１６】
遮蔽ユニット６００の開孔は、隣接する開孔の間の、１ｃｍ以上且つ５ｃｍ以下、特に、約２ｃｍの距離を保ちながら直線的に配置され得る。遮蔽ユニット６００は、ワンピースの構成要素として構成され得る。開孔は、支持構造体６１２、例えば、細長い板要素によって連結され得る。遮蔽ユニット６００は、３ｃｍ以下、２ｃｍ以下、又は更に１ｃｍ以下の幅を有し得る。
【０１１７】
支持構造体６１２は、例えば、ボルトのねじを介して、遮蔽ユニットを分配管に固定するための、第１の端６１３における１つ以上の孔、及び、第１の端６１３と反対側の第２の端６１４における１以上の孔を含み得る。ある実施形態では、更なる孔が、それぞれ、開孔の間に設けられ得る。
【０１１８】
遮蔽ユニット６００の各開孔は、蒸発源の単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るように構成され得る。
【０１１９】
本明細書で説明されるある実施形態では、遮蔽ユニット６００の開孔が、それぞれ、３ｍｍと２５ｍｍの間、特に、５ｍｍと１５ｍｍの間の直径を有し得る。遮蔽ユニットの開孔の小さい直径は、堆積の精度を高め得る。しかし、小さい開孔の直径は、より容易に詰まる傾向があり、それは、堆積の効率と堆積の均一性を悪化させ得る。
【０１２０】
本明細書で説明される蒸発源を操作する実施形態は、長時間にわたる堆積の高い精度を維持すると同時に、開孔の詰まりを妨げ得るために提供される。
【０１２１】
蒸発源２０を操作する方法が、図８Ａと図８Ｂを参照しながら説明される。
【０１２２】
本明細書で説明される方法は、図８Ａで示されているように、基板１０上に蒸発した原料物質を堆積させることを含む。蒸発した原料物質の堆積は、主たる放出方向Ｘにおいて、蒸発した原料物質を基板１０に向けて誘導することを含む。蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るために、蒸発した原料物質の部分が、複数のノズルと基板１０との間に配置された遮蔽デバイス３０によって遮断される。
【０１２３】
堆積中に、遮蔽デバイス３０は、第１の温度に維持され得る。第１の温度は、低い温度、例えば、１５０°Ｃ未満の温度、特に、１００°Ｃ以下の温度、又は５０°Ｃ以下の温度であり得る。例えば、マスクに向かう及び／又は基板に向かう熱の放射を低減させるために、堆積中は、基板に向かい合う遮蔽デバイスの表面が、１００°Ｃ以下の温度に維持され得る。ある実施形態では、遮蔽デバイス３０が、堆積中に、例えば、遮蔽デバイスに取り付けられた冷却チャネルを介して又は熱電冷却デバイスを介して、能動的又は受動的に冷却され得る。
【０１２４】
遮蔽デバイス３０の表面が低い温度に維持され得るので、遮蔽デバイスによって遮断された蒸発した原料物質は、遮蔽デバイス上で凝縮し、遮蔽デバイス上に付着し得る。開孔の直径は、より小さくなり得る。そして、詰まりのリスクが存在し得る。
【０１２５】
本明細書で説明される方法によれば、図８Ａで示されている堆積フェーズの後に、図８Ｂで示されている洗浄フェーズが行われ得る。洗浄フェーズでは、遮蔽デバイス３０上に積み重なった原料物質の少なくとも部分が、第１の温度より上の第２の温度まで遮蔽デバイスを加熱することによって、遮蔽デバイスから除去される。遮蔽デバイスは、特に、原料物質が積み重なった状態の遮蔽デバイスの表面セクションにおいて、少なくとも局所的に加熱され得る。例えば、蒸発した原料物質の一部は、通常、開孔を取り囲む遮蔽壁によって遮断されるので、遮蔽デバイスの複数の開孔３２を取り囲む遮蔽壁が加熱され得る。
【０１２６】
ある実施形態では、遮蔽デバイスが、洗浄中に、原料物質の蒸発温度より上の温度まで、例えば、１００°Ｃより上、又は２００°Ｃより上の温度まで、特に、３００°Ｃ以上の温度まで、少なくとも局所的に加熱され得る。付着した原料物質は、遮蔽デバイスから解放され、再び蒸発し得る。したがって、遮蔽デバイスは洗浄され得る。
【０１２７】
ある実施形態では、遮蔽デバイス３０が、堆積中に基板１０と向かい合う一方で、遮蔽デバイス３０が、加熱中に基板１０と向かい合わない。したがって、遮蔽デバイスから再蒸発した原料物質の、基板上への堆積を避けることができる。更に、加熱された遮蔽デバイスからの熱放射によるマスク及び／又は基板の熱膨張を避けることができる。
【０１２８】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、洗浄中に、ノズルを通る蒸発した原料物質の放出が停止され得る。例えば、洗浄フェーズＩＩの間に、ノズルが閉じられ又は蒸発が停止され得る。原料物質の消費が低減され得る。
【０１２９】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、堆積装置が、洗浄のためのサービス位置ＩＩへ設定され得る。特に、堆積の後で、堆積装置は、遮蔽デバイスの開孔が基板１０に向けられた堆積位置Ｉから、遮蔽デバイスの開孔が基板に向けられていないサービス位置ＩＩへ運ばれ得る。
【０１３０】
本明細書で使用される際に、「堆積位置」は、堆積装置が蒸発した原料物質を基板に向けて誘導する準備ができている堆積装置の状態であり得る。例えば、蒸発源のノズルと遮蔽デバイスの開孔は、基板に向かって、又は堆積装置の堆積領域に向かって対面し得る。
【０１３１】
本明細書で使用される際に、「サービス位置」は、原料物質を基板に向けて誘導するために適切ではない堆積装置の状態であり得る。例えば、蒸発源のノズルと遮蔽デバイスの開孔は、基板に向かって、又は堆積装置の堆積領域に向かって対面し得ない。堆積位置からサービス位置へ堆積装置を設定することは、蒸発源の移動、例えば、回転移動を含み得る。ある実施形態では、堆積装置をサービス位置へ設定することが、遮蔽デバイスを加熱するために加熱デバイス５０が設けられている位置、及び／又は遮蔽デバイスが遮蔽壁などの材料収集ユニット４０に向き合っている位置へ、蒸発源を移動させることを含み得る。
【０１３２】
ある実施形態では、堆積装置をサービス位置ＩＩへ設定することが、蒸発源２０と材料収集ユニット４０との間の相対的な移動を含み得る。例えば、図８Ａと図８Ｂで示されている実施形態では、図８Ａで示されている堆積位置Ｉから、図８Ｂで示されているサービス位置ＩＩへ、蒸発源２０が移動される。サービス位置ＩＩでは、遮蔽デバイス３０が、材料収集ユニット４０に向けられている。
【０１３３】
蒸発源をサービス位置ＩＩへ移動させることは、ある回転角度だけ、特に、２０度以上の回転角度αだけ、更に特に、６０度から１２０度までの回転角度だけ、蒸発源２０を回転させることを含み得る。図８Ｂで示されている実施形態では、蒸発源が、堆積位置Ｉからサービス位置ＩＩへ、近似的に９０度の回転角度だけ回転されている。
【０１３４】
遮蔽デバイス３０は、遮蔽デバイス３０が材料収集ユニット４０に向かい合ったサービス位置ＩＩにおいて加熱され得る。材料収集ユニット４０は、壁要素、例えば、凝縮壁又は遮蔽壁として設けられ得る。図８Ｂで示されているように、壁要素は湾曲し得る。壁要素と遮蔽デバイスとの間の距離は、蒸発源の回転移動の間に、本質的に一定に維持され得る。更に、壁要素の湾曲した形状により、壁要素は、本質的に蒸発源２０の全体的な回転移動の間に、蒸発源２０から放出された蒸発した原料物質を遮断するシールドとして作用し得る。例えば、壁要素は、蒸発源の回転軸に対して、４５度以上、特に、９０度以上の角度にわたり延在し得る。
【０１３５】
ある実施形態では、洗浄が、１秒以上、特に、１０秒以上の期間、遮蔽デバイスを加熱することを含み得る。より長い加熱期間は、より優れた洗浄をもたらし得るが、蒸発工程を遅くし得る。優れた洗浄の結果は、１秒と６０秒の間の期間にわたり加熱することによって実現され得る。
【０１３６】
洗浄後に、基板上の又は更なる基板上での蒸発した原料物質の堆積が継続される。ある実施形態では、堆積を継続する前に、蒸発源が、サービス位置ＩＩから堆積位置Ｉへ又は更なる堆積位置へ運び戻され得る。例えば、堆積源は、角度（−α）だけ回転されて堆積位置Ｉに戻され得る。または、代替的に、蒸発源は、例えば、別の角度αだけ、同じ回転方向において蒸発源を更に回転させることによって更なる堆積位置へ運ばれ得る。
【０１３７】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、堆積と洗浄が、交互に実行され得る。例えば、遮蔽デバイスは、それぞれ、所定の堆積期間の後で洗浄され、それぞれ、洗浄後に堆積が継続され得る。ある実施形態では、遮蔽デバイスの洗浄が、全ての基板上での蒸発した原料物質の堆積後に、又は所定の数の基板を被覆した後で、例えば、２つの基板、４つの基板、又はそれ以上の基板を被覆した後で、実行され得る。ある実施形態では、遮蔽デバイスの洗浄が、それぞれ、数分、数時間、又は数日の堆積動作の後で、実行され得る。その後で洗浄が実行されるところの期間は、遮蔽デバイスの開孔のサイズ及び形状、蒸発源の出口と遮蔽デバイスとの間の距離、更に、堆積中の遮蔽デバイスの表面の温度に応じ得る。例えば、洗浄は、それぞれ、各基板上での蒸発した材料の堆積の後、又は数時間までの堆積期間の後で、実行され得る。
【０１３８】
ある実施形態では、遮蔽デバイス上の原料物質の積み重ねが測定され、所定の積み重ねに到達した後で、洗浄が実行され得る。遮蔽デバイスの開孔の詰まりを避けることができ、基板上に衝突する蒸発した原料物質の一定なプルームを得ることができる。
【０１３９】
加熱された遮蔽デバイスによる基板上の熱負荷を低減させるために、遮蔽デバイスは、洗浄後に冷却されることが許容され得る。例えば、遮蔽デバイスは、洗浄後で且つ堆積を継続する前に、第１の温度、例えば、１５０°Ｃ以下、又は１００°Ｃ以下の温度まで冷却され得る。ある実施形態において、洗浄中に遮蔽デバイスを加熱するように構成された加熱デバイス５０は、堆積を継続する前に所定の期間だけスイッチが切られる。ある実施形態では、洗浄後及び／又は堆積を継続する前に、遮蔽デバイスが、受動的又は能動的に冷却される。更に、遮蔽デバイスは、更に又は代替的に堆積中に受動的に又は能動的に冷却され得る。受動的な冷却は、冷却流体を介した冷却を含み得る。能動的な冷却は、能動的な冷却要素、例えば、熱電冷却要素、ペルチェ素子、又は圧電素子を介した冷却を含み得る。
【０１４０】
図１０は、真空チャンバ内で基板１０上に蒸発した原料物質を堆積させるための方法を示すフロー図である。ボックス１０１０では、蒸発源の１以上の分配管の複数のノズルを通して、蒸発した原料物質が誘導される。複数のノズルの各々は、基板に向けて伝播する蒸発した原料物質のプルームを生成する。ボックス１０２０では、蒸発した原料物質のプルームが、遮蔽デバイスの複数の開孔によって個別に形作られる。
【０１４１】
プルームを形作ることは、開孔を使用してプルームの少なくとも一部分を遮断することを含み得る。経時的に、蒸発した原料物質は開孔に付着し得る。それは、開孔の直径の低減をもたらし得る。
【０１４２】
任意選択的なボックス１０３０では、遮蔽デバイスが、堆積装置のサービス位置にある遮蔽デバイスを少なくとも局所的に加熱することによって洗浄される。加熱は、遮蔽デバイスからの積み重ねられた原料物質の再蒸発をもたらし得る。洗浄後、堆積が継続され得る。
【０１４３】
ある実施形態では、洗浄が規則的な間隔で実行される。
【０１４４】
本明細書では諸例を用いて、ベストモードを含めて本開示を開示し、また当業者が本開示の主題を実施することを、任意のデバイス又はシステムを作製し且つ使用すること、及び組み込まれている任意の方法を実施することを含めて可能にしている。前述において様々な特定の実施形態を開示してきたが、上述した実施形態の相互に非排他的な特徴は、互いに組み合わせることが可能である。特許性のある範囲は特許請求の範囲によって規定され、その他の実施例は、それが特許請求の範囲の文字通りの言葉と相違しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文字通りの言葉とは実質的な違いがない等価の構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
【図１】
2018521216.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月15日(2018.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための蒸発源（２０）であって、
複数のノズル（２２）を有する１以上の分配管（１０６）、及び
複数の開孔（３２）を備えた遮蔽デバイス（３０）であって、前記複数の開孔（３２）のうちの少なくとも１つの開孔が、単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルーム（３１８）を個別に形作るように構成された、遮蔽デバイス（３０）を備える、蒸発源。
【請求項２】
前記少なくとも１つの開孔が、円周壁（３４）によって取り囲まれた通路として構成され、前記円周壁（３４）が、第１の断面内で、主たる放出方向（Ｘ）に対して第１の最大放出角度（θ）よりも大きい放出角度を有し、前記円周壁（３４）が、前記第１の断面と垂直な第２の断面内で、前記主たる放出方向（Ｘ）に対して第２の最大放出角度（β）よりも大きい放出角度を有する前記プルーム（３１８）の前記蒸発した原料物質を遮断するように構成されている、請求項１に記載の蒸発源。
【請求項３】
前記第１の断面が水平面であり、前記第２の断面が垂直面であり、前記第１の最大放出角度（θ）が１０度から４５度までの角度であり、前記第２の最大放出角度が１５度から６０度までの角度である、請求項２に記載の蒸発源。
【請求項４】
各ノズルの出口が、遮蔽デバイス（３０）の中へ少なくとも部分的に突出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項５】
前記少なくとも１つの開孔が、円周壁（３４）によって取り囲まれた前記プルーム（３１８）のための通路として構成され、主たる放出方向（Ｘ）における前記円周壁の長さが、周方向において変動する、請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項６】
前記円周壁（３４）の前記長さが、前記第１の断面における第１の長さ（Ｔ１）から前記第２の断面における第２の長さ（Ｔ２）へ連続的に変動する、請求項５に記載の蒸発源。
【請求項７】
前記少なくとも１つの開孔が、丸い通路として、円形状の通路として、又は卵型の通路として構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項８】
前記遮蔽デバイス（３０）が、複数の分離した遮蔽ユニット（６０）を備え、前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）の各遮蔽ユニットが、前記複数の開孔（３２）のうちの前記少なくとも１つの開孔を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項９】
前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、直線的な配置で支持構造体によって連結された、前記複数の開孔（３２）のうちの２つ、３つ、４つ、又は５つ以上の開孔を備える、請求項８に記載の蒸発源。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの遮蔽ユニットが、前記１以上の分配管（１０６）のうちの単一の分配管に連結され、前記少なくとも１つの遮蔽ユニットが、前記単一の分配管の長さ方向において、前記単一の分配管の熱膨張及び収縮を有する、請求項９に記載の蒸発源。
【請求項１１】
互いに隣接して配置された２以上の分配管（１０６）を備え、前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）の各遮蔽ユニットが、前記１以上の分配管のうちの単一の分配管と連結され、前記複数のノズル（２２）のうちの２つ以上の隣接するノズルの前記蒸発した原料物質のプルームを個別に形作るために、前記複数の開孔（３２）のうちの２つ以上の開孔を備える、請求項８から１０のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１２】
前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの残りの遮蔽ユニットから機械的に連結解除されている、請求項８から１１のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１３】
前記複数の分離した遮蔽ユニット（６０）のうちの少なくとも１つの遮蔽ユニットが、前記１以上の分配管から熱的に分離されている、請求項８から１２のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１４】
基板（１０）上に蒸発した原料物質を堆積させるための、請求項１から１３のいずれか一項に記載の蒸発源（２０）、のための遮蔽デバイス（３０）であって、
複数の分離した遮蔽ユニット（６０）であって、各遮蔽ユニットが、円周壁（３４）によって取り囲まれた通路として構成された１以上の開孔を備え、各開孔が、前記蒸発源の単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルーム（３１８）を個別に形作るように構成された、遮蔽ユニット（６０）を備える、遮蔽デバイス。
【請求項１５】
真空チャンバ内の基板（１０）上に蒸発した原料物質を堆積させるための方法であって、
蒸発源（２０）の１以上の分配管（１０６）の複数のノズル（２２）であって、各々が前記基板（１０）に向けて伝播する蒸発した原料物質のプルームを生成する、複数のノズル（２２）を通して蒸発した原料物質を誘導すること、及び
遮蔽デバイス（３０）の複数の開孔（３２）によって、前記蒸発した原料物質のプルームを形作ることを含む、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本開示の一態様によれば、基板上に蒸発した原料物質を堆積させるための蒸発源が提供される。蒸発源は、複数のノズルを有する１以上の分配管、及び複数の開孔を備えた遮蔽デバイスであって、複数の開孔のうちの少なくとも１つの開孔が、単一の関連付けられたノズルから放出された蒸発した原料物質のプルームを形作るように構成された、遮蔽デバイスを備える。複数のノズルの各ノズルは、蒸発した原料物質のプルーム（plume）を基板へ向けるように構成され得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態では、ノズル２３が、遮蔽デバイス３０と直接に機械的に接触していない。単一の関連付けられたノズルの出口は、特に、遮蔽デバイス（３０）と接触することなしに、少なくとも部分的に遮蔽デバイス（３０）の中へ突出する。例えば、図３で示されるように、ノズルは、開孔壁から距離をおいて開孔の中へ突出し得る。ノズルと遮蔽デバイスとの間の直接接触を避けることは、ノズルと遮蔽デバイスとの間の熱分離の効果を有し得る。遮蔽デバイスから基板に向かう熱放射が低減され得るように、通常は高温のノズルと遮蔽デバイスとの間の直接的な熱伝導を避けることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
第１の断面は、水平面であり得る。第１の最大放出角度は、２０度から３０度であり得る。第２の断面は、垂直面であり得る。第２の最大放出角度は、４０度から５０度であり得る。特に、第１の最大放出角度（θ）は、第２の最大放出角度よりも小さい。
【国際調査報告】
2018521216.tif 000015
2018521216.tif 000016