(57)【要約】  概して、本開示は、材料を堆積させるためのシステム、装置及び方法に関する。特に、本開示は、ソース材料を蒸発させるためのるつぼに関する。るつぼは、ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁と、るつぼの内側空間内部に配置された一又は複数の伝熱素子とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース材料を蒸発させるためのるつぼであって、前記ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁と、前記るつぼの内側空間内部に配置された一又は複数の伝熱素子とを有している、るつぼ。
【請求項２】
前記一又は複数の伝熱素子が、前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱するように構成されている、請求項１に記載のるつぼ。
【請求項３】
前記一又は複数の伝熱素子が、前記壁から及び／又は前記るつぼの外側から受動的に熱を受けるように構成され、前記るつぼの前記内側空間内部で受けた前記熱を再分配するように配置されている、請求項１又は２に記載のるつぼ。
【請求項４】
全加熱力を有する一又は複数のヒータ
を更に備え、前記一又は複数のヒータが前記内側空間内部に提供されていないか、又は前記全加熱力の最大５％が前記内側空間内部で生成される、請求項１から３の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項５】
前記一又は複数の伝熱素子の少なくとも１つが、特に直径が少なくとも１０ｍｍである前記内側空間の中心の空間が前記一又は複数の伝熱素子のいかなる部分も含まないように、前記るつぼの前記壁から前記るつぼの前記内側空間に突出するように配置されている、請求項１から４の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項６】
前記一又は複数の伝熱素子が、前記るつぼの前記壁を通って突出し、特に前記一又は複数の伝熱素子が、前記壁の外側から前記るつぼの前記壁に溶接されている、請求項１から５の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項７】
前記るつぼの前記壁が、前記一又は複数の伝熱素子を挿入するための一又は複数のスリットを含み、特に前記一又は複数の伝熱素子が、前記るつぼの基部を前記るつぼの前記壁と共に組み立てることにより挿入される、請求項１から６の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項８】
前記るつぼの前記壁が、前記一又は複数の伝熱素子を挿入するための一又は複数の開口、特に円形の開口を含む、請求項１から７の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項９】
前記一又は複数の伝熱素子が、液体を内部に有するように構成されたカップのような形状を備える、請求項１から８の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項１０】
前記壁の前記内面が、第１のサイズの第１のエリアを有し、前記一又は複数の伝熱素子が、少なくとも前記第１のサイズ、特に前記第１のサイズの少なくとも２倍の第２のエリアの前記内側空間内部に第２のエリアを提供する、請求項１から９の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項１１】
ソース材料、特に有機材料を気化させるための蒸発アセンブリであって、前記蒸発アセンブリが、請求項１から１０の何れか一項に記載のるつぼと、気化したソース材料を前記るつぼからコーティングされる基板へ案内するように適合された少なくとも１つの分配アセンブリとを備える、蒸発アセンブリ。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか一項に記載の２つ又は３つのるつぼを更に含み、前記るつぼが三角形状又は六角形状を有している、請求項１１に記載の蒸発アセンブリ。
【請求項１３】
ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁を有するるつぼであって、前記るつぼの内側空間内部に少なくとも１つの伝熱素子を含むるつぼから蒸発したソース材料で基板をコーティングするための方法であって、
ソース材料を前記るつぼ内部に提供することと、
前記少なくとも１つの伝熱素子で前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱することによって、前記ソース材料を加熱することと、
蒸発したソース材料を前記基板の表面に案内することと
を含む方法。
【請求項１４】
前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱することが、全加熱力の最大５％を前記内側空間内部で生成することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ソース材料を蒸発させるためのるつぼであって、前記ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁と、前記るつぼの前記内側空間内部に配置され、前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱するように構成された一又は複数の伝熱素子とを有している、るつぼ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、蒸発器、るつぼ、ソース材料の堆積、及び、例えば、有機材料などの材料を堆積させるためのシステム、装置及び方法に関する。特に、本開示は、デバイス、特に有機材料を内部に含むデバイスを製造するための堆積システムで蒸発アセンブリと共に使用するための、有機材料用の蒸発るつぼに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機蒸発器は、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の生産用ツールである。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、その他の手持ちデバイスなどの製造時に使用される。ＯＬＥＤはまた、一般的な空間照明にも使用することができる。ＯＬＥＤディスプレイで可能な色、輝度、及び視野角の範囲は、ＯＬＥＤピクセルが直接発光し、バックライトを使用しないので、従来のＬＣＤディスプレイの範囲よりも大きい。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少ない。更に、実際、ＯＬＥＤは、フレキシブル基板上に製造することがより簡単にでき、更なる用途がもたらされる。例えば、ＯＬＥＤディスプレイは、個々にエネルギー供給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、基板上に堆積された２つの電極の間に位置する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、ガラスパネルのエッジは、ＯＬＥＤを内部にカプセル化するために密閉される。
【０００３】
種々の課題をもたらすＯＬＥＤディスプレイ又はＯＬＥＤ照明用途の製造における１つの段階は、基板の上でグレードの高い層の均一性を実現するための有機材料堆積処理である。更に、例えば、真空で蒸発させ基板の上に堆積させる、繊細な有機材料などの蒸発には、ある条件があると考慮する必要がある。
【０００４】
したがって、高品質のＯＬＥＤディスプレイデバイスなどのデバイスを形成するための新しく改良されたシステム、装置及び方法が継続的に必要となる。
【発明の概要】
【０００５】
上記に鑑み、１つの態様にしたがって、るつぼが提供される。るつぼは、ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁と、るつぼの内側空間内部に配置された一又は複数の伝熱素子とを含む。
【０００６】
更に、ソース材料を蒸発させるための蒸発アセンブリが提供される。蒸発アセンブリは、前述のるつぼと、るつぼからコーティングされる基板まで気化したソース材料を案内するように適合された少なくとも１つの分配アセンブリとを含む。
【０００７】
更に、ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を含む壁を有するるつぼであって、るつぼの内側空間内部に少なくとも１つの伝熱素子含むるつぼから蒸発したソース材料で基板をコーティングするための方法が提供される。方法は、ソース材料をるつぼ内に提供することと、少なくとも１つの伝熱素子でるつぼの内側空間を間接的に加熱することによって、ソース材料を蒸発温度まで加熱することと、蒸発したソース材料を基板の表面まで案内することとを含む。
【０００８】
本開示の更なる態様、利点、及び特徴は、従属請求項、明細書、及び添付の図面から明らかである。
【０００９】
上記の実施形態のうちのいくつかは、以下の図面を参照し、下記の典型的実施形態の記載の中でより詳細に記載されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書に記載された実施形態による、るつぼの概略図を示す。
【図２】本明細書に記載された実施形態による更なるるつぼの概略図を示す。
【図３】本明細書に記載された実施形態による更なるるつぼの概略図を示す。
【図４】本明細書に記載された実施形態による図２に示されたるつぼの断面斜視図を示す。
【図５】本明細書に記載された実施形態による別のるつぼの概略図を示す。
【図６】本明細書の実施形態による別のるつぼの概略図を示す。
【図７】本明細書の実施形態による蒸発アセンブリの概略図を示す。
【図８】本明細書の実施形態による蒸発アセンブリの部分の概略図を示す。
【図９】本明細書の実施形態による蒸発アセンブリの部分の概略図を示す。
【図１０】本明細書の実施形態によるソース材料を堆積させるための堆積システムの概略図を示す。
【図１１】本明細書の実施形態による、るつぼから蒸発したソース材料で基板をコーティングするための方法を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで、本開示の種々の実施形態が詳細に参照されることになり、その一又は複数の例が図示される。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。一般的に、個々の実施形態に関する相違のみが説明される。各例が本開示の説明を通じて提供されるが、各例は本開示の限定を意図するものではない。更に、１つの実施形態の部分として図示又は説明される特徴は、更なる実施形態をもたらすために、他の実施形態で使用されることも、他の実施形態と併用されることも可能である。本明細書は、かかる修正例及び変形例を含むことが意図されている。
【００１２】
本明細書の実施形態によれば、ＯＬＥＤ製造の技術は、基板の上に、例えば、有機材料などのソース材料を堆積させることを含む。堆積処理は、高い真空状態において実行される。有機材料を含むるつぼは、有機材料を蒸発させるために加熱され、生じた蒸気は、基板の上に堆積する。不均一な蒸発は、基板の上に堆積した膜の均一性に有害な蒸発粒子の堆積につながることがあるので、蒸発処理をよく監視し制御することが有益である。堆積速度をより良好に調整するために、温度を蒸発るつぼの有機材料の蒸発温度までゆっくりと上昇させることによって、有機材料を円滑に蒸発させることが有益となり得る。
【００１３】
本明細書に記載の実施形態では、本明細書で使用される「蒸発」という用語は、液体から蒸気への蒸発及び固体から蒸気への昇華の両処理を指すものとする。
【００１４】
本開示の発明者は、ソース材料への不均一な熱入力が従来のるつぼの中で発生し、るつぼ内部でソース材料の不均一な質量の蒸発が生じることがあると気付いた。不均一な質量の蒸発は、基板上に堆積した膜の均一性に悪影響を及ぼし、製造されたデバイスの品質全体を下げることがある。
【００１５】
本開示は、例えば、有機材料などのソース材料を基板の上に均一に堆積させ、ソース材料消費の効率を高めるための改善されたシステム、装置及び方法を提供することによって、これらの問題に対処する。特に、本開示は、デバイスを製造するための堆積システムで蒸発アセンブリと共に使用する改善されたるつぼを提供する。例えば、本明細書の実施形態によれば、ソース材料を含むるつぼは、るつぼの内側空間内部でるつぼに加えられた熱を均質に再分配するように構成されている一又は複数の伝熱素子を含み得る。るつぼの内側空間の均質な加熱は、るつぼ内のソース材料の均質な蒸発を改善し、コーティング又はデバイス製造処理中に堆積した層の全体的な均一性に貢献し得る。
【００１６】
図１は、本明細書の実施形態による、ソース材料を受容するための内側空間１５０を囲む内面を有する壁を含む、るつぼ１００の実施形態を示す。図１に示するつぼは、対称面１０１に対して鏡対称である２つの半体として図示されている。本明細書に記載の実施形態によれば、るつぼは、一又は複数の分配アセンブリを更に含み得る蒸発アセンブリの一部であり得る。一又は複数の分配アセンブリは、例えば、蒸発したソース材料をるつぼから基板へ案内する、出口（例えば、ノズル）を有する一又は複数の分配管を含み得る。図１に示された実施形態によれば、るつぼ１００及び分配管は、コネクタ１０３を介して互いに結合され得、例えば、形態適合結合が提供される。本明細書の実施形態では、るつぼと分配管との間の結合は、追加的に又は代替的には、フランジユニットを含み得る。本明細書の実施形態によれば、るつぼ及び分配管は、例えば、蒸発アセンブリの動作のために、フランジユニットで分離及び結合又は組み立てできる別個のユニットとして提供される。
【００１７】
本明細書の実施形態によれば、るつぼ１００の壁は、底壁１６７及び上壁１６８を含み得る。底壁１６７及び上壁１６８は、側壁１６１−１６６を介して互いに結合され得る。るつぼ１００の内側空間１５０は、底壁１６７、上壁１６８及び側壁１６１−１６６、又は側壁のそれぞれの部分によって、包囲され得る。本明細書の実施形態によれば、少なくとも上壁１６８は、蒸発したソース材料が、るつぼから出て、例えば、分配アセンブリに侵入できるようにする開口１０４を含み得る。特に、るつぼの開口は、蒸発したソース材料を基板に案内する分配管に連結され得る。
【００１８】
図１に示される実施形態によれば、外側加熱ユニット１２５は、るつぼ１００の壁に又は壁の中に提供され得る。本明細書に記載の実施形態では、加熱ユニットは、例えば、一又は複数のヒータであり得る。外側加熱ユニットは、少なくとも蒸発るつぼ１００の壁の一部に沿って延び得る。本明細書の幾つかの実施態様によれば、蒸発るつぼ１００は、シールド１２７を更に含み得る。シールド１２７は、外側加熱ユニット１２５によって、るつぼ１００のエンクロージャに向かって戻るように提供される熱エネルギーを反射するように構成され得る。
【００１９】
本明細書の実施形態によれば、シールドは、蒸発るつぼ１００の内側空間１５０内で有機材料の効率的な加熱を支持し得る。本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、るつぼの少なくとも一部の周囲に提供された一又は複数の加熱ユニットは、るつぼの内側空間内部に延びることはない。本明細書に記載の実施形態によれば、るつぼ内に含まれる、ソース材料を蒸発させるために提供される全加熱力の最大３％から１０％まで、例えば５％が、るつぼの内側空間内部で生成される。るつぼの内側空間内部に加熱ユニットを提供することは、るつぼの少なくとも一部の周囲で、外側に提供された加熱ユニットの温度調節を妨害し得る。
【００２０】
本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、分配管はまた、るつぼから基板へ案内された蒸発した材料の正確な温度制御を促進する加熱ユニットを含み得る。一又は複数の熱シールドもまた、分配管周囲に提供され得る。一又は複数の熱シールドは、蒸発アセンブリからのエネルギー損失を低下させ、コーティング／製造処理中のエネルギー消費全体を削減し得る。更なる態様として、特に有機材料の堆積について、蒸発アセンブリから発生する熱放射、特に堆積中に基板に向かう熱放射が低減され得る。ディスプレイ製造のために、基板及びマスクの温度の正確な制御が特に有益である。一又は複数の熱シールドを用いることにより、蒸発アセンブリから発生する熱放射を低減又は回避することができる。したがって、本明細書に記載の幾つかの実施形態は、一又は複数の熱シールドを含む。
【００２１】
本明細書の実施形態によれば、熱シールドは、るつぼ及び分配アセンブリの外側への熱照射を低下させるために幾つかの遮蔽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冷却される遮蔽層を含み得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、蒸発アセンブリに提供される一又は複数の熱シールドは、分配管１０６及び／又は蒸発るつぼ１００などの蒸発アセンブリのそれぞれの部分を囲む金属板を含み得る。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）及び非鉄合金（Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ）を含む群から選択された少なくとも１つの材料から選択することができ、及び／又は、例えば０．１ｍｍ以上の間隙によって、互いに間隔を空けることができる。
【００２２】
本明細書の実施形態によれば、図１に示するつぼ１００は、るつぼ１００の内側空間１５０内に配置された一又は複数の伝熱素子１７０を含み得る。伝熱素子１７０は、るつぼの内側空間を間接的に加熱するように構成される。本明細書に記載の実施形態では、一又は複数の伝熱素子１７０からの熱は、るつぼ１００の内側空間１５０内部で、粉末、液体及び／又はペレットの形態であり得るソース材料に直接提供される。本明細書に記載の実施形態では、伝熱素子は、受動的に熱を受けるように構成され、例えば、加熱ユニット及び／又は電源などに直接結合しなくてもよい。
【００２３】
本明細書の実施形態によれば、伝熱素子１７０は、例えば、壁から及び／又はるつぼの外側から熱を受けることがある。ＯＬＥＤ堆積処理中に、壁からの熱及び／又はるつぼの外側からの熱が、伝熱素子１７０によって、るつぼの内側空間内部に分配され、ソース材料のより均質な加熱及び続く蒸発が保証される。本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、るつぼの内側空間内部の任意の特定の場所において測定された温度が、所定の温度と比較して、及び／又はるつぼの内側空間内部の別の特定の場所における温度と比較して、例えば、５℃以下、０．５℃から３℃までなど、最高１０℃の温度差となるように、伝熱素子は、るつぼの内側空間内部に配置される。更にまた、追加的に又は代替的には、最大温度差は、例えば、２％以下、０．２％から１．１％など、４％以下であり得る。
【００２４】
図１に示した実施形態では、伝熱素子１７０は、壁からるつぼ１００の内側空間１５０に突出する。特に、図１に示した実施形態は、第１の伝熱素子１７１及び第２の伝熱素子１７２を含む。第１及び第２の伝熱素子１７１、１７２は、第１及び第２の伝熱素子それぞれに液体を収容するカップのような形状である。本明細書の実施形態によれば、液体は、ソース材料であり得る。本明細書の実施形態によれば、第１の伝熱素子１７１及び第２の伝熱素子１７２は、るつぼ１００の側壁１６１−１６６の任意の一又は複数の少なくとも一部に結合される。
【００２５】
伝熱素子１７１、１７２は、第１の伝熱素子１７１が第２の伝熱素子１７２の上に配置されるように、るつぼ１００の内側空間１５０内に提供され得る。この特定の実施形態では、「上に」という用語は、第１の伝熱素子１７１が、第２の伝熱素子１７２よりも、るつぼの開口１０４に接近して配置されることを説明するものである。
【００２６】
第１の伝熱素子１７１及び第２の伝熱素子１７２は、同一形状を有していてもよく、形状寸法及び／又はサイズが異なっていてもよい。特に、本明細書に記載の実施形態によれば、伝熱素子１７０は、プレートのような部分１７１ａ、１７２ａとチューブのような部分１７１ｂ、１７２ｂとを有している。プレートのような部分１７１ａ、１７２ａは、るつぼ１００の内面の少なくとも一部に沿って側壁１６１−１６６に連結され得る。チューブのような部分１７１ｂ、１７２ｂは、プレートのような部分１７１ａ、１７２ａの中心に配置され得る。チューブのような部分１７１ｂ、１７２ｂは、るつぼと分配アセンブリとの間、特にるつぼ１００と分配管との間での流体交換用の結合を提供する、るつぼ１００の開口１０４に向かって延び得る。本明細書の実施形態では、伝熱素子１７１、１７２のチューブのような部分１７１ｂ、１７２ｂの開口の中心、及びるつぼ開口１０４の中心は、るつぼ１００の中心軸１０５に沿って整列するように配置され得る。
【００２７】
本明細書の実施形態によれば、ソース材料、特に液体のソース材料は、壁の内面、プレートのような部分１７１ａ、１７２ａ、及びチューブのような部分１７１ｂ、１７２ｂの間の空間に提供され得る。
【００２８】
図１に示された実施形態では、第１及び第２の伝熱素子１７１、１７２は、るつぼ１００の内側空間１５０を３つの別個の部分空間に分離し、それら３つの部分空間は、第１及び第２の伝熱素子１７１、１７２それぞれのチューブのような部分１７１ｂ、１７２ｂを介して相互に結合されている。本明細書の幾つかの実施形態によれば、るつぼ１００は、るつぼの内側空間内部に配置された単一の伝熱素子を含むのみであり、よって内側空間が、伝熱素子のチューブのような部分によって相互に結合されている２つの別個の部分空間に分離される。同様に、本明細書の更なる実施形態によれば、るつぼは、るつぼの内側空間を４つ、５つ又はそれ以上の別個の部分空間に分離する３つ、４つ又はそれ以上の伝熱素子を含み得る。
【００２９】
本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、るつぼ１００の壁の内面は、第１のサイズの第１のエリアを有し、一又は複数の伝熱素子１７０は、第２のサイズの内側空間１５０内に第２のエリアを提供し得る。本明細書の実施形態によれば、第２のエリアは、第１のエリアと同一のサイズを有し得る。本明細書に記載の更なる実施形態によれば、第１及び第２のエリアを組み合わせたサイズは、第１のサイズの少なくとも２倍である。
【００３０】
本明細書の幾つかの実施形態によれば、一又は複数の伝熱素子は、高い熱伝導率を有する金属又は合金を含む材料から作られ得る。例えば、伝熱素子は、以下の列挙、つまり、チタニウム、ステンレス鋼及びダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）から選択された任意の一又は複数の要素を含み得る。本明細書の実施形態では、一又は複数の伝熱素子の材料は、伝熱素子が蒸発処理中にソース材料と反応しないように、ソース材料に対して不活性であり得る。使用するソース材料の蒸発温度によっては、一又は複数の伝熱素子の材料は、少なくとも最大で、例えば、１５０℃から６５０℃又はそれ以上あたりであり得るソース材料の蒸発温度で安定し不活性とすべきである。
【００３１】
図２は、本明細書に記載された実施形態による更なるるつぼの概略図を示す。図２に示するつぼは、対称面２０１に対して鏡対称である２つの半体として図示されている。るつぼ２００は、壁からるつぼ２００の内側空間２５０に突出する、一又は複数の伝熱素子２７０を含み得る。特に、一又は複数の伝熱素子は、側壁からるつぼの内側空間に突出し得る。図１に示したるつぼの形状寸法と同様に、図２に示されるるつぼ２００は、側壁２６１−２６６を介して互いに結合される底壁２６７及び上壁２６８を含み得る。上壁２００は、蒸発したソース材料が、るつぼから出て、分配アセンブリに侵入できるようにする開口２０４を含み得る。
【００３２】
図１に示される実施形態と同様に、分配アセンブリは、例えば、蒸発したソース材料をるつぼから基板へ案内する出口（例えば、ノズル）を有する一又は複数の分配管（図２には示されず）を含み得る。るつぼ２００及び分配管は、形態適合結合２０３を介して互いに結合され得る。本明細書の実施形態によれば、るつぼと分配管との間の結合は、追加的に又は代替的には、フランジユニットを含み得る。図１に示される本明細書と同様に、るつぼ２００及び分配管は、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結合又は組み立てできる別個のユニットとして提供される。
【００３３】
本明細書の実施形態によるるつぼ２００は、るつぼ１００の内側空間２５０内に配置された一又は複数の伝熱素子２７０を含み得る。図２に示した実施形態では、一又は複数の伝熱素子２７０は、６つのプレート２７１−２７６として提供される。一般的に、６つのプレートは、蒸発したソース材料を分配アセンブリに向け案内するように、るつぼの内側空間２５０内に配置される。６つのプレート２７１−２７６の各々は、壁からるつぼ２００の内側空間２５０の中心に向かって突出している。本明細書の実施形態によれば、図２に示されているるつぼの異なる概略図を示す図４により詳しく示されているように、６つのプレート２７１−２７６の各々は、るつぼ２００のそれぞれの側壁２６１−２６６と直角になるように配置され得る。本明細書の実施形態では、るつぼ２００は、六角形の形状寸法を有し得る。しかしながら、本明細書の更なる実施形態によれば、るつぼは、六角形の形状寸法に限定されず、長方形、円形、楕円形又は三角形の形状など、更なる形状寸法の形状を含み得る。
【００３４】
６つのプレート２７１−２７６の任意の１つ又はすべてが、るつぼ２００の壁内に又は壁を通って延び得る。図２に示される実施形態によれば、６つのプレート２７１−２７６の任意の一又は複数は、るつぼ２００のそれぞれの側壁２６１−２６６の各々を通って延び得る。しかしながら、本明細書に記載の実施形態では、６つのプレート２７１−２７６の任意の一又は複数は、底壁２６７、側壁２６１−２６６及び上壁２６８の少なくとも１つを完全に通って延び得る。
【００３５】
本明細書に記載の実施形態によれば、るつぼ２００の壁は、６つのプレート２７１−２７６を収容するための複数のスリットを含み得る。スリットは、るつぼ２００の壁を完全に通って延び得る。本明細書の実施形態では、スリットは、組立手順を簡略化し、熱がるつぼの外側から内側空間に効果的に伝導することを保証し得る。例えば、るつぼの組み立て中に、プレートがスリット内に挿入され、るつぼの外側から溶接されてもよい。
【００３６】
本明細書の実施形態によれば、６つのプレート２７１−２７６の任意の一又は複数は、るつぼ２００の内側空間２５０の全長の約０％から約１００％あたりでるつぼ２００の中心軸２０５に平行な縦方向に延び得る。例えば、６つのプレート２７１−２７６の任意の一又は複数は、るつぼの内側空間の全長の少なくとも約９０％延び得る。
【００３７】
本明細書に記載の実施形態では、各平面がプレート２７１−２７６の１つと平行に延びている、２つの隣接する平面の間の交点における最も小さな絶対角が、例えば、約３０°、約４５°又は約６０°など、約５°から約１７５°あたりであるように、プレートはるつぼ内に配置され得る。
【００３８】
図３は、本明細書に記載された更なる実施形態によるるつぼの概略図を示す。るつぼ３００は、図２に示した実施形態に関して記載された特徴のすべてを含む。しかしながら、図２に示した実施形態と比較して、図３に示した実施形態の一又は複数の伝熱素子３７０は、複数のプレート３７１−３８８、この特定の例では、るつぼ３００の内側空間３５０内に配置されている８つのプレートを含む。図２に示した実施形態と同様に、プレート３７１−３８８の各々は、るつぼ３００の壁を通して延びる。本明細書の実施形態によれば、プレート数が増加すると、るつぼの内側空間内部の一又は複数の伝熱素子の表面積が増加し得る。オプションで、本明細書の実施形態によれば、複数の伝熱素子を有すると、るつぼの内側空間内部の熱分配及び空間に関する特定の有利な実施態様次第で、伝熱素子がるつぼの内側空間から加えられ及び／又は取り出すことができるという意味で、るつぼがモジュール式となり得る。
【００３９】
図４は、線Ａ−Ａに沿った、図２に示したるつぼ２００の断面斜視図を示す。図４は、それぞれの側壁２６１−２６６に対して約９０°の角度で各々が突出する、例えば、プレート２７１−２７６などの、６つの伝熱素子を示す。一又は複数の伝熱素子の各々は、るつぼの壁を完全に通って延び得る。図４に示されるように、６つのプレート２７１−２７６の各々は、るつぼの外側エッジ２９０まで延びる。図４に示した実施形態では、６つのプレートのうちの少なくとも４つ２７２−２７３、２７５−２７６は、るつぼの内側空間に同じ距離だけ突出し得る。本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、６つ以上のプレートのすべてが、るつぼの内側空間に同じ距離だけ又は各々が異なる距離だけ突出し得る。本明細書に記載の実施形態では、一又は複数の伝熱素子の特定の配置は、特定の使用に、特に、るつぼの内側空間内部での有利な熱の分配に適合され得る。
【００４０】
本明細書に記載の実施形態によれば、一又は複数のヒータは、壁の少なくとも一部周囲に配置され得る。一又は複数のヒータからるつぼの内側空間に向かって熱を反射するシールドは、一又は複数のヒータ周囲に配置され得る。
【００４１】
図５は、本明細書に記載された更なる実施形態によるるつぼの概略図を示す。るつぼ５００は、その壁５６０によって画定される円形の形状寸法を有している。るつぼ５００は、るつぼ５００の内側空間５５０内に配置され得る、例えば、プレート５７１−５７８などの、複数の伝熱素子を含み得る。各々がプレート５７１−５７８の１つと平行に延びる２つの隣接する平面の間の交点で最も小さい絶対角が４５°であるように、図５に示す実施形態による伝熱素子は、るつぼ５００の内側空間内部に配置される。複数の伝熱素子の対称配置は、るつぼの内側空間内部への均質の熱分配を保証し得る。図５に示した実施形態によれば、８つのプレート５７１−５７８は、るつぼ５００の壁５６０を完全に通って延びる。本明細書の更なる実施形態によれば、プレートの一又は複数は、るつぼ５００の壁５６０の内面に結合され得る。本明細書の幾つかの実施形態によれば、るつぼの内面は、一又は複数の伝熱素子が結合される凹部分を含み得る。凹部分は、るつぼの壁を完全に通って延びなくてもよい。例えば、るつぼの組み立て中に、一又は複数の伝熱素子が、るつぼの上及び／又は底部から凹部分に配置され得る。
【００４２】
本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、直径５８０が少なくとも１０ｍｍになる内側空間の中心における空間が一又は複数の伝熱素子のいかなる部分も含まないように、一又は複数の伝熱素子は、るつぼの内側空間内部に配置され得る。本明細書の実施形態によれば、伝熱素子のいかなる部分も含まないるつぼの中心における空間は、例えば、１０ｍｍから３５ｍｍあたりの直径を有する球体の形状であり得る。
【００４３】
図６は、本明細書に記載された更なる実施形態によるるつぼの概略図を示す。るつぼ６００は、壁からるつぼ６００の内側空間６５０に突出する、一又は複数の伝熱素子６７０を含み得る。図６に示した実施形態によれば、一又は複数の伝熱素子６７０は、一又は複数のロッド６７１−６７５として提供される。ロッド６７１−６７５の各々は、るつぼ６００の少なくとも１つの側壁６６１−６６６に対して直角になるように配置され得る。るつぼ６００は、六角形の形状寸法を有している。しかしながら、本明細書に記載の前述の実施形態の何れかによれば、るつぼは、六角形の形状寸法に限定されず、正方形、長方形、三角形、円形又は楕円形の形状など、更なる形状寸法の形状を更に含み得る。
【００４４】
図６に示した実施形態によれば、一又は複数のロッド６７１−６７５の各々は、るつぼ６００の内側空間６５０を完全に通って延び得る。ロッドの各々は、例えば、るつぼ６００の２つの対向する側壁６６１−６６４、６６２−６６５、及び６６３−６６６を相互に結合し得る。本明細書の実施形態では、ロッドは、るつぼの少なくとも２つの側壁を通って延びる真っすぐなロッドとして示されている。本明細書の幾つかの実施形態によれば、ロッド、プレート又は任意の他の形状で提供され得る、一又は複数の伝熱素子は、真っすぐでなくてもよく、るつぼの内側空間内部で一又は複数の伝熱素子の表面積を更に増加させるために湾曲してもよい。
【００４５】
るつぼ６００の側壁６６１−６６６の各々は、５つのロッド６７１−６７５を収容するための複数の孔６６９を含み得る。孔６６９は、るつぼ６００の壁を完全に通って延びる。孔は、組立手順を簡略化し、熱がるつぼの外側から内側空間に効果的に伝導することを保証し得る。例えば、るつぼの組み立て中に、ロッドがるつぼの外側から孔６６９に挿入され、外側からるつぼに溶接されてもよい。
【００４６】
本明細書の実施形態によれば、るつぼは、るつぼの内側空間内部に分配された６つ以上のロッドを含み得る。特に、本明細書の実施形態によれば、ロッドは、るつぼの壁の内面に沿って反時計方向に重ねて配置され得る。るつぼの内側空間へのロッドの特定の配置は、るつぼの内側空間内部への有益な熱分配を満足させるように、同一又は異なるるつぼに対して変更され得る。
【００４７】
図７は、本明細書の実施形態による蒸発アセンブリの概略図を示す。蒸発アセンブリは、一又は複数の分配管、及び一又は複数の蒸発るつぼなどの一又は複数の分配アセンブリを含み得る。一般的に、本明細書に記載の実施形態によれば、分配管は、るつぼからの蒸発したソース材料を収容及び案内するための内側空間を含み得る。特に、図７に示された蒸発アセンブリ７００は、例えば、図１に示されるように、少なくとも１つの分配管７０６及び少なくとも１つのるつぼ１００を含む。しかしながら、本明細書の更なる実施形態によれば、蒸発アセンブリは、本明細書に記載の伝熱素子の任意の一又は複数を含むるつぼの任意の一又は複数を含み得る。
【００４８】
分配管７０６は、加熱ユニット７１５を有する細長い立方体とすることができる。図１に示するつぼに関して記載されるように、るつぼ１００は、一又は複数の伝熱素子１７０を介して加熱ユニット１２５から提供される熱によって蒸発する有機材料のためのリザーバとすることができる。本明細書に記載の実施形態によれば、分配管の加熱ユニットは、分配管を加熱し、るつぼ１００によって提供される有機材料の蒸気が、分配管７０６の壁の内部で凝縮するのを防止し得る。
【００４９】
本明細書に記載の実施形態によれば、分配管は、中空円筒とすることができる。円筒という用語は、円形の底部形状と、円形の上部形状と、上部の円及び小さな下部の円とを結合する湾曲した表面積又は外郭とを有するものと一般に認められると理解することができる。本明細書に記載の実施形態によれば、コーティングされる基板及び／又はコーティング工程中に使用されるマスクへの伝熱を低減するための一又は複数の熱シールド及び／又は冷却シールドの配置が提供され得る。例えば、蒸発源から基板及び／又はマスクまでの伝熱は、分配アセンブリを囲む熱シールド及び冷却シールド装置を貫通するノズルを有することによって、低減することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる追加的又は代替的実施形態によれば、円筒という用語は、数学的意味において、任意の底部形状と、一致する上部形状と、上部形状と下部形状とを結合する湾曲した表面積又は外郭とを有すると更に理解することができる。円筒は、必ずしも円形断面を有している必要はない。その代わりに、底面及び上面は、円とは異なる形状を有することができる。
【００５０】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、分配管７０６は、直線的蒸発アセンブリを提供する。分配管７０６は、分配管７０６の長さ方向に沿って配置された複数の開口７１２を含む。代替的実施形態によれば、分配管の長さ方向に沿って延びる１つの細長開口を提供することができる。例えば、細長開口は、スリットとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、分配管は、本質的に垂直に延びる。例えば、分配管７０６の長さは、少なくとも蒸発アセンブリで堆積させる基板の高さと対応し得る。多くの場合、分配管７０６の長さは、少なくとも１０％ほど又は更には２０％ほど、堆積させる基板の高さより長くなり、基板の上端及び／又は基板の下端での均一な堆積を支援し得る。
【００５１】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、分配管の長さは、１．３ｍ以上、例えば、２．５ｍ以上とすることができる。１つの構成によれば、図７に示されるように、蒸発るつぼ１００は、分配管７０６の下端に提供される。有機材料は、るつぼ１００の中で蒸発する。有機材料の蒸気が、分配管の底部で分配管７０６に侵入し、本質的に上に向かって、次に本質的に横に分配管７０６の中の複数の開口７１２を通って、例えば、本質的に垂直な基板の方などへ案内される。
【００５２】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、いくつかの実施形態によれば、出口（例えば、ノズル）は、例えば、１５°上に向かって、３°から７°上に向かってなど、わずかに上に向かった主要な蒸発方向を有するように配置される。基板は、蒸発方向に実質的に直角（例えば、±１０°）となるようにわずかに傾斜させることができ、不所望な粒子発生を低減し得る。例示的目的で、図７に、るつぼ１００及び分配管７０６が、熱シールドを含まずに示されている。加熱ユニット７１５及び加熱ユニット１２５が、図７に示される概略斜視図の中に見られる。しかしながら、本明細書の実施形態によれば、るつぼ及び分配管の両方が、一又は複数の加熱ユニットによって提供された熱エネルギーをるつぼ及び／又は分配管の内側空間に向かって反射するために、一又は複数の熱シールド層を含むことができる。
【００５３】
本明細書に記載の実施形態では、熱シールドは、蒸発アセンブリからのエネルギー損失を低減し、エネルギー消費全体を低減することができる。しかしながら、更なる態様として、特に有機材料の堆積について、蒸発アセンブリからの熱放射、特に、例えば、堆積処理中／コーティング処理中に使用されるマスクに向かった熱放射を低減することができる。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。ゆえに、蒸発アセンブリからの熱放射を低減又は回避することができる。
【００５４】
図８及び図９は、本明細書の実施形態による異なる蒸発アセンブリの部分の概略上面図を示す。例えば、図８は、少なくとも３つのるつぼ１００を含む蒸発アセンブリ８００の一部を示す。るつぼは、六角形の形状寸法を有している。図９に示す蒸発アセンブリ９００の一部は、例えば、少なくとも２つの三角形るつぼ９０１を含む。本明細書に記載の実施形態によれば、蒸発アセンブリは、本明細書に記載の実施形態の何れかによる複数のるつぼを含み得る。例えば、蒸発アセンブリは、少なくとも一又は複数の分配アセンブリに結合され得る、２つ、３つ、４つまたはそれ以上のるつぼを含み得る。
【００５５】
図１０は、本明細書の実施形態によるソース材料を基板上に堆積させるための堆積システムの概略図を示す。堆積システム１０００は、例えば、図７に関して説明された堆積アセンブリに類似の蒸発アセンブリ７００を含み得る。蒸発アセンブリ７００は、例えば、図１に関して説明されたるつぼ１００と、例えば、図７に関して説明された分配管７０６とを含む。図１０に示される分配管７０６は、支持体１０２０によって加熱される。更に、幾つかの実施形態によれば、蒸発るつぼ１００はまた、支持体１０２０によって支持することもできる。図１０に示す実施形態によれば、２つの基板１０１０は、真空チャンバ１０５０に提供される。典型的には、基板上への層堆積のマスキング用マスク１０３０は、基板１０１０と蒸発アセンブリ７００との間に提供することができる。有機材料は、るつぼ１００から蒸発し、分配管７０６を介して基板１０１０に案内される。
【００５６】
本明細書に記載の実施形態によれば、蒸発アセンブリは、一又は複数のるつぼと、一又は複数の分配管とを含み、一又は複数の分配管のそれぞれ１つは、一又は複数のるつぼのそれぞれ１つと流体連通することができる。ＯＬＥＤデバイス製造への様々な適用は、処理段階を含み、２以上の有機材料が同時に蒸発する。したがって、２つの分配管及び対応する蒸発るつぼを、互いに隣接して提供することができる。そのような実施形態では、２種類以上の有機材料が、例えば、同時に蒸発し得る。
【００５７】
本明細書に記載の実施形態によれば、基板は、本質的に垂直位置において有機材料でコーティングされる。即ち、図１０に示された図は、蒸発アセンブリ７００を含む堆積装置の上面図である。分配管７０６は、本質的に垂直に延びる直線的蒸発アセンブリを提供する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、本明細書に記載の実施形態によれば、本質的に垂直とは、特に基板配向に言及する際に、２０°以下、例えば、１０°以下、の垂直方向からのずれを許容可能であると理解される。このずれは、例えば、垂直配向からのいくらかのずれ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ため、提供することができる。しかし、ソース材料堆積中の基板配向は、本質的に垂直と考えられ、水平な基板配向とは異なると考えられる。本明細書の実施形態では、基板の表面は、１つの基板寸法及び他の基板寸法に対応する他の方向に沿った並進運動に対応する１つの方向に延びる蒸発アセンブリによってコーティングされる。
【００５８】
図１０に示される堆積システム１０００は、真空チャンバ１０５０の中に有機材料を堆積させるための堆積システムの実施形態を示す。蒸発アセンブリ７００は、例えば、ループ状軌道又は線形ガイド１０２５などの軌道で真空チャンバ１０５０の中に提供される。線形ガイド１０２５の軌道は、蒸発アセンブリ７００の並進運動のために構成される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、並進運動のためのドライバを、蒸発アセンブリ７００の中に、軌道又は線形ガイド１０２５に、真空チャンバ１０５０内に、又はそれらの組み合わせに、提供することができる。更に、図１０は、例えば、ゲートバルブなどの、バルブ１０６０を示す。バルブ１０６０は、例えば、隣接する真空チャンバ（図１０に示されず）に対する真空密閉を可能にし得る。バルブは、基板１０１０又はマスク１０３０の真空チャンバ１０５０内への又は真空チャンバ１０５０からの搬送のために開放することができる。
【００５９】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、保守真空チャンバ１０７０などの更なる真空チャンバが、真空チャンバ１０５０に隣接して提供される。真空チャンバ１０５０及び保守真空チャンバ１０７０は、バルブ１０８０によって結合される。バルブ１０８０は、真空チャンバ１０５０と保守真空チャンバ１０７０との間の真空密閉を開閉するように構成される。蒸発アセンブリ７００は、バルブ１０８０が開放状態にある間、保守真空チャンバ１０７０に移送することができる。その後、バルブは、真空チャンバ１０５０と保守真空チャンバ１０７０との間に真空密閉を提供するために閉鎖することができる。バルブ１０８０が閉鎖される場合、保守真空チャンバ１０７０は、真空チャンバ１０５０の中の真空を破壊せずに、蒸発アセンブリ７００保守のために換気及び開放することができる。
【００６０】
本明細書の実施形態によれば、２つの基板１０１０は、真空チャンバ１０５０内のそれぞれの搬送軌道上で支持される。更に、上部にマスク１０３０を提供するための２つの軌道が提供される。基板１０１０は、コーティング処理中にそれぞれのマスク１０３０によってマスクすることができる。典型的な実施形態によれば、マスク１０３０は、マスク１０３０を所定の位置の保持するために、マスクフレーム１０３１の中に提供され得る。
【００６１】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、基板１０１０は、位置合わせユニット１０１２に結合された基板支持体１０２６によって支持することができる。位置合わせユニット１０１２は、マスク１０３０に対する基板１０１０の位置を調整することができる。図１０は、基板支持体１０２６が位置合わせユニット１０１２に結合される実施形態を示す。したがって、基板は、有機材料の堆積中に、基板とマスクとの間で正確な位置合わせを行うために、マスク１０３０に対して移動される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、代替的に又は追加的に、マスク１０３０及び／又はマスク１０３０を保持するマスクフレーム１０３１を位置合わせユニット１０１２に結合することができる。マスクを基板１０１０に対して位置付けることができるか、マスク１０３０及び基板１０１０の双方を互いに対して位置付けることができるかのどちらかである。位置合わせユニット１０１２は、基板１０１０とマスク１０３０との間で互いに対して位置を調整するように構成され、堆積処理中にマスキングの正しい位置合わせを可能にするが、これは、高品質のディスプレイ製造又はＯＬＥＤディスプレイ製造に有益である。
【００６２】
マスク及び基板の互いに対する位置合わせの例は、基板の平面及びマスクの平面に実質的に平行である平面を画定する少なくとも２つの方向における相対的な位置合わせを可能にする位置合わせユニットを含む。例えば、位置合わせは、少なくとも、ｘ−方向及びｙ−方向で、即ち、上記平行な平面を画定する２つのデカルト方向に行うことができる。典型的には、マスク及び基板は、本質的に互いに平行とすることができる。特に、位置合わせは、更に、基板の平面及びマスクの平面に本質的に直角な方向に行うことができる。したがって、位置合わせユニットは、少なくともＸ−Ｙの位置合わせ、特にマスク及び基板の互いに対するＸ−Ｙ−Ｚの位置合わせのために構成される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる１つの特定の例は、基板をマスクに対してｘ−方向、ｙ−方向及びｚ−方向に位置合わせすることであって、マスクは、真空チャンバ１０５０の中で静止して保持することができる。
【００６３】
図１０に示されるように、線形ガイド１０２５は、蒸発アセンブリ７００の並進運動の方向を提供する。マスク１０３０は、蒸発アセンブリ７００の片側に提供され得る。本明細書に記載の実施形態によれば、マスク１０３０は、並進運動の方向に本質的に平行に延びることができる。更に、蒸発アセンブリ７００などの蒸発源の反対側に配置された基板１０１０はまた、並進運動の方向に本質的に平行に延びることができる。典型的な実施形態によれば、基板１０１０は、バルブ１０６０を介して、真空チャンバ１０５０内へ及び真空チャンバ１０５０から移動させることができる。堆積システム１０００は、基板１０１０各々の搬送用のそれぞれの搬送軌道を含むことができる。例えば、搬送軌道は、図１０に示される基板位置に平行に、真空チャンバ１０５０内へかつ真空チャンバ１１０から延びることができる。
【００６４】
典型的には、更なる軌道が、マスクフレーム１０３１及びマスク１０３０を支持するように提供される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態は、真空チャンバ１０５０内に４つの軌道を含むことができる。マスク１０３０の洗浄のためなど、チャンバからマスク１０３０の１つを移動させるために、マスクを含むマスクフレーム１０３１は、基板１０１０の搬送軌道上に移動させることができる。次に、それぞれのマスクフレームは、基板の搬送軌道上で真空チャンバ１０５０を出入りすることができる。真空チャンバ１０５０内への及び真空チャンバ１０５０からの別個の搬送軌道をマスクフレーム１０３１に提供することが可能であっても、堆積システム１０００の所有コストは、ただ２つの軌道、即ち、基板の搬送軌道が、真空チャンバ１１０内に及び真空チャンバ１１０から延びる場合に、削減することができ、加えて、マスクフレーム１０３０は、適切なアクチュエータ又はロボットによって基板の搬送軌道のそれぞれ１つの上に移動させることができる。
【００６５】
本明細書の実施形態によれば、るつぼから蒸発したソース材料で基板をコーティングするための方法１１００が提供される。るつぼは、上述のるつぼの任意の一又は複数であり得、一般的に、ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁と、るつぼの内側空間内部に配置された少なくとも１つの伝熱素子とを含む。方法は、ソース材料をるつぼ内、特にるつぼの内側空間内部に提供すること１１１０を含む。本明細書の実施形態によれば、ソース材料は、粉末、液体及び／又はペレットの形態であり得る。方法は、るつぼの内側空間を間接的に加熱することによって、ソース材料を蒸発温度まで加熱すること１１２０を更に含む。特に、少なくともるつぼの壁の外側部分に沿って配置されたヒータに電力が提供され得る。本明細書で使用される「外側部分」という用語は、るつぼの内側空間内部にないるつぼの任意の部分を指すものとする。例えば、壁の外側部分は、例えば、壁の外側部分とシールドとの間にヒータが配置されるように、シールドによって覆われ得る。
【００６６】
ソース材料の加熱は、粉末からの任意の湿気の脱着に役立つ真空下で行われ、温度が徐々に上昇し得る。本明細書に記載の実施形態によれば、温度は、ソース材料の蒸発が起こる寸前のスタンバイ温度まで上昇し得る。スタンバイ温度は、例えば、蒸発温度の９０％から９５％のあたりであり得る。本明細書の実施形態によれば、温度は、ヒータに結合される電源に作用する一又は複数のセンサ及び温度コントローラによって制御され得る。
【００６７】
本明細書に記載の実施形態では、温度は、堆積速度をより良好に調整するために、スタンバイ温度から蒸発温度まで徐々に上昇し得る。
【００６８】
本明細書の実施形態によれば、るつぼの内側空間を間接的に加熱することは、るつぼの内側空間内部に全加熱力の最大５％を生成すること１１３０を更に含み得る。本明細書に記載の実施形態では、ほとんどの加熱力は、るつぼの内側空間の外側で生成され、ソース材料を蒸発させるためにるつぼの内側空間に間接的に提供される。熱は、一又は複数の伝熱素子によって受動的にるつぼの内側空間に提供され得る。特に、ヒータからの熱は、るつぼの壁及び／又は一又は複数の伝熱素子を介して、るつぼの内側空間に伝導され得る。
【００６９】
本明細書の実施形態では、ヒータからの熱は、壁及び／又は一又は複数の伝熱素子を介して、るつぼの内側空間内部に均質に分配される。一般的に、ヒータは、るつぼの外側でのヒータの制御に関して混乱を引き起こすことがあるため、るつぼの内側空間内部に直接提供されない。
【００７０】
本明細書の実施形態によれば、加熱力の大部分が、るつぼの外側のヒータに印加され、ヒータから発生した熱エネルギーは、壁及び／又は一又は複数の伝熱素子を介して伝導によってるつぼの内部空間にもたらされる。
【００７１】
本明細書の実施形態によれば、ソース材料の加熱は、るつぼの内側空間内部に熱をより均質に分配するために、少なくとも第１の位置から第２の位置に一又は複数の伝熱素子を移動させることを更に含み得る。ソース材料で基板をコーティングするための方法は、蒸発したソース材料及び／又は昇華したソース材料を基板に案内することと１１４０を更に含み、基板の表面にソース材料の膜が形成される。本明細書の実施形態によれば、蒸発したソース材料を案内することは、蒸発したソース材料に熱エネルギーを提供すること１１５０を含み得る。更に、本明細書の実施形態では、ソース材料を案内することは、基板の表面へのソース材料の堆積を促進するために、基板に近接して蒸発したソース材料を冷却すること１１６０を更に含み得る。
【００７２】
上記は本発明の実施形態を対象としているが、発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他の実施形態及び更なる実施形態が考案され得る。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月16日(2017.8.16)
【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】
ソース材料を蒸発させるためのるつぼであって、前記ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁と、前記るつぼの内側空間内部に配置された一又は複数の伝熱素子とを有し、前記一又は複数の伝熱素子が前記るつぼの前記壁を通って突出している、るつぼ。
【請求項２】
前記一又は複数の伝熱素子が、前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱するように構成されている、請求項１に記載のるつぼ。
【請求項３】
前記一又は複数の伝熱素子が、前記壁から及び／又は前記るつぼの外側から受動的に熱を受けるように構成され、前記るつぼの前記内側空間内部で受けた前記熱を再分配するように配置されている、請求項１又は２に記載のるつぼ。
【請求項４】
全加熱力を有する一又は複数のヒータ
を更に備え、前記一又は複数のヒータが前記内側空間内部に提供されていないか、又は前記全加熱力の最大５％が前記内側空間内部で生成される、請求項１から３の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項５】
前記一又は複数の伝熱素子の少なくとも１つが、特に直径が少なくとも１０ｍｍである前記内側空間の中心の空間が前記一又は複数の伝熱素子のいかなる部分も含まないように、前記るつぼの前記壁から前記るつぼの前記内側空間に突出するように配置されている、請求項１から４の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項６】
前記一又は複数の伝熱素子が、前記壁の外側から前記るつぼの前記壁に溶接されている、請求項１から５の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項７】
前記るつぼの前記壁が、前記一又は複数の伝熱素子を挿入するための一又は複数のスリットを含み、特に前記一又は複数の伝熱素子が、前記るつぼの基部を前記るつぼの前記壁と共に組み立てることにより挿入される、請求項１から６の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項８】
前記るつぼの前記壁が、前記一又は複数の伝熱素子を挿入するための一又は複数の開口、特に円形の開口を含む、請求項１から７の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項９】
前記一又は複数の伝熱素子が、液体を内部に有するように構成されたカップのような形状を備える、請求項１から８の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項１０】
前記壁の前記内面が、第１のサイズの第１のエリアを有し、前記一又は複数の伝熱素子が、少なくとも前記第１のサイズと同等の、特に前記第１のサイズの少なくとも２倍の第２のサイズの第２のエリアを前記内側空間内部に提供する、請求項１から９の何れか一項に記載のるつぼ。
【請求項１１】
ソース材料、特に有機材料を気化させるための蒸発アセンブリであって、前記蒸発アセンブリが、請求項１から１０の何れか一項に記載のるつぼと、気化したソース材料を前記るつぼからコーティングされる基板へ案内するように適合された少なくとも１つの分配アセンブリとを備える、蒸発アセンブリ。
【請求項１２】
請求項１から１０の何れか一項に記載の２つ又は３つのるつぼを更に含み、前記るつぼが三角形状又は六角形状を有している、請求項１１に記載の蒸発アセンブリ。
【請求項１３】
ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁を有し、前記内側空間の内部に少なくとも１つの伝熱素子を含むるつぼから蒸発したソース材料で基板をコーティングするための方法であって、前記一又は複数の伝熱素子が前記るつぼの前記壁を通って突出しており、前記方法は、
ソース材料を前記るつぼ内部に提供することと、
前記少なくとも１つの伝熱素子で前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱することによって、前記ソース材料を加熱することと、
蒸発したソース材料を前記基板の表面に案内することと
を含む方法。
【請求項１４】
前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱することが、全加熱力の最大５％を前記内側空間内部で生成することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ソース材料を蒸発させるためのるつぼであって、前記ソース材料を受容するための内側空間を囲む内面を有する壁と、前記るつぼの前記内側空間内部に配置され、前記るつぼの前記内側空間を間接的に加熱するように構成された一又は複数の伝熱素子とを有している、るつぼ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図１に示される実施形態によれば、外側加熱ユニット１２５は、るつぼ１００の壁に又は壁の中に提供され得る。本明細書に記載の実施形態では、加熱ユニットは、例えば、一又は複数のヒータであり得る。外側加熱ユニットは、少なくともるつぼ１００の壁の一部に沿って延び得る。本明細書の幾つかの実施態様によれば、るつぼ１００は、シールド１２７を更に含み得る。シールド１２７は、外側加熱ユニット１２５によって、るつぼ１００のエンクロージャに向かって戻るように提供される熱エネルギーを反射するように構成され得る。本明細書の実施形態によれば、シールドは、るつぼ１００の内側空間１５０内で有機材料の効率的な加熱を支持し得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本明細書に記載の幾つかの実施形態によれば、るつぼの少なくとも一部の周囲に提供された一又は複数の加熱ユニットは、るつぼの内側空間内部に延びることはない。本明細書に記載の実施形態によれば、るつぼ内に含まれる、ソース材料を蒸発させるために提供される全加熱力の最大３％から１０％まで、例えば５％が、るつぼの内側空間内部で生成される。るつぼの内側空間内部に加熱ユニットを提供することは、るつぼの少なくとも一部の周囲で、外側に提供された加熱ユニットの温度調節を妨害し得る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本明細書の実施形態によれば、熱シールドは、るつぼ及び分配アセンブリの外側への熱照射を低下させるために幾つかの遮蔽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冷却される遮蔽層を含み得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、蒸発アセンブリに提供される一又は複数の熱シールドは、分配管１０６及び／又はるつぼ１００などの蒸発アセンブリのそれぞれの部分を囲む金属板を含み得る。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）及び非鉄合金（Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｌ）を含む群から選択された少なくとも１つの材料から選択することができ、及び／又は、例えば０．１ｍｍ以上の間隙によって、互いに間隔を空けることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図５は、本明細書に記載された更なる実施形態によるるつぼの概略図を示す。るつぼ５００は、るつぼ５００の壁５６０によって画定される円形の形状寸法を有している。るつぼ５００は、るつぼ５００の内側空間５５０内に配置され得る、例えば、プレート５７１−５７８などの、複数の伝熱素子を含み得る。各々がプレート５７１−５７８の１つと平行に延びる２つの隣接する平面の間の交点で最も小さい絶対角が４５°であるように、図５に示す実施形態による伝熱素子は、るつぼ５００の内側空間内部に配置される。複数の伝熱素子の対称配置は、るつぼの内側空間内部への均質の熱分配を保証し得る。図５に示した実施形態によれば、８つのプレート５７１−５７８は、るつぼ５００の壁５６０を完全に通って延びる。本明細書の更なる実施形態によれば、プレートの一又は複数は、るつぼ５００の壁５６０の内面に結合され得る。本明細書の幾つかの実施形態によれば、るつぼの内面は、一又は複数の伝熱素子が結合される凹部分を含み得る。凹部分は、るつぼの壁を完全に通って延びなくてもよい。例えば、るつぼの組み立て中に、一又は複数の伝熱素子が、るつぼの上及び／又は底部から凹部分に配置され得る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
分配管７０６は、加熱ユニット７１５を有する細長い立方体とすることができる。図１に示するつぼに関して記載されるように、るつぼ１００は、一又は複数の伝熱素子１７０を介して外側加熱ユニット１２５から提供される熱によって蒸発する有機材料のためのリザーバとすることができる。本明細書に記載の実施形態によれば、分配管の加熱ユニットは、分配管を加熱し、るつぼ１００によって提供される有機材料の蒸気が、分配管７０６の壁の内部で凝縮するのを防止し得る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
本明細書に記載の実施形態によれば、分配管は、中空円筒とすることができる。円筒という用語は、円形の底部形状と、円形の上部形状と、上部の円及び下部の円とを結合する湾曲した表面積又は外郭とを有するものと一般に認められると理解することができる。本明細書に記載の実施形態によれば、コーティングされる基板及び／又はコーティング工程中に使用されるマスクへの伝熱を低減するための一又は複数の熱シールド及び／又は冷却シールドの配置が提供され得る。例えば、蒸発源から基板及び／又はマスクまでの伝熱は、分配アセンブリを囲む熱シールド及び冷却シールド装置を貫通するノズルを有することによって、低減することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる追加的又は代替的実施形態によれば、円筒という用語は、数学的意味において、任意の底部形状と、一致する上部形状と、上部形状と下部形状とを結合する湾曲した表面積又は外郭とを有すると更に理解することができる。円筒は、必ずしも円形断面を有している必要はない。その代わりに、底面及び上面は、円とは異なる形状を有することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、分配管の長さは、１．３ｍ以上、例えば、２．５ｍ以上とすることができる。１つの構成によれば、図７に示されるように、るつぼ１００は、分配管７０６の下端に提供される。有機材料は、るつぼ１００の中で蒸発する。有機材料の蒸気が、分配管の底部で分配管７０６に侵入し、本質的に上に向かって、次に本質的に横に分配管７０６の中の複数の開口７１２を通って、例えば、本質的に垂直な基板の方などへ案内される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、いくつかの実施形態によれば、出口（例えば、ノズル）は、例えば、１５°上に向かって、３°から７°上に向かってなど、わずかに上に向かった主要な蒸発方向を有するように配置される。基板は、蒸発方向に実質的に直角（例えば、±１０°）となるようにわずかに傾斜させることができ、不所望な粒子発生を低減し得る。例示的目的で、図７に、るつぼ１００及び分配管７０６が、熱シールドを含まずに示されている。加熱ユニット７１５及び外側加熱ユニット１２５が、図７に示される概略斜視図の中に見られる。しかしながら、本明細書の実施形態によれば、るつぼ及び分配管の両方が、一又は複数の加熱ユニットによって提供された熱エネルギーをるつぼ及び／又は分配管の内側空間に向かって反射するために、一又は複数の熱シールド層を含むことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図１０は、本明細書の実施形態によるソース材料を基板上に堆積させるための堆積システムの概略図を示す。堆積システム１０００は、例えば、図７に関して説明された蒸発アセンブリに類似の蒸発アセンブリ７００を含み得る。蒸発アセンブリ７００は、例えば、図１に関して説明されたるつぼ１００と、例えば、図７に関して説明された分配管７０６とを含む。図１０に示される分配管７０６は、支持体１０２０によって加熱される。更に、幾つかの実施形態によれば、るつぼ１００はまた、支持体１０２０によって支持することもできる。図１０に示す実施形態によれば、２つの基板１０１０は、真空チャンバ１０５０に提供される。典型的には、基板上への層堆積のマスキング用マスク１０３０は、基板１０１０と蒸発アセンブリ７００との間に提供することができる。有機材料は、るつぼ１００から蒸発し、分配管７０６を介して基板１０１０に案内される。
【国際調査報告】
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