(57)【要約】  本明細書で説明される実施形態は、基板上に蒸発した材料を堆積させるための蒸発源に関する。該堆積源は、複数のノズルを有する分配管を備える。複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズルは、基板に向けて蒸発した材料のプルームを放出するように構成された第１のノズルセクション、及び蒸発した材料のプルームを形作るように構成された第２のノズルセクションを備える。第２のノズルセクションは、非円形プルームプロファイルを提供する側壁を有する。更なる一態様によれば、真空堆積システム、並びに基板上に蒸発した材料を堆積させる方法が説明される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１０）上に蒸発した材料を堆積させるための蒸発源（１００）であって、
複数のノズル（１１５）を有する分配管（１１０）を備え、
前記複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズル（１２０）が、前記基板（１０）に向けて蒸発した材料のプルーム（２００）を放出するように構成された第１のノズルセクション（１２１）、及び前記蒸発した材料のプルームを形作るように構成された側壁（１２５）を有する第２のノズルセクション（１２２）を備え、前記側壁が、中央ノズル軸（A）に対して非円形なプルームプロファイルを提供する、蒸発源。
【請求項２】
前記第１のノズルセクション（１２１）と前記第２のノズルセクション（１２２）が、熱接触しているか又はワンピースの構成要素として一体的に設けられている、請求項１に記載の蒸発源。
【請求項３】
前記側壁（１２５）が、前記第１のノズルセクション（１２１）から離れる方向に拡大する寸法を有するプルームのための通路を提供する、請求項１又は２に記載の蒸発源。
【請求項４】
前記通路の前記寸法が、第１の寸法（D1）、特に約５mm以下から、第２の寸法（D2）、特に約１０mm以上まで連続的に拡大する、請求項３に記載の蒸発源。
【請求項５】
拡大する前記通路の前記寸法が、垂直寸法であり、特に、前記側壁（１２５）が、上側壁セクション（１２６）と下側壁セクション（１２７）を有し、前記上側壁セクション（１２６）と前記下側壁セクション（１２７）が、前記中央ノズル軸に対して傾き、４０度以上且つ９０度以下の開口角（２Φ）で前記上側壁セクション（１２６）と前記下側壁セクション（１２７）の間を囲む、請求項３又は４に記載の蒸発源。
【請求項６】
前記側壁（１２５）が、前記プルーム（２００）の垂直拡大を制限するように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項７】
前記側壁が、前記プルーム（２００）の本質的に制限されない水平拡大を可能にする、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】
前記少なくとも１つのノズル（１２０）から分離され、前記第２のノズルセクション（１２２）の下流で前記プルーム（２００）を形作るように構成された遮蔽デバイス（３００）を更に備え、特に、前記遮蔽デバイス（３００）が、第２の方向における前記プルームの拡大を制限するように構成されている、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】
前記遮蔽デバイス（３００）が、前記少なくとも１つのノズル（１２０）から間隔を空けて配置され、且つ／又は、前記少なくとも１つのノズル（１２０）から熱絶縁されている、請求項８に記載の蒸発源。
【請求項１０】
前記遮蔽デバイス（３００）を冷却するための冷却デバイス（３０５）を更に備える、請求項８又は９に記載の蒸発源。
【請求項１１】
前記遮蔽デバイス（３００）が、２つの対向する遮蔽壁（３０１）を備え、前記２つの対向する遮蔽壁が、前記分配管（１１０）の前側に延在し、前記複数のノズル（１１５）から放出された複数のプルームの拡大、特に水平拡大を制限するように構成されている、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】
前記第１のノズルセクション（１２１）が、前記蒸発した材料のための管状チャネル、特に２mmから１５mmの直径を有する本質的に円筒形状のチャネルを提供し、且つ／又は、前記第２のノズルセクション（１２２）が、前記プルームの１つの寸法を制限する通路を提供する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１３】
それぞれ互いの隣に配置され且つ本質的に垂直方向に延在する２つ以上の分配管を備え、前記２つ以上の分配管の各分配管が、前記少なくとも１つのノズル（１２０）と同じ構成を有する複数のノズルを備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１４】
真空チャンバ（１０１）、
前記真空チャンバ内に設けられた蒸発源（１００）、及び
前記真空チャンバ（１０１）内で搬送経路に沿って前記蒸発源（１００）を移動させるための第１のドライブと前記蒸発源の分配管（１１０）を回転させるための第２のドライブのうちの少なくとも一方を備える、真空堆積システム。
【請求項１５】
真空チャンバ内で基板（１０）上に蒸発した材料を堆積させるための方法であって、
複数のノズルによって前記基板（１０）に蒸発した材料を向けることを含み、
蒸発した材料のプルーム（２００）が、前記複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズル（１２０）の第１のノズルセクション（１２１）によって放出され、前記プルーム（２００）が、前記少なくとも１つのノズルの第２のノズルセクション（１２２）の側壁（１２５）によって形作られ、中央ノズル軸（A）に対して非円形なプルームプロファイルを提供する、方法。
【請求項１６】
前記プルーム（２００）の垂直拡大が、前記第２のノズルセクション（１２２）の前記側壁（１２５）によって制限され、前記方法が、
前記少なくとも１つのノズル（１２０）から下流の且つ前記少なくとも１つのノズル（１２０）から分離された遮蔽デバイス（３００）によって、前記プルーム（２００）の水平拡大を制限することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのノズル（１２０）が、第１の温度を有し、前記遮蔽デバイス（３００）が、前記第１の温度より摂氏１００度以上だけ低い第２の温度を有する、請求項１６に記載の方法。
【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、基板上に材料（例えば、有機材料）を堆積させるための真空堆積システムに関する。本開示の実施形態は、特に、本質的に垂直配向の基板上に蒸発した材料（例えば、有機材料）を堆積させるための蒸発源に関する。更なる実施形態は、基板上に蒸発した材料（例えば、有機材料）を堆積させる方法に関する。実施形態は、特に、特にファインメタルマスク（FMM）を通して、基板上にピクセルパターンを堆積させることに関する。
【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、その中で発光層が特定の有機化合物の薄膜を含んでいる。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はまた、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大幅に少ない。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なやり方で全て基板上に堆積する、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となる。OLEDディスプレイ又はOLED照明アプリケーションは、例えば真空システム内で蒸発する、幾つかの有機材料のスタックを含む。有機材料は、通常、シャドーマスクによって規定される所定のパターンで堆積する。OLED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させることが有益である。更に、非常に繊細な有機材料の蒸発には、幾つかのプロセス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坩堝内で加熱される。１以上の分配管が、分配管の壁内に設けられ得るノズルに蒸発した材料を誘導する。ノズルは、蒸発した材料を基板に向ける。近年では、堆積プロセスの精度が上がり、例えば、非常に小さいピクセルサイズが可能となっている。あるプロセスでは、蒸発した材料がマスク開口を通過するときに、マスクがピクセルパターンを規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及び蒸発した材料の広がりが、蒸発プロセスの精度と予測可能性を高めることを難しくしている。
【０００５】
上述のことに鑑みると、高い品質のデバイス、特に高い品質のOLEDデバイスを製造するために、蒸発プロセスの精度と予測可能性を高めることが有益であろう。
【発明の概要】
【０００６】
上述のことに照らしてみると、基板上に蒸発した材料を堆積させるための蒸発源、真空堆積システム、更に、基板上に蒸発した材料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、基板上に蒸発した材料を堆積させるための蒸発源が提供される。堆積源は、複数のノズルを有する分配管を含む。複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズルは、基板に向けて蒸発した材料のプルーム（plume）を放出するように構成された第１のノズルセクション、及び蒸発した材料のプルームを形作るように構成された第１のノズルセクションの下流の第２のノズルセクションを有する。第２のノズルセクションは、中央ノズル軸に対して非円形なプルームプロファイル（輪郭）を提供する側壁を有する。
【０００８】
ある実施形態では、側壁が、中央ノズル軸と直交する第１の方向、特に本質的に垂直方向におけるプルームの拡大を制限するように構成されている。更に、少なくとも１つのノズルから分離された遮蔽デバイスが、中央ノズル軸と直交する第２の方向、特に本質的に水平方向におけるプルームの拡大を制限するために設けられ得る。本明細書で使用される際に、「本質的に垂直」は、重力の方向に対して１０度以下の角度を有する方向を含み得る。本明細書で使用される際に、「本質的に水平」は、正確な水平方向に対して１０度以下の角度を有する方向を含み得る。
【０００９】
本開示の更なる一態様によれば、真空堆積システムが提供される。真空堆積システムは、真空チャンバ、真空チャンバ内に設けられた基板上に蒸発した材料を堆積させるための蒸発源、及び真空チャンバ内で搬送経路に沿って蒸発源を移動させるための第１のドライブと蒸発源の分配管を回転させるための第２のドライブのうちの少なくとも一方を含む。蒸発源は、本明細書で説明される実施形態の何れかに従って構成され得る。
【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材料を堆積させるための方法が提供される。該方法は、１以上の分配管の複数のノズルによって、蒸発した材料を基板に向けることを含む。蒸発した材料のプルームは、複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズルの第１のノズルセクションによって、基板に向けて放出される。該プルームは、少なくとも１つのノズルの第２のノズルセクションの側壁によって形作られ、中央ノズル軸に対して非円形なプルームプロファイルを提供する。
【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、垂直断面における蒸発源の断面図を示す。
【図２】図１の蒸発源のノズルの拡大図を示す。
【図３】本明細書で説明される実施形態による、水平断面における蒸発源の水平図を示す。
【図４Ａ】本明細書で説明される実施形態による、真空堆積システムを用いて基板上に蒸発した材料を堆積させるための方法の連続的な段階の１つを示す。
【図４Ｂ】本明細書で説明される実施形態による、真空堆積システムを用いて基板上に蒸発した材料を堆積させるための方法の連続的な段階の１つを示す。
【図４Ｃ】本明細書で説明される実施形態による、真空堆積システムを用いて基板上に蒸発した材料を堆積させるための方法の連続的な段階の１つを示す。
【図５】本明細書で説明される実施形態による、基板上に蒸発した材料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、「蒸発した材料」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、蒸発した材料は、基板上に堆積してOLEDデバイスの光学的活性層を形成する、有機材料であってよい。該材料は、例えば、複数の開口を有するファインメタルマスク（FMM）などのマスクを使用することによって、所定のパターンで堆積し得る。複数のピクセルが、基板上に堆積し得る。蒸発した材料の他の例は、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、及び銀又はマグネシウムなどの金属である。
【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材料を供給する構成体として理解され得る。特に、蒸発源は、真空チャンバ内の堆積エリアの中へ、基板上に堆積されるべき蒸発した材料を向けるように構成され得る。蒸発した材料は、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材料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、坩堝と流体連結し、真空チャンバ内の堆積エリアの中へ蒸発した材料のプルームを放出するための複数のノズルに、蒸発した材料を誘導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つ以上の分配管を含み、各分配管が、複数のノズルを含む。例えば、各分配管は、２つ以上のノズル、特に１０個以上のノズル、更に特に３０個以上のノズルを含む。１つの分配管のノズルは、線源が設けられるように、直線的なアレイ又は列で配置され得る。ある実施形態では、蒸発源が、互いの隣に配置された２つ以上の分配管を含み、２つ以上の分配管の各々が、一列に配置された１０個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、蒸発されるべき材料を供給する又は包含する、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材料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材料が供給され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、蒸発した材料を誘導し分配するためのチューブ又はパイプとして理解され得る。特に、分配管は、蒸発した材料を、坩堝から、分配管の側壁を通って延在し得る複数のノズルに誘導し得る。複数のノズルは、通常、少なくとも２つ以上のノズルを含み、各ノズルは、中央ノズル軸に一致し得る主たる放出方向に沿って、基板に向けて蒸発した材料のプルーム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、長手方向、特に本質的に垂直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、円筒の断面形状を有する管を含み得る。該円筒は、円形の底形状又は任意の他の適切な底形状、例えば、本質的に三角形の底形状を有し得る。特に、分配管は、本質的に三角形の断面形状を有し得る。
【００２１】
ある実施形態では、蒸発源が、それぞれ、本質的に垂直方向に延在する２つ又は３つの分配管を含み得る。各分配管は、異なる材料が基板上に共堆積し得るように、それぞれの坩堝と流体連結し得る。図４Ａで概略的に描かれているように、第１の分配管のノズルと隣接する第２の分配管のノズルは、互いに対して、例えば５cm以下の距離で近くに配置されてよい。
【００２２】
図１は、本明細書で説明される実施形態による、基板１０上に蒸発した材料を堆積させるための蒸発源１００の断面図である。蒸発源１００は、本質的に垂直方向に延在し得る分配管１１０を含む。代替的に、分配管は、別の方向、例えば本質的に水平方向に延在し得る。図１で描かれている実施形態では、分配管１１０が、本質的に垂直な線源を提供する。本質的に垂直に延在する分配管は、有益である。というのも、システムの設置面積が低減され、コンパクトで空間を節約した堆積システムが設けられ得るからである。ある実施形態では、堆積源１００が、移動可能な源支持体１０５上に支持された２つ以上の分配管を含む。２つ以上の分配管は、それぞれ、本質的に垂直方向に延在し得る。
【００２３】
分配管１１０は、分配管１１０の壁を通って延在し得る複数のノズル１１５を含む。複数のノズル１１５は、蒸発した材料が、分配管１１０の内部空間から、基板１０が配置された真空チャンバ内の堆積エリア５０の中へ向けられることを可能にする。ある実施形態では、１０個以上のノズル、特に３０個以上のノズルが、分配管１１０に設けられ得る。複数のノズル１１５は、分配管１１０の長手方向に沿って線状（in a line setup）に配置され得る。
【００２４】
複数のノズル１１５は、それぞれ、ノズルチャネルを有し得る。ノズルチャネルは、堆積エリア５０に向けてそれぞれのノズルの中央ノズル軸（A）に沿って延在し、それぞれのノズルの主たる蒸発方向を規定する。ある実施形態では、中央ノズル軸（A）が、基板に向けて本質的に水平方向に延在し得る。蒸発した材料の複数のプルームは、分配管１１０の内部空間から複数のノズル１１５を通して基板１０に向けられ得る。
【００２５】
実施態様では、蒸発源１００と基板１０との間にマスクが配置され得る。その場合、マスクは、基板上に堆積されるべきピクセルパターンを規定する開口パターンを有するFMMであってよい。例えば、マスクは、100,000以上の開口、特に1,000,000以上の開口を有し得る。
【００２６】
従来のノズルは、円形断面を有する蒸発した材料のプルームを基板に向けるように構成された円筒形状ノズルチャネルを有する。しかし、円筒形状ノズルは、例えば、大きな放出角において蒸発した材料に対するマスクのシャドーイング効果のために、ピクセルの精度に悪影響を与え得る、蒸発した材料の大きな広がりをもたらし得る。ノズルの形状は、基板に向けられる蒸発した材料のプルームの形状を規定する。マスクのシャドーイング効果が小さくなるようなやり方でプルームを形作ることは困難であり、互いに対して近くに２つ以上のノズルを配置して、蒸発した材料を共蒸着できるようにする可能性が残る。更に、堆積エリアにおけるノズルの洗浄及び／又は他の構成要素の洗浄は、時間がかかり費用がかかる。ノズルの洗浄時間を低減させ、システムの稼働時間を増加させることが有益だろう。
【００２７】
本明細書で説明される実施形態によれば、複数のノズル１１５のうちの少なくとも１つのノズル１２０は、基板１０に向けて蒸発した材料のプルーム２００を放出するように構成された第１のノズルセクション１２１、及び蒸発した材料のプルーム２００を形作るように構成された側壁１２５を有する第２のノズルセクション１２２を含み、側壁１２５が、中央ノズル軸（A）に対して非円形なプルームプロファイルを提供する。
【００２８】
言い換えると、少なくとも１つのノズル１２０は、蒸発した材料のプルームを提供しそのプルームを基板に向ける第１のノズルセクション１２１、及びプルーム２００を予め規定されたやり方で形作る第１のノズルセクション１２１の下流の第２のノズルセクション１２２を有する。第２のノズルセクション１２２は、側壁１２５によって非円形プルームプロファイルが生成されるように、中央ノズル軸に対して円形対称ではない側壁１２５を有する。
【００２９】
ある実施形態では、複数のノズル１１５の各ノズルが、同様な設定を有し、すなわち、基板に向けてプルームを放出するように構成されたそれぞれの第１のノズルセクション、及び第１のノズルセクションの下流の側壁を有するそれぞれの第２のノズルセクションを含み、側壁が、非円形プルームプロファイルを提供する。ノズルの側壁は、それぞれ、１つの関連するノズルの蒸発した材料のプルームを個々に形作る。特に、複数のノズルの各ノズルは、複数の非円形プルームプロファイルを提供するために、そこから発するプルームを個々に形作るためのそれぞれの側壁を有し得る。
【００３０】
特に、分配管１１０の複数のノズル１１５は、少なくとも１つのノズル１２０と同じ構成を有し得る。ある実施形態では、蒸発源が、共通の源支持体上で互いの隣に配置され且つそれぞれ長手方向に延在する、２つ又は３つ以上の分配管を含み得る。２つの隣接する分配管のノズルは、基板上の本質的に同じ堆積スポットに向けられるように傾けられてよい。２つ以上の分配管の複数のノズルは、少なくとも１つのノズル１２０と本質的に同じ構成を有し得る。
【００３１】
非円形プルームプロファイルは、第２のノズルセクションの側壁１２５によって提供される。言い換えると、中央ノズル軸（A）と直交する断面内で、第１の方向、例えば垂直方向（V）における側壁１２５の下流のプルーム寸法は、第１の方向と直交する第２の方向、例えば水平方向（H）におけるプルーム寸法とは異なる。
【００３２】
これは、第１の方向におけるプルーム２００の広がりの制限を可能にし得る。それは、マスク１１のシャドーイング効果を低減させ、ピクセルの品質を高める。例えば、堆積したピクセルのピクセルエッジのシャドーは、プルームが第２のノズルセクションによって形作られる方向において、３μm、特に２．５μm以下の寸法を有し得る。未だ、材料の比較的高い利用率を実現することができる。何故ならば、材料は、ノズル温度が高いために少なくとも１つのノズル上に凝縮しないからである。
【００３３】
第１の方向は、分配管１１０の長手方向と平行、すなわち、分配管の複数のノズルが互いの隣に配置されノズルの列を形成するノズル列方向と平行であり得る。ノズルの側壁１２５によって、分配管１１０の長手方向と一致する方向におけるプルーム２００の拡大を制限することは有益であり得る。というのも、おそらく１つの分配管の２つの隣接するノズルの間に分離した遮蔽デバイスを設ける十分な空間がないからである。特に、第２のノズルセクション１２２は、ノズル列方向においてプルームを形作ることができる。ノズル列方向は、本質的に垂直方向であり得る。第２のノズルセクション１２２の側壁１２５は、上側壁セクションと上側壁セクションの下方に配置された下側壁セクションを有し得る。その場合、プルーム２００のための通路は、上側壁セクションと下側壁セクションとの間に形成される。
【００３４】
第１の方向と直交する第２の方向におけるプルーム２００の広がりは、側壁１２５によってより低い程度に制限され得る。第２の方向は、分配管の長手方向と直交し、すなわち、ノズル列方向と直交し得る。特に、第２の方向は、中央ノズル軸（A）と直交する本質的に水平方向（H）であり得る。特に、側壁１２５は、水平方向（H）であり得る第２の方向におけるプルーム２００の拡大を大幅に制限しないだろう。これは、第２の方向において隣接する分配管を互いに近接して配置することを可能にし得る。というのも、第２の方向において、ノズルの側壁がないので、おそらく隣接するノズルを少なくとも１つのノズル１２０の隣に配置することが妨げられないからである。
【００３５】
上述されたように、ある実施形態では、蒸発源が、第１の複数のノズルを有する第１の分配管と第１の分配管の隣に配置された第２の複数のノズルを有する第２の分配管とを含み得る。その場合、ノズルから分離された（図１で描かれていない）遮蔽壁が、第１の複数のノズルと第２の複数のノズルとの間、及び／又は、それらから放出されるプルームの間に配置され得る。遮蔽壁は、第１の複数のノズルと第２の複数のノズルとの間で、本質的に垂直方向に（すなわち、第１の方向に）延在し、且つ／又は、遮蔽壁は、ノズルから熱絶縁され得る。遮蔽壁は、第２の方向において、第１の複数のノズルによって放出されるプルームの拡大、すなわち、第２の分配管によって放出されるプルームに向けられた拡大を制限し得る。更に、遮蔽壁は、第２の方向において、第２の複数のノズルによって放出されるプルームの拡大、すなわち、第１の分配管によって放出されるプルームに向けられた拡大を制限し得る。
【００３６】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、側壁１２５が、第１の方向における、特に本質的に垂直方向（V）におけるプルーム２００の拡大を制限し、且つ／又は、第２の方向における、特に本質的に水平方向（H）におけるプルーム２００の拡大をより低い程度に制限し得るか、若しくは全く制限し得ない。第１の方向は、分配管１１０の長手方向と平行であり、中央ノズル軸（A）と直交し得る。第２の方向は、分配管１１０の長手方向と直交し、中央ノズル軸（A）と直交し得る。
【００３７】
中央ノズル軸（A）に対して非円形対称であるノズルの側壁１２５によるプルーム２００の非対称形成は、以下の利点を提供し得る。プルームプロファイルの第１の寸法が、プルームプロファイルの第２の寸法と異なって形作られ得る。マスクのシャドーイング効果が、第１の方向において第１の程度まで低減され、第２の方向において第２の程度まで低減され得る。第１の断面におけるノズルの最大放出角が、第２の断面におけるノズルの最大放出角と異なって形作られ得る。隣接する分配管の隣接するノズルは、ノズルの下流セクションがおそらく側壁を有していない第２の方向においてノズルと非常に近接して設けられ得る。
【００３８】
図２は、図１の蒸発源１００の少なくとも１つのノズル１２０の拡大斜視図を示している。
【００３９】
図２で示されているように、第１のノズルセクション１２１と第２のノズルセクション１２２は、熱接触しており且つ／又は一体的に形成されており、例えばワンピース（一片）の構成要素として一体的に設けられ得る。
【００４０】
蒸発源の複数のノズルは、通常、直接的に又は間接的に加熱デバイスによって加熱可能であり、且つ／又は分配管と熱接触している。堆積中に、ノズルの温度は通常高く、すなわち、ノズル表面上で蒸発した材料が凝縮することを防止するために、蒸発した材料の蒸発温度と等しいか又はそれより高い。ノズル表面上の蒸発した材料の凝縮は、材料の蓄積のために、ノズル直径の幅が減少し、最終的にはノズルの詰りをもたらし得る。
【００４１】
第２のノズルセクション１２２を第１のノズルセクション１２１と熱接触させるように配置することによって、両方のノズルセクションは、ノズル表面上の蒸発した材料の凝縮を避けるために適切な同程度の（高い）温度で維持され得る。例えば、第１のノズルセクションと第２のノズルセクションは、金属などの熱伝導性の材料から作られ、互いに直接接触し得る。図２で描かれている実施形態では、第１のノズルセクションと第２のノズルセクションが、一体的に形成されている。例えば、第１のノズルセクション１２１と第２のノズルセクション１２２を含むノズルは、例えば金属から作られたワンピースの構成要素として設けられ得る。第１のノズルセクションと第２のノズルセクションは、堆積中に同程度の温度を有することが保証され得る。
【００４２】
ある実施態様では、第１のノズルセクション１２１が、分配管１１０の加熱部分、例えば分配管の壁と熱接触している。分配管の加熱部分は、加熱デバイスによって、例えば、摂氏１００度以上、特に摂氏３００度以上、更に特に摂氏５００度以上の温度まで加熱可能である。第２のノズルセクション１２２は、第１のノズルセクション１２１と熱接触し得る。したがって、第２のノズルセクション１２２は、分配管１１０と第１のノズルセクション１２１を介して間接的に加熱され得る。第１のノズルセクション１２１上と第２のノズルセクション１２２上の蒸発した材料の凝縮は、低減され得るか又は避けられ得る。
【００４３】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、第１のノズルセクション１２１が、円周壁に囲まれた蒸発した材料のためのノズルチャネル、及び基板に向けて蒸発した材料のプルーム２００を放出するための堆積エリア５０に向けられた出口開口を含み得る。例えば、第１のノズルセクション１２１は、蒸発した材料のための管状チャネル、特に本質的に円筒形状のチャネルを提供し得る。その場合、管状チャネルは、０．１mmから１５mm、特に１mmから１２mm、更に特に２mmから６mmの直径を有し得る。そのチャネル直径は、分配管の内側の圧力に対して、したがって、蒸発速度に対して、更に、第１のノズルセクション１２１の出口開口によって放出されるプルームの形状に対して影響を有し得る。１mmから３mmのチャネル直径は、適切な堆積速度のみならず、適切な圧力勾配を提供する。
【００４４】
第２のノズルセクション１２２の側壁１２５は、第１のノズルセクション１２１から離れる方向に拡大する寸法を有するプルーム２００のための通路を提供し得る。言い換えると、通路の寸法は、放出方向においてより大きくなり得る。プルームプロファイルの拡大は、通路の開口角の設定によって適切に調節され得る。
【００４５】
図２で描かれているように、側壁１２５は、中央ノズル軸（A）と直交する断面内で非円形である。特に、側壁１２５は、中央ノズル軸（A）と直交する断面内で中央ノズル軸（A）を部分的にのみ囲み得る。それによって、プルームプロファイルの拡大は、中央ノズル軸（A）と直交する第１の方向において側壁１２５によって制限されるが、中央ノズル軸（A）と直交する第２の方向においては制限されない。図２で概略的に描かれているように、側壁１２５は、中央ノズル軸に対して第１の最大放出角Φまでプルーム２００の垂直拡大を制限し得る。一方、プルーム２００の水平側には、おそらくノズルの側壁が配置されない。したがって、プルームの水平拡大は、側壁１２５によって制限されないだろう。
【００４６】
一方向に徐々に拡大するプルームのための通路を設けることは有益であり得る。というのも、プルームが、唐突に形作られたり又は切断されたりしないからである。最大プルーム放出角は、拡大する側壁によって規定され得る。そして、拡大する側壁によって規定された最大放出角より大きい放出角を有する蒸発した粒子は、側壁によって偏向されて、基板に向けて中央ノズル軸（A）に対してより小さい角度で伝播し得る。特に、側壁１２５によって設けられた通路の寸法は、第１のノズルセクションから離れる方向に連続的に拡大し得る。更に特に、通路の寸法は、一定な最大放出角が側壁によって規定され得るように、直線的に拡大し得る。したがって、最大放出角は、側壁の開口角によって適切に設定され、最大放出角より大きい放出角を有する蒸発した粒子は、「沿軸（paraxial）」となるように偏向され得る。
【００４７】
通路の寸法は、第１のノズルセクション１２１に近い第１の寸法D1から、第１のノズルセクションから遠い第２の寸法D2まで、連続的に拡大し得る。第１の寸法D1は、５mm以下であり、且つ／又は、第２の寸法D2は、１０mm以上であり得る。ある実施形態では、第１の寸法D1が、第１のノズルセクション１２１に近い通路の垂直寸法であり、第２の寸法D2が、第１のノズルセクション１２１から遠い通路の垂直寸法である。ある実施形態では、第１の寸法D1と第２の寸法D2が、分配管１１０の長手方向と平行な方向における通路の寸法である。
【００４８】
ある実施態様では、垂直方向及び／又は分配管の長手方向と平行な方向の通路の寸法が拡大する。特に、側壁１２５は、それぞれ、中央ノズル軸（A）に対して傾いた上側壁セクション１２６と下側壁セクション１２７を有し得る。それによって、下側壁セクションと上側壁セクションとの間の通路の寸法が増加する。ある実施形態では、通路の垂直寸法が、中央ノズル軸（A）に沿った方向において連続的に増加する。通路は、堆積エリア５０に向けて徐々に開く楔形状の形態を有し得る。
【００４９】
上側壁セクション１２６と下側壁セクション１２７は、４０度以上且つ９０度以下、特に約６０度の開口角（２Φ）で、それらの間を囲み得る。したがって、中央ノズル軸（A）に対するプルーム２００の最大放出角Φは、中央ノズル軸を通って延在する垂直断面（すなわち、図１で描かれている垂直断面）内で、２０度以上且つ４５度以下であり得る。マスクのシャドーイング効果は低減され得る。そして、鋭い水平ピクセルエッジが提供され得る。
【００５０】
ある実施形態では、側壁１２５が、分配管の長手方向と平行な第１の方向におけるプルームの拡大を制限するように構成されている。特に、側壁１２５は、プルーム２００の垂直拡大を制限するように構成されている。
【００５１】
ある実施形態では、側壁１２５が、分配管の長手方向と直交する第２の方向において本質的に制限されない拡大を可能にする。特に、側壁１２５は、プルームの水平拡大を制限しないように構成されている。したがって、隣接する分配管の隣接するノズルは、第２の方向において少なくとも１つのノズル１２０と近い距離に位置決めすることができる。例えば、少なくとも１つのノズルと隣接する分配管の隣接するノズルとの間の距離は、５cm以下、特に４cm以下、更に特に約３cmであり得る。
【００５２】
第２のノズルセクション１２２は、プルームの１つの寸法、例えばプルームの垂直寸法のみを制限する通路を提供し得る。少なくとも幾つかの実施形態では、プルームの水平寸法が、第２のノズルセクション１２２によって制限されなくてよい。例えば、図２で描かれているように、第２のノズルセクション１２２は、垂直方向（V）においてプルームの拡大を制限するが、水平方向（H）において制限しない。その場合、プルームは、拡大することが可能である。
【００５３】
楔形状通路は、基板１０に向けて拡大する第２のノズルセクション１２２によって設けられ得る。ある実施態様では、楔形状通路が、本質的に一定の開口角を有し得る。ある実施態様では、第２のノズルセクションの開口角（２Φ）が、４０度以上且つ／又は９０度以下であり得る。
【００５４】
特に、複数のノズルは、分配管の長手方向、すなわち、ノズル列方向に設けられたフィンを有するそれぞれの第２のノズルセクションを有し得る。フィンは、垂直方向（V）におけるプルーム寸法を形作る第２のノズルセクションの側壁を構成し得る。
【００５５】
複数のノズルの第１のノズルセクションには、ねじが設けられてよい。それによって、ノズルは、例えば複数のノズルを分配管にねじ込むことによって、分配管に固定され得る。
【００５６】
ある実施態様では、第２のノズルセクション１２２が、中央ノズル軸（A）に沿って、１０mm以上、特に１５mm以上の長さを有し得る。代替的又は追加的に、第１のノズルセクション１２１は、中央ノズル軸に沿って、１０mm以上、特に１５mm以上の長さを有し得る。第１のノズルセクション１２１の長さは、ノズルの円周壁によって囲まれ且つプルーム２００を放出するための出口開口を有する、ノズルチャネルの長さに一致し得る。第２のノズルセクションの長さは、中央ノズル軸（A）上で、第１のノズルセクションの出口開口から側壁１２５の前端の突出までで測定される。
【００５７】
図３は、本明細書で説明される実施形態による、水平断面における蒸発源１００の断面図を示している。図３の断面図は、分配管の長手方向と直交する断面における蒸発源１００の分配管１１０の断面プロファイルを示している。分配管１１０は本質的に三角断面形状を有し得ることが示されている。分配管１１０の他の断面形状も可能である。図４Ａで描かれているように、２つ以上の分配管の本質的に三角形状は、隣接する分配管の２つのノズルの近い配置を可能にする。
【００５８】
図３の断面は、少なくとも１つのノズル１２０を通って延在する。その断面は、基板１０に向けて蒸発した材料のプルーム２００を放出するための出口開口を有する管状通路として構成されている、第１のノズルセクション１２１を示している。更に、第１のノズルセクション１２１の下流の第２のノズルセクション１２２が、概略的に描かれている。第２のノズルセクション１２２は、（図３では視認できない）プルーム２００の垂直拡大を制限し、図３で視認されるように、水平方向（H）においてプルームの本質的に制限されない拡大を可能にし得る。
【００５９】
特に、第２のノズルセクション１２２は、楔形状通路、すなわち、垂直方向においてプルームの拡大を制限する錐面の２つの対向するセクションに一致する形状を有する通路を含み、プルーム２００の水平拡大を可能にし得る。
【００６０】
分配管１１０を加熱するための加熱デバイス１０８を設けることによって、分配管の内部空間を蒸発した材料の蒸発温度より高い第１の温度で維持することができる。分配管の内壁及び少なくとも１つのノズル１２０の内壁上に蒸発した材料が凝縮するのを避けることができる。少なくとも１つのノズル１２０は、分配管１１０の加熱された壁と熱接触し得る。それによって、第１のノズルセクション１２１と第２のノズルセクション１２２の両方が、本質的に第１の温度で保持され得る。
【００６１】
ある実施形態では、冷却シールド１０６が、堆積エリア５０に向けられた熱負荷を低減させるために設けられ得る。冷却シールド１０６は、分配管１１０の内壁を囲み得る。
【００６２】
ある実施態様では、第１のノズルセクション１２１と第２のノズルセクション１２２が、熱接触し得るか又は単一の構成要素として一体的に形成され得る。そして、それらは、分配管の加熱可能な部分と熱接触し得る。
【００６３】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、蒸発源１００が、遮蔽デバイス３００を更に含む。遮蔽デバイス３００は、少なくとも１つのノズル１２０から分離された構成要素として設けられ、第２のノズルセクション１２２の下流の蒸発した材料のプルーム２００を形作るように構成され得る。遮蔽デバイス３００は、第２の方向においてプルーム２００を形作るように構成され得る。
【００６４】
特に、第２のノズルセクション１２２の側壁１２５は、第１の方向、特に垂直方向（V）においてプルーム２００を形作るように構成され、遮蔽デバイス３００は、第１の方向とは異なる第２の方向、特に水平方向（H）においてプルーム２００を形作るように構成され得る。更に特に、第２のノズルセクション１２２は、プルーム２００の垂直拡大を制限するように構成され、遮蔽デバイス３００は、プルーム２００の水平拡大を制限するように構成され得る。
【００６５】
したがって、少なくとも１つのノズル１２０それ自体は、第１の方向における、特に分配管の長手方向に一致する方向におけるプルーム２００の拡大を制限し得る。そして、少なくとも１つのノズル１２０から分離された遮蔽デバイス３００は、少なくとも１つのノズル１２０の下流の第１の方向と直交する第２の方向におけるプルーム２００の拡大を制限し得る。２つの異なるプルーム寸法を形作るために、２つの分離したプルーム形成構成要素、すなわち、第２のノズルセクション１２２と遮蔽デバイス３００を設けることは有益であり得る。特に、中央ノズル軸（A）と直交する２つの異なる方向においてプルームを形作ることによって、マスクのシャドーイング効果が低減され、鋭い垂直エッジ及び水平エッジを有するピクセルが提供され得る。したがって、ピクセル密度が増加され得る。例えば、ピクセルエッジの要件は、垂直ピクセルエッジと水平ピクセルエッジに対して異なり得る。
【００６６】
ノズルを用いてプルーム２００の１つの寸法を形作ることは、複数のノズル１１５が分配管の長手方向において設けられている第１の方向において特に効果的であり得る。複数のノズルから分離された遮蔽デバイス３００を用いてプルーム２００を形作ることは、隣接する分配管の隣接するノズルが近い距離で配置される第２の方向において特に効果的であり得る。それによって、２つ以上の近接したノズルのプルームは、（図４Ａで概略的に描かれているように）共通の遮蔽デバイスによって同様に形作られ得る。
【００６７】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、蒸発源が、第１の複数のノズルを有する第１の分配管及び第１の分配管の隣に配置された第２の複数のノズルを有する第２の分配管、並びに任意選択的に共通の源支持体１０５上に設けられた更なる複数のノズルを有する更なる分配管を含む。２つの隣接する分配管を有する蒸発源を示している図４Ａで描かれている例示的な実施形態が参照される。ノズルから分離された（図４Ａで概略的に描かれている）遮蔽壁３０２は、第１の複数のノズルと第２の複数のノズルとの間、及び／又は、それらから放出されるそれぞれのプルームの間に配置され得る。遮蔽壁３０２は、第１の複数のノズルと第２の複数のノズルとの間、及び／又は第１の複数のノズルから放出されるプルームと第２の複数のノズルから放出されるプルームとの間で、本質的に垂直方向に（すなわち、第１の方向に）延在し得る。遮蔽壁３０２は、ノズルから熱絶縁され得る。特に、遮蔽壁３０２は、ノズルの何れかと熱接触しないだろう。したがって、遮蔽壁３０２は、蒸発中に複数のノズルより低い温度で維持され得る。遮蔽壁３０２は、第１の複数のノズルによって放出されるプルームの第２の方向における拡大、すなわち、第２の分配管によって放出されるプルームに向けられた方向における拡大を制限し得る。更に、遮蔽デバイスは、第２の複数のノズルによって放出されるプルームの第２の方向における拡大、すなわち、第１の分配管によって放出されるプルームに向けられた方向における拡大を制限し得る。遮蔽壁３０２は、遮蔽デバイス３００の一体的な部分として又は遮蔽デバイス３００から分離した構成要素として設けられ得る。例えば、図４Ａで描かれている遮蔽デバイス３００は、３つの遮蔽壁を有する。その場合、内側遮蔽壁は、２つの隣接する分配管のノズルの間に配置されている。そして、２つの外側遮蔽壁が設けられている。
【００６８】
２つ以上の分配管のノズルは、本明細書で説明される少なくとも１つのノズル１２０に従って構成され得る。
【００６９】
遮蔽デバイス３００は、少なくとも１つのノズル１２０から間隔を空けて配置され且つ／又は少なくとも１つのノズル１２０から熱絶縁され得る。図３で描かれているように、少なくとも１つのノズル１２０と遮蔽デバイス３００との間に間隙が設けられ得る。その間隙は、前記２つの構成要素間の熱絶縁を提供する。したがって、遮蔽デバイス３００は、少なくとも１つのノズルの第１の温度とは異なる第２の温度で維持され得る。特に、遮蔽デバイス３００の第２の温度は、蒸発中に少なくとも１つのノズル１２０の第１の温度より低くなり得る。遮蔽デバイス３００は、比較的大きい表面積を有し得る。遮蔽デバイス３００の温度を低減させることにより、基板１０に向けられた蒸発源１００の熱負荷が実質的に低減され得る。蒸発中のマスク１１及び／又は基板１０の熱変形が低減され、堆積精度が改善され得る。
【００７０】
ある実施形態では、第１のノズルセクション１２１と第２のノズルセクション１２２を含む少なくとも１つのノズル１２０が、蒸発中に第１の（高い）温度で維持され得る。少なくとも１つのノズル１２０上の蒸発した材料の凝縮が避けられ、少なくとも１つのノズル１２０の洗浄が容易にされ得る。特に、規則的な時間間隔におけるノズルの洗浄は、その高温のためにノズル表面上に材料が蓄積しない場合、必要なくなるだろう。ノズル表面上の小さい量の材料の蓄積でさえ、ノズルチャネル及びノズル通路の寸法が小さくなるので、堆積結果に悪影響を与え得ることに留意されたい。
【００７１】
ある実施形態では、遮蔽デバイス３００が、蒸発中に、第１の温度より低い第２の（低い）温度で維持される。蒸発中に、経時的に、蒸発した材料は、遮蔽デバイス３００の表面上に蓄積し得る。しかし、規則的な時間間隔における遮蔽デバイス３００の洗浄は、通常、遮蔽デバイス３００の大きなサイズのために簡単である。遮蔽デバイス３００は、プルーム２００がより大きい、少なくとも１つのノズルの下流に配置されることに留意されたい。更に、遮蔽デバイスが配置されている少なくとも１つのノズルの下流の位置で、遮蔽デバイス上の材料の蓄積は、プルームプロファイルに小さい影響のみを与え得る。したがって、遮蔽デバイス３００上の蒸発した材料の蓄積は許容可能であり得る。
【００７２】
少なくとも１つのノズル１２０と遮蔽デバイス３００は、互いから間隔を空けて且つ／又は熱絶縁されて配置されているので、蒸発中に、前記構成要素間で摂氏５０度以上、特に摂氏１００度以上、更に特に摂氏２００度以上の温度差が維持され得る。
【００７３】
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、遮蔽デバイス３００を冷却するための冷却デバイス３０５が設けられ得る。冷却デバイス３０５は、遮蔽デバイス３００を能動的に又は受動的に冷却するように構成され得る。例えば、冷却デバイス３０５は、遮蔽デバイス内に又は遮蔽デバイスにおいて設けられた冷却チャネルを含み得る。冷却回路が設けられ得る。ある実施形態では、冷却流体（例えば、冷却水又は冷却ガス）のための冷却ラインが、遮蔽デバイス３００を冷却するために設けられ得る。
【００７４】
ある実施態様において、遮蔽デバイス３００は、複数のノズルが配置されている分配管１１０の前側に延在する２つの対向する遮蔽壁３０１を含む。２つの対向する遮蔽壁３０１は、分配管１１０の複数のノズルによって放出されるプルームの拡大を制限するように構成され得る。特に、２つの対向する遮蔽壁３０１は、分配管１１０の長手方向と直交する方向におけるプルームの拡大、特に水平方向のプルームの拡大を制限し得る。
【００７５】
例えば、図３の水平断面内では、遮蔽デバイス３００が、中央ノズル軸（A）に対する少なくとも１つのノズル１２０の最大放出角Θを、２０度以上且つ／又は４５度以下、特に約３０度の角度に制限し得る。
【００７６】
遮蔽デバイス３００は、分配管の複数のノズル１１５によって放出される複数のプルームを形作るように構成され得る。遮蔽壁を含む単一の遮蔽デバイスは、分配管１１０の複数のノズルによって放出される複数のプルームを水平方向において制限し得る。
【００７７】
ある実施形態では、図４Ａで概略的に描かれているように、遮蔽デバイス３００が、２つ以上の隣接する分配管の複数のノズルによって放出される複数のプルームを形作るように構成され得る。特に、隣接する分配管のノズルは、それぞれ、遮蔽デバイス３００の対向する遮蔽壁の間に少なくとも部分的に配置され得る。それによって、２つ以上の分配管のノズルによって放出されるプルームが、遮蔽壁３０１を有する１つの遮蔽デバイスによって形作られる。
【００７８】
ある実施態様では、遮蔽デバイス３００が、分配管１１０の前側に設けられた本質的にＣ形状の構成の遮蔽壁を含み得る。Ｃ形状の構成は、分配管の前側で分配管の長手方向に、特に垂直方向（V）に延在し得る。図３で概略的に描かれているように、２つの対向する遮蔽壁３０１は、本質的に中央ノズル軸と本質的に平行な方向において、分配管から基板に向けて複数のノズルの両側で延在し得る。中央ノズル軸（A）の方向における遮蔽デバイス３００の長さＬは、通常、中央ノズル軸（A）の方向における第２のノズルセクション１２２の長さより長く、且つ／又は、２つの対向する遮蔽壁３０１の中央ノズル軸（A）からの距離は、側壁１２５の中央ノズル軸（A）からの距離より長い。したがって、第１のノズルセクション１２１によって放出されるプルーム２００は、先ず側壁１２５によって第１の方向において形作られ、次に遮蔽デバイス３００によって第２の方向において形作られる。実施形態では、長さＬが２０mm以上であってよい。
【００７９】
遮蔽デバイス３００は、堆積エリアに向けられた大きい表面を有し得る。遮蔽デバイス３００が冷却されたときに、堆積源の熱負荷によるマスク１１及び／又は基板１０の熱変形は低減され得る。そして、堆積精度が改善され得る。例えば、基板に向けられた遮蔽デバイス３００の表面積は、基板に向けられた複数のノズル１１５の組み合わされた表面積の２倍より大きい。したがって、広範な熱負荷によるマスク１１及び／又は基板の熱変形は低減され得る。更に、遮蔽デバイス３００の洗浄は、遮蔽デバイス３００の大きな表面積のために容易にされ得る。
【００８０】
図４Ａは、本明細書で説明される実施形態による、蒸発源１００を含む真空堆積システム４００の概略的な上面図を示している。真空堆積システム４００は、内部に蒸発源１００が設けられた真空チャンバ１０１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１００は、被覆されるべき基板１０が配置される堆積エリアを過ぎて並進移動するように構成されている。更に、蒸発源１００は、回転軸の周りで回転するように構成され得る。
【００８１】
特に、蒸発源１００は、複数のノズルによって放出されるプルームの拡大が遮蔽デバイス３００によって制限され得る第２の方向、すなわち、水平方向（H）に並進移動するように構成され得る。
【００８２】
ある実施形態では、真空堆積システム４００が、真空チャンバ１０１内で搬送経路に沿って蒸発源１００を移動させるための第１のドライブ４０１と、蒸発源１００の分配管１１０を回転させるための第２のドライブ４０３と、のうちの少なくとも一方を含み得る。分配管１１０は、基板１０及びマスク１１が配置されている第１の堆積エリア５０から、第２の基板２０及び第２のマスク２１が配置され得る、蒸発源１００の反対側にある第２の堆積エリア５１まで回転され得る。
【００８３】
蒸発源１００は、本明細書で説明される実施形態のうちの何れかに従って構成され得る。したがって、上述の説明を参照することができ、それらは、ここで繰り返されない。
【００８４】
実施形態によれば、蒸発源１００は、坩堝１０２又は２つ以上の坩堝、及び分配管１１０又は２つ以上の分配管を有し得る。例えば、図４Ａで示されている蒸発源１００は、互いの隣に配置された２つの坩堝及び２つの分配管を含む。図４Ａで示されているように、基板１０及び第２の基板２０は、蒸発した材料を受け取るために、真空チャンバ１０１内に設けられている。
【００８５】
実施形態によれば、基板１０をマスキングするためのマスク１１が、基板１０と蒸発源１００との間に設けられ得る。マスク１１は、マスクフレームによって所定の配向に、特に本質的に垂直配向に保持され得る。実施形態では、１以上の軌道が、マスク１１を支持し変位させるために設けられ得る。例えば、図４Ａで示される実施形態は、蒸発源１００と基板１０との間に配置されたマスクフレームによって支持されたマスク１１と、蒸発源１００と第２の基板２０との間に配置された第２のマスクフレームによって支持された第２のマスク２１とを有する。基板１０と第２の基板２０は、真空チャンバ１０１内でそれぞれの搬送軌道上に支持され得る。
【００８６】
実施形態では、OLED製造システム内などで、マスクが基板上に材料を堆積させるために使用されるならば、そのマスクは、約５０μm×５０μm以下のサイズを有するピクセル開口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。蒸発中に、マスク１１と基板１０は、通常、接触している。けれども、マスクの厚さとピクセル開口のサイズとを考慮すると、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、ピクセル開口を囲む壁が、ピクセル開口の外側部分を影（シャドー）で覆う。本明細書で説明される遮蔽デバイス３００と組み合わされたノズルは、マスク上への及び基板上への蒸発した材料の衝突の最大角を制限し、シャドーイング効果を低減させ得る。本明細書で説明される堆積方法によれば、例えば、シャドーの寸法は３μm以下になり得る。
【００８７】
本明細書で説明される実施形態によれば、基板は、本質的に垂直配向で材料が被覆され得る。通常、分配管は、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、基板の配向又は分配管の延在方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、垂直配向から幾らかの偏差を有するように配置された基板が、より安定した堆積プロセスをもたらし得るので、この偏差が設けられ得る。材料の堆積中の本質的に垂直な基板配向は、水平な基板配向とは実質的に異なる。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によって、及び他方の基板寸法に対応する別の１つの方向に沿った蒸発源の並進移動を提供することによって被覆される。
【００８８】
ある実施形態では、蒸発源１００が、軌道上の真空堆積システム４００の真空チャンバ１０１内に設けられ得る。軌道は、蒸発源１００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され得る、異なる実施形態によれば、蒸発源１００の並進移動のための第１のドライブ４０１は、軌道又は源支持体１０５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を過ぎて、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善され得る。
【００８９】
図４Ｂで概略的に描かれているように、蒸発源は、被覆されるべき基板を過ぎて源搬送経路に沿って特に水平方向（H）に移動し得る。図４Ａで描かれている源位置から図４Ｂで描かれている源位置までの源の移動中に、基板上に材料の薄いパターンが蒸着し得る。蒸発した材料のプルームの拡大は、複数のノズルから分離して設けられ且つ複数のノズルとは異なる温度にあり得る遮蔽デバイス３００によって、水平方向Ｈにおいて制限され得る。蒸発した材料のプルームの拡大は、それぞれ、垂直方向においてプルームを形作るための側壁を有する第２のノズルセクションを有するノズルそれら自体によって、垂直方向において制限され得る。したがって、マスクのシャドーイング効果は、基板表面の両方の次元において低減され得る。
【００９０】
図４Ｃで概略的に描かれているように、蒸発源１００の分配管は、第２の基板２０が配置されている第２の堆積エリア５１に向けて、垂直回転軸の周りで例えば約１８０度の回転角度だけ回転し得る。源搬送経路に沿って蒸発源を図４Ａで描かれている源位置に戻すように移動させることによって、真空チャンバ１０１の第２の堆積エリア５１にある第２の基板２０上に被覆を継続することができる。
【００９１】
真空堆積システム４００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つ以上の有機材料などの２つ以上の原料物質が同時に蒸発される。図４Ａから図４Ｃで示されている実施例では、２つ以上の分配管及び対応する坩堝が、移動可能な源支持体１０５上で互いの隣に設けられている。例えば、ある実施形態では、３つの分配管が、互いの隣に設けられ得る。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エリアの中へ蒸発した材料を放出するための、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長手方向に沿って、例えば等しい間隔で設けられ得る。少なくとも幾つかの分配管は、真空チャンバの堆積領域の中へ異なる蒸発した材料を導入するように構成され得る。
【００９２】
本明細書で説明される実施形態は、特に、例えば大面積基板上での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、大面積基板又は１以上の基板を支持するキャリアは、０．５m2以上、特に１m2以上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の基板などの大面積基板を処理するように適合され得る。GEN１１及びGEN１２などの更に次の世代及びそれに相当する基板面積を同様に実装することが可能である。
【００９３】
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、０．１mmから１．８mmまでであり、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。
【００９４】
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４０５を更に含み得る。特に、回転軸の周りでの蒸発源１００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４０５は、蒸発源から放出される蒸発した材料を収集するように配置され得る。
【００９５】
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）であり且つ中央ノズル軸に一致する主たる放出方向を規定するように、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、主たる放出方向は、僅かに上方に（例えば、３度から７度上方などの、水平から１５度までの範囲内で上方に）方向付けられ得る。同様に、粒子の生成を低減させ得るように、蒸発方向と実質的に直交するように基板を僅かに傾斜させてもよい。
【００９６】
本明細書で説明される蒸発源を操作する実施形態は、長時間にわたる高い堆積精度を維持すると同時に、複数のノズルの詰まりを防止するように提供される。
【００９７】
蒸発源１００を操作する方法が、図５を参照しながら説明される。
【００９８】
図５は、真空チャンバ１０１内で基板１０上に蒸発した材料を堆積させるための方法５００を示すフロー図である。材料が坩堝内で加熱され蒸発し、蒸発した材料は、分配管１１０を介して分配管１１０の複数のノズル１１５を通って堆積エリアの中へ伝播し得る。
【００９９】
ボックス５１０では、蒸発した材料が、複数のノズル１１５によって基板に向けられる。蒸発した材料のプルーム２００は、複数のノズル１１５の少なくとも１つのノズル１２０の第１のノズルセクション１２１によって放出される。特に、蒸発した材料のプルームは、隣接する分配管の複数のノズルによって基板に向けて放出される。その場合、（隣接する分配管の）ノズルは、類似の又は同様なやり方で構成され得る。
【０１００】
ボックス５２０では、プルームが、少なくとも１つのノズル１２０の第１のノズルセクションの下流の第２のノズルセクション１２２の側壁１２５によって形作られ、中央ノズル軸（A）に対して非円形なプルームプロファイルを提供する。特に、側壁１２５は、分配管の長手方向、特に垂直方向（V）に一致する第１の方向におけるプルームの拡大を制限する。例えば、プルームの垂直拡大が、側壁１２５によって制限される。側壁は、プルームの両側に設けられた２つの側壁セクション又はフィンを有し、１つの方向においてプルームを形作るための通路を形成し得る。
【０１０１】
任意選択的なボックス５３０では、第１の方向とは異なる第２の方向におけるプルームの拡大が、少なくとも１つのノズル１２０の下流の位置で、特に遮蔽デバイス３００を用いて制限される。特に、プルームの水平拡大は、少なくとも１つのノズル１２０から下流の遮蔽デバイス３００によって制限される。
【０１０２】
遮蔽デバイス３００の下流で、形作られたプルームはマスクの開口を通って伝播し、蒸発した材料はマスクの後ろに配置された基板上に堆積する。
【０１０３】
ある実施形態では、少なくとも１つのノズル１２０が、第１の温度を有し、遮蔽デバイス３００が、第１の温度より摂氏１００度以上だけ低い、特に摂氏２００度以上だけ低い第２の温度を有する。
【０１０４】
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、又は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】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月1日(2019.10.1)
【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（１０）上に蒸発した材料を堆積させるための蒸発源（１００）であって、
複数のノズル（１１５）を有する分配管（１１０）を備え、
前記複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズル（１２０）が、前記基板（１０）に向けて蒸発した材料のプルーム（２００）を放出するように構成された第１のノズルセクション（１２１）、及び前記蒸発した材料のプルームを形作るように構成された側壁（１２５）を有する第２のノズルセクション（１２２）を備え、前記側壁が、中央ノズル軸（A）に対して非円形なプルームプロファイルを提供する、蒸発源。
【請求項２】
前記第１のノズルセクション（１２１）と前記第２のノズルセクション（１２２）が、熱接触しているか又はワンピースの構成要素として一体的に設けられている、請求項１に記載の蒸発源。
【請求項３】
前記側壁（１２５）が、前記第１のノズルセクション（１２１）から離れる方向に拡大する寸法を有するプルームのための通路を提供する、請求項１又は２に記載の蒸発源。
【請求項４】
前記通路の前記寸法が、第１の寸法（D1）、特に約５mm以下から、第２の寸法（D2）、特に約１０mm以上まで連続的に拡大する、請求項３に記載の蒸発源。
【請求項５】
拡大する前記通路の前記寸法が、垂直寸法であり、前記側壁（１２５）が、上側壁セクション（１２６）と下側壁セクション（１２７）を有し、前記上側壁セクション（１２６）と前記下側壁セクション（１２７）が、前記中央ノズル軸に対して傾き、４０度以上且つ９０度以下の開口角（２Φ）で前記上側壁セクション（１２６）と前記下側壁セクション（１２７）の間を囲む、請求項３又は４に記載の蒸発源。
【請求項６】
前記側壁（１２５）が、前記プルーム（２００）の垂直拡大を制限し、前記プルーム（２００）の本質的に制限されない水平拡大を可能にするように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項７】
前記少なくとも１つのノズル（１２０）から分離され、前記第２のノズルセクション（１２２）の下流で前記プルーム（２００）を形作るように構成された遮蔽デバイス（３００）を更に備え、前記遮蔽デバイス（３００）が、第２の方向における前記プルームの拡大を制限するように構成されている、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（３００）が、前記少なくとも１つのノズル（１２０）から間隔を空けて配置され、且つ／又は、前記少なくとも１つのノズル（１２０）から熱絶縁されている、請求項７に記載の蒸発源。
【請求項９】
前記遮蔽デバイス（３００）が、２つの対向する遮蔽壁（３０１）を備え、前記２つの対向する遮蔽壁が、前記分配管（１１０）の前側に延在し、前記複数のノズル（１１５）から放出された複数のプルームの拡大、特に水平拡大を制限するように構成されている、請求項７又は８に記載の蒸発源。
【請求項１０】
前記第１のノズルセクション（１２１）が、前記蒸発した材料のための管状チャネルを提供し、且つ／又は、前記第２のノズルセクション（１２２）が、前記プルームの１つの寸法を制限する通路を提供する、請求項１から９のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１１】
それぞれ互いの隣に配置され且つ本質的に垂直方向に延在する２つ以上の分配管を備え、前記２つ以上の分配管の各分配管が、前記少なくとも１つのノズル（１２０）と同じ構成を有する複数のノズルを備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の蒸発源。
【請求項１２】
真空チャンバ（１０１）、
前記真空チャンバ内に設けられた請求項１から１１のいずれか一項に記載の蒸発源（１００）、及び
前記真空チャンバ（１０１）内で搬送経路に沿って前記蒸発源（１００）を移動させるための第１のドライブと前記蒸発源の分配管（１１０）を回転させるための第２のドライブのうちの少なくとも一方を備える、真空堆積システム。
【請求項１３】
真空チャンバ内で基板（１０）上に蒸発した材料を堆積させるための方法であって、
複数のノズルによって前記基板（１０）に蒸発した材料を向けることを含み、
蒸発した材料のプルーム（２００）が、前記複数のノズルのうちの少なくとも１つのノズル（１２０）の第１のノズルセクション（１２１）によって放出され、前記プルーム（２００）が、前記少なくとも１つのノズルの第２のノズルセクション（１２２）の側壁（１２５）によって形作られ、中央ノズル軸（A）に対して非円形なプルームプロファイルを提供する、方法。
【請求項１４】
前記プルーム（２００）の垂直拡大が、前記第２のノズルセクション（１２２）の前記側壁（１２５）によって制限され、前記方法が、
前記少なくとも１つのノズル（１２０）から下流の且つ前記少なくとも１つのノズル（１２０）から分離された遮蔽デバイス（３００）によって、前記プルーム（２００）の水平拡大を制限することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのノズル（１２０）が、第１の温度を有し、前記遮蔽デバイス（３００）が、前記第１の温度より摂氏１００度以上だけ低い第２の温度を有する、請求項１４に記載の方法。
【国際調査報告】
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