CN101265566A - 蒸发坩埚和具有合适的蒸发特性的蒸发设备 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种蒸发坩埚。所述蒸发坩埚包括：导电腔管(120)，其具有形成封闭空间的壁，所述腔管具有管轴线(2)；第一电连接(162；182)；第二电连接(162；182)，其中所述第一电连接和所述第二电连接适用于提供基本平行于所述管轴线的加热电流；至少一个进料开口(134)；以及至少一个分配孔(170；470；670)。
Description
技术领域
本发明一般地涉及薄膜形成设备和用于薄膜形成用蒸发设备的坩埚。具体地，本发明涉及用于蒸发合金或金属的坩埚。特别地，本发明涉及蒸发坩埚和蒸发设备。
背景技术
蒸发器可以用于基板上的材料薄膜涂层。例如，利用金属膜的涂层(其例如提供大面板显示器的电容器或提供薄片上的保护层)可以利用蒸发器来施加。具体地，对于大面板显示器，可以以大的并且相对很薄的玻璃板来提供的基板可以被垂直放置在涂层工艺中，并且用垂直蒸发器来进行涂层。
具体地对于垂直蒸发来说，将被沉积在基板上的材料蒸汽的源通常设置有垂直喷嘴管，其定义了用于涂层垂直排列的基板的线性垂直延伸的源。
由此提供的线性源具有高的复杂性，并且制造和维护很昂贵。此外，垂直延伸的喷嘴管提供朝向基板的显著热辐射。
此外，已经被建议用于蒸发坩埚的不同温度区域的稳定性可能不足，因为将被蒸发的材料可能在坩埚的各个区域中迁移，还可能溶解坩埚的不同部分，从而温度定制可能被劣化。
发明内容
根据上述情况，本发明提供了根据本发明的第一方面、第二方面和第三方面的蒸发坩埚，以及根据第四方面的蒸发设备。
根据本发明第一方面的一个实施例，提供了一种蒸发坩埚。所述蒸发坩埚包括：导电腔管，其具有形成封闭空间的壁，所述腔管具有管轴线；第一电连接；第二电连接，其中所述第一电连接和所述第二电连接适用于提供基本平行于所述管轴线的加热电流；至少一个进料开口；以及至少一个分配孔。
根据本发明第二方面的一个实施例，提供了一种蒸发坩埚。所述蒸发坩埚包括：导电腔管，其具有形成封闭空间的壁；至少两个分配孔或一个狭缝形的分配孔，所述至少两个分配孔或者所述狭缝形的分配孔形成在所述腔管的所述壁中，并定义择优方向；第一电连接；第二电连接，其中所述第一电连接和所述第二电连接适用于提供基本平行于所述择优方向的加热电流；以及至少一个进料开口。
根据本发明第三方面的一个实施例，提供了一种蒸发坩埚。所述蒸发坩埚包括：导电腔管，其具有壁，从而形成封闭空间，所述腔管具有管轴线；第一电连接；第二电连接；至少一个进料开口；以及至少一个分配孔，其中所述封闭空间包括熔融蒸发区域。
根据本发明第四方面的一个实施例，提供了一种包括至少一个蒸发坩锅的蒸发设备。所述蒸发坩锅包括：导电腔管，其具有壁，所述腔管具有管轴线；第一电连接；第二电连接，其中所述第一电连接和所述第二电连接适用于提供基本平行于所述管轴线的加热电流；至少一个进料开口；以及至少一个所述腔的所述壁中的分配孔。
根据从属权利要求、说明书和附图，可以清楚了解可以与上述实施例结合的进一步的优点、特征、方面以及细节。
实施例还涉及用于完成所公开的方法的并且包括用于执行所述方法步骤的设备部件的设备。这些方法步骤可以通过硬件构件、由适当的软件编程的计算机、通过上述两种方式的任意组合或任何其它方式来执行。此外，实施例还涉及所述设备的操作方法或所述设备的制造方法。其包括用于实现设备的功能的方法步骤或制造设备的部件的方法步骤。
附图说明
本发明的上述和其它更具体的方面中的一部分将在下面的描述中进行描述，参考附图进行局部说明。
图1示出了根据本文所述的实施例的包括电连接和腔管的蒸发坩埚的示意图；
图2示出了根据本文所述的实施例的包括电连接和腔管的又一蒸发坩埚的示意图；
图3A示出了根据本文所述的实施例的包括电连接和腔管的还又一蒸发坩埚的示意图；
图3B和图3C示出了图3A的蒸发坩埚的其它示意图；
图4A到图4D示出了蒸发坩埚的示意图，并且图示了根据本文所述的实施例的不同的分配孔；
图5示出了根据本文所述的实施例的包括电连接和形成腔管的若干部分的蒸发坩埚的示意图；
图6A到图6C示出了根据本文所述的实施例的包括电连接、腔管和不同形状的分配孔的蒸发坩埚的示意图；
图7示出了根据本文所述的实施例的包括多个蒸发坩埚的蒸发设备的示意图；
图8示出了根据本文所述的实施例的包括多个蒸发坩埚的又一蒸发设备的示意图；以及
图9A和图9B示出了腔管部分之间的连接的示意图。
具体实施方式
在下文中，铝将被主要描述作为被沉积在基板上的材料，但是这不是限制本申请的范围。本发明还涉及将被蒸发并例如用于基板的涂层的金属、合金或其它材料。此外，基板一般是指如通常用于显示技术(例如TFT显示器)的玻璃基板，但是这不是限制本发明的范围。本发明的实施例可以应用于在其它基板上进行的和用于其它技术的薄膜气相沉积。
柱体在此主要被描述为圆柱体，但是这不是限制本发明的范围。本申请所要求保护的和描述的柱体也可以指其它形式的柱体，如椭圆柱或基于如方形、矩形、三角形、五角形等的几何形状的柱体。
在下面对附图的描述中，相同的标号指代相同的构件。一般来说，针对各个实施例，仅仅描述其差异。
图1示出了蒸发坩埚100。蒸发坩埚100包括第一电连接162和第二电连接182。在两个电连接之间设置腔管120。腔管120包括形成例如柱体的壁132。
图1示出了其中蒸发坩埚包括由单件式元件形成的腔管和第一和第二电连接。本文所述的实施例可以被修改，使得蒸发坩埚包括被形成为彼此相连的独立元件的腔管和第一和第二电连接。
根据一个实施例，柱体可以是圆柱体。根据本文所述的其它实施例，腔管120也可以以基于其它几何形状的柱体来提供。由此，根据其它实施例，也可以提供椭圆柱、卵圆柱或者棱柱。蒸发坩埚100和腔管120分别具有管轴线2。管轴线2对应于柱体的轴线，就是说，管轴线平行于柱体的高度。
在图1中，在腔管120的左侧，设置第一电连接162。电连接包括连接部分、横截面积减小部分163以及加热部分164。此外，电连接162的横截面积可以形成凹部165。第一电连接162和第二电连接182一起允许加热电流通过腔管。如本文所限定的，用于提供基本平行于管轴线的加热电流的第一和第二电连接被理解为在腔区域中，主要电流方向平行于管轴线，或者包括一个或多个孔170的腔管区域中的电流基本平行于管轴线2。作为又一示例，在图1中，一般的电流流动可以被描述为从左到右，或反之亦可(沿轴线2)。
根据本文所述的实施例，加热电流的方向使得在腔管内或在包括孔170的腔管区域内至少70％的加热电流平行或基本平行于管轴线流动。因此，绕腔管壁中的开口流动的电流是在腔管中流动的整个电流的一小部分。
通常，蒸发坩埚的所述多个部分可以例如按如下来提供。由此，应该理解蒸发坩埚的所述多个部分可以相互交叠或者至少部分相互交叠。电连接162和182的宽部分别具有大的横截面积，以提供较低的电流密度从而提供可以与例如包含铜的连接元件接触的较冷的部分。横截面积减小部分163提供到加热部分164的过渡。加热部分和腔管的横截面积小于电连接的横截面积。由此，加热部分和腔管被加热电流加热。横截面积减小部分163和加热部分164提供生热定制，这在用于熔融和蒸发材料的腔管中进行。
根据其它实施例，电连接的连接部分也可以由一个或多个相对于轴线2径向向外延伸的突出物形成。由此，用于接触蒸发坩埚的电连接的蒸发设备连接元件的夹具可以接触突出物。作为另一个示例，图1中的连接元件182可以被用于接触电连接的蒸发设备的管夹形连接元件接触。
待沉积的材料通过加热蒸发坩埚100而被熔融和蒸发。加热可以通过设置连接到第一电连接162和第二电连接182的电源(没有示出)来完成。由此，通过流经坩埚100的主体120的电流来完成加热。通常，在具有较小横截面积的区域中，蒸发坩埚的主体的电阻增大。由此，加热功率可以根据方程P＝R·I2来计算，其中P是功率，R是电阻，I是电流。由于电阻和横截面积的比例关系，在具有较少横截面积的区域中温度升高。因此，可以控制坩埚的不同区域的电阻，从而在不同的区域中提供所期望的温度。例如，腔130中的熔融蒸发区域中的温度可以在700℃到1600℃或1300℃到1600℃的范围内。
作为另一个示例，腔130的熔融加热区域中的温度高于待沉积的材料的蒸发温度。但是，提供来进料材料的线导致熔融蒸发区域的小部分中的温度的局部降低。因此，根据其它实施例，温度为蒸发温度以上至少200℃，例如为蒸发温度以上200℃到900℃或者600℃到870℃。例如，对于铝，温度可以为高于900℃或高于1150℃。
通常，温度的下限依赖于待沉积的材料的熔融温度和腔压。通常，温度的上限可以由蒸发坩埚的温度稳定性来给定。
根据其它实施例，蒸发坩埚100的不同区域的电阻可以通过改变蒸发坩埚的材料组成而被进一步控制。
通常，根据本文所述的实施例，坩埚的材料应该是导电的，耐受用于熔融和蒸发待沉积材料的温度，并且应该耐受液体材料或材料蒸汽。例如，液体铝具有高度反应性，并且可以对用于熔融铝的坩埚施加显著的损坏。根据此，可以使用选自由金属硼化物、金属氮化物、非金属硼化物、非金属氮化物、氮化物、硼化物、石墨、TiB2、TiB2和AlN的组合、TiB2和BN的组合以及前述材料的组合组成的组的材料。
这些材料的电阻率的差异可以被用于进一步调节坩埚中的生热。由此，可以根据各个区域中所期望的生热，选择主体的不同区域中的材料组成，以使其具有相应的电阻率。
如图1所示，用于进料待蒸发的材料的线的开口134设置在腔管120的壁中。如图1所示，根据一个实施例，一个进料开口134可以被设置在腔管中。根据其它实施例(参见例如图2和5)，可以设置两个、三个或更多个用于将待蒸发的材料进料到腔管中的开口130。
通常，待蒸发的材料可以由通过开口的材料线进料到腔管中。由此，线可以以相对于腔表面倾斜的角度进料到腔中。具体地对于倾斜进料来说，经加热的腔壁的内部可以与线接触。由此，线的材料被熔融。
在图1中，腔管120在两端被封闭。在一端处，其由第一电连接162封闭。在另一端处，其由盖150封闭，盖150例如被形成为盘状，并且设置在第二电连接182中。由此，封闭的腔管120形成提供蒸发坩埚100的熔融蒸发区域的封闭空间。腔130包括用于进料材料的开口和分配孔170的开口。
根据本文所述的实施例，一个或多个分配孔是腔管的分配孔。
根据本文所述的实施例，熔融蒸发区域在最大程度上被封闭。因此，仅仅少量蒸汽沿不期望的方向(例如，沿用于进料材料的开口的方向)离开腔。
通常，温度的下限依赖于待沉积的材料的熔融温度和腔压。通常，温度的上限可以由蒸发坩埚的温度稳定性来给定。
如图1所示，根据本文所述的实施例，腔管120的腔壁132具有分配孔170，通过所述分配孔170，材料蒸汽可以以限定的蒸发方向离开封闭空间。
薄膜气相沉积可以例如应用于有机发光二极管(OLED)、其它的显示器件(例如TFT)或一般用于薄膜基板或薄片上的薄膜涂层。作为示例，薄金属膜被提供用于显示应用，以控制显示器的单个像素。
通常，对于针对垂直布置的基板提供气相沉积的应用，可以使用具有喷嘴管的线性蒸发单元，所述喷嘴管重新定向由狭长的坩埚的蒸发区域发出的蒸汽。由此，垂直布置的基板可以沿水平方向被传输通过线性蒸发设备，以进行基板的薄膜涂层。但是，用于沿水平蒸发轴线重新定向来自垂直管道的材料蒸汽的喷嘴管系统和常用的坩埚很复杂，并且难以维护。因为考虑到粒子污染和基板的弯曲，垂直基板布置是所期望的，所以优选的是具有简化的蒸发源，用于垂直蒸发应用。在本文所描述的蒸发坩埚的实施例可以被用作用于垂直蒸发设备的线性源。
本文所述的蒸发坩埚可以用于具有定向的蒸发方向(即线形的)的用于垂直传输基板的在线蒸发设备。蒸发坩埚的布置可以被简化，由此降低了成本。例如，这是由于有限数量的构件需要维护。
作为又一示例，本文所述的实施例可以被用于显示器技术等用基板的涂层。由此，基板尺寸可以如下。典型的玻璃基板并且由此涂层面积的尺寸可以为约0.7mm×370mm×470mm。而且，下一代基板可以具有约1100mm×1300mm或更大的尺寸。例如，本文所述的应用通常是指大的基板。由此，大的基板可以具有500mm或更大的高度和长度。在玻璃基板的情况下，这通常可以为680mm×880mm，1100mm×1300mm或更大。典型的大的柔性基板，例如薄片，可以具有至少500mm的宽度。
根据本文针对图1所述的实施例，盖150被设置在电连接182处。由此，提供了包括熔融蒸发区域在内的封闭空间。待蒸发的材料，例如铝，通过开口134提供在腔中，并且接触腔内的加热表面。
在腔内，材料被熔融，并且在进一步加热时在熔融蒸发区域中蒸发。材料蒸汽通过分配孔170离开腔，并且可以此后被沉积在基板上。
根据可以与本文的其它实施例结合的又一实施例，分配孔可以具有沿蒸发轴线的3-20mm的通道长度。根据又一实施例，孔的宽度大于2mm，例如为5-6mm的范围内。狭缝的长度可以例如达到80mm或更大，并且可以基本沿腔管的轴向长度延伸。
根据不同的实施例，腔沿轴线2的方向的尺寸为80mm到1500mm，或甚至达到2000mm。根据又一实施例，腔的直径可以为10mm到200mm，或者为20mm到50mm。
根据本文所述的实施例，熔融蒸发区域被理解为待蒸发的材料在其中被熔融和蒸发的区域。由此，可以提供在腔内具有相似压力条件的单腔系统。此外或或者，根据本文所述的实施例，用于分离腔内的熔融区域和蒸发区域的其它分离装置可以被省略。因此，可以防止非常薄的液体材料膜的迁移带来的问题或考虑到蒸发坩埚的多个部分的溶解而及时变化定制温度分布曲线带来的问题。
根据本文所述的实施例，熔融蒸发区域的熔融区(例如表面)处于蒸发区内。
蒸发区内的熔融区可以例如被理解为在熔融蒸发区域中在蒸发区内具有气体压力减小(例如处于10％或20％的范围内)的区域。
作为另一个示例，蒸发区内的熔融区可以被理解为在主蒸发区(就是说例如其中进行至少50％或75％的蒸发的区)内具有熔融区(例如表面)。
由此，用于控制飞溅等的挡溅板、面板的可能性不会影响熔融蒸发区域的功能。
蒸发坩埚100包括待沉积的材料在其中熔融和蒸发的封闭空间。如果通过利用进料线或粒料连续进料待沉积的材料来提供材料，例如铝，这可以维持平衡，使得系统中的材料量基本恒定。由此，由进料线的直径和进料速度来提供插入系统中的材料的量。为了提供平衡，从蒸发坩埚100蒸发的材料的量和系统中进料的材料的量应该相似。蒸发量还可以或或者可以由加热电流来控制。此外，根据本文所述的实施例，可以实现利用线、粒料等的非连续进料。
如图1所示，盖150可以被设置在第二电连接182内。根据一个实施例，盖150可以由非导体材料制成。由此，其可以包含BN等。非导体盖由坩埚的邻近部分被动加热。但是，因为电流平行于轴线2流动，使得盖150的不同端部基本处于相同的电势，所以即使是导电材料的盖150也不会导致电流流过。导体盖可以包含针对腔管在上面提出的TiB2或其它材料。如果根据其它实施例，相同的材料被用于盖和腔管，这可以更容易地调节盖和腔管的热胀。
根据本文所述的实施例，蒸发坩埚的形状可以被设计成具有不同的横截面。如图1所示，第一电连接162本身可以具有较大的横截面积。与其紧邻地设置部分163，其的横截面积减小。由此，加热部分164中的电流增大，并且加热部分被加热。腔管的横截面积类似于或小于加热部分的横截面积。由此，腔管被加热，用于熔融和蒸发待沉积的材料。例如，腔管的横截面积和/或腔管的电阻率可以与加热部分164的横截面积和/或电阻率相差-30％-30％。通过加热腔管和加热紧邻腔管的区域，可以提供在腔130中和腔130周围的高度对称的生热。
较之仅仅局部加热腔，在腔两侧和紧邻腔的多个加热部分提供改善的对称加热。通过在腔中提供不比紧邻的加热部分124中的生热更剧烈的生热，使得腔内的(由此熔融蒸发区域内的)温度更均一。
根据又一实施例，如果例如提供具有圆柱体形式的腔管，并且第一电连接和第二电连接也是旋转对称的，则可以实现蒸发坩埚的高度对称布置。由此，除了开口134和分配孔170的小的不规则性之外，提供了对称的加热电流分布和对称加热。
根据又一实施例，如果分配孔170设置在平行于腔管轴线2的直线上，则仅仅沿柱壁132上的一条直线提供了生热不规则性。
图2示出了又一蒸发坩埚200。蒸发坩埚200包括形成腔130的腔管120以及电连接。如图2所示，包括加热部分164的电连接162可以被设置在腔管的相对于管轴线2的方向上的两侧上。
在腔管120的壁内设置用于进料待蒸发的材料的两个开口134。例如，材料可以通过材料线插入腔130中。
通常，对于本文所述的实施例，设置至少一个进料开口。根据其它实施例，可以设置两个或更多个进料开口。根据又一实施例，进料开口中的一个或多个可以被设置在腔管的壁、电连接元件162和/或盖150中。
根据其它实施例，加料开口可以设置有套管(未示出)，以将线通过套管插入腔中。根据可以与套管结合或者可以被单独提供的又一实施例，腔壁132中的开口相对于腔壁倾斜。由此，线可以被朝向腔的底部插入。根据还有一个实施例，腔壁中的开口设置有倒角边缘。
在腔管的另一部分处(在图2中，在开口134的相反侧)，壁132包括三个分配孔170和170’。由此，在腔管的壁中沿直线包括两种不同形状的分配孔。不同形状的分配孔具有不同的在腔130的熔融加热区域中生成的蒸汽的蒸发速率。可以对于不同的蒸汽分配进行组合，以在基板上提供基本均一的涂层。
参考图3A到图3C解释蒸发坩埚300的另一实施例。在第一电连接162和第二电连接182之间设置腔管。图3A到图3C示出了两种不同的腔管视图。
图3A示出了用于将线102进料到腔130中的开口134。如开口134的剖视图的卵形所示的，在腔管的壁132中设置圆形钻孔，使得插入的线可以在腔管的内腔壁上被定向。图3B示出了示意性的又一剖视侧视图。
在腔壁的不同部分处，分配孔170沿腔管的壁中的直线设置。根据其它实施例，分配孔不必被设置在直线上，而是还可以设置两条或更多条直线上，或者可以相对于腔管以其它方式布置。如图3C所示，根据又一实施例，分配孔170具有倒圆狭缝形状。
因此，对于本文所述的实施例，两个或更多个分配孔可以被任意地布置，以基本处于一直线上或处于一直线上。由此，该两个或更多个分配孔的择优方向由该直线定义。此外，在一个分配孔是狭缝的情况下，狭缝的长方向尺寸可以定义分配孔的择优方向。
通常，对于本文所述的实施例，作为腔管中或包括孔170的腔管区域内的大部分加热电流(例如，至少70％)的加热电流可以基本平行于管轴线和/或一个或多个分配孔的择优方向。
下面将参考图4A到图4D描述分配孔的其它实施例。在各个图中，示出了蒸发坩埚400。坩埚具有轴线2，轴线2是蒸发坩埚的腔管的管轴线。由此，对于柱形管，轴线2对应于柱轴线和/或柱的高度。
图4A示出了圆形分配孔470。分配孔可以被设置为腔管的壁中的对称钻孔。根据其它实施例，钻孔可以设置有倒角边缘或者可以相对于腔管的壁的表面倾斜。由此，可以实现朝向轴线2的方向和/或垂直于轴线2的倾斜。根据另一实施例，可以设置两个或更多个分配孔470。
图4B示出了方形分配孔470’。类似于参考图4A所述的孔，通过用图4B的方形孔修改一个或多个上述实施例的孔或与其组合，可以形成多个实施例。在4B中，根据又一实施例，还可以在分配孔处具有倒圆的角部。此外，图4B示出的方形也可以被形成为矩形。由此，例如，可以提供如图4C所示的狭缝470”。如上面已经提到的，形成分配孔470”的狭缝的边缘可以被倒角，或者相对于蒸发坩埚的轴线2的方向可以被倾斜。如上所述，倾斜应被理解为腔壁中的钻孔轴线不垂直于相应位置处的腔壁。根据其它实施例，可以设置两个或更多个分配孔470’或470”。
图4D示出了包括两个分配孔470”’的蒸发坩埚400。与参考图3C所示的实施例相反，卵形分配孔470”’的长轴垂直于管轴线2。
根据上述孔的实施例，提供可以通过由壁中的钻孔的形状、直径以及通过可以限定孔的沿定向蒸发轴线的长度的壁厚度来定制的蒸发分配。根据不同的实施例，分配孔的形状可以是圆形的、卵形的、椭圆形的、有角的、圆柱形的、狭缝形的或者以其它方式形成。根据可以与其结合的又一实施例，钻孔的方向可以是水平的或者是相对于腔壁表面倾斜的。此外，还可以或或者可以使得钻孔的边缘被倒角。
根据可以与本文的其它实施例结合的又一实施例，分配孔可以具有沿蒸发轴线的3到10mm的通道长度。根据又一实施例，孔的宽度大于2mm，例如为5-6mm的范围内。狭缝的长度可以例如达到80mm或更大，并且可以基本沿腔管的轴向长度延伸。
图5示出了又一蒸发坩埚500。其中，设置两个电连接162。此外，存在三个腔管部分121，所述三个腔管部分121彼此结合，以形成腔130。每个腔管部分121具有三个分配孔170和一个用于进料待蒸发的材料的开口。腔管部分之间的连接由虚线502指示。
根据一个实施例，电连接和第一腔管部分之间的连接可以通过待连接的构件中的一个或两个中的阶梯状或沟槽状(舌榫连接)中心元件来实现。图9A示出了腔管的由阶梯状连接进行连接的部分121。由此，根据一个实施例，两个腔管部分121都具有阶梯状横截面，使得腔管部分121彼此匹配以进行连接。
在本文所述的一些实施例中，腔管和第一和第二电连接被形成为彼此连接的独立元件。由此，参考图9A和9B，根据其它实施例，在腔管和一个或两个电连接之间可以设置类似的连接。由此，阶梯状或沟槽状连接也可以被应用于腔管和电连接之间的用于上述实施例的连接。通常，应该使用连接，使得加热电流沿光轴2方向通过连接。然而，本文所述的实施例也可以通过如下方式来产生：进行修改而使得腔管和第一以及第二电连接由单件元件来形成。
根据不同的实施例，也可以如图9所示地实现腔部分之间的或腔部分和连接元件之间的连接。其中，阶梯被设置在紧邻的部分121中，并且环921被设置用于连接。根据不同的实施例，环可以相对于腔径向地向外突出(见图9B)，或者环可以与所述部分的壁平齐(未示出)。根据又一实施例，环可以由非导体材料形成。
图6A示出了又一蒸发坩埚600。蒸发坩埚600包括处于腔管端部的第一电连接162和处于另一腔管端部的第二电连接182。电连接、腔管以及另一个电连接沿腔管的轴线方向依次布置。如图6A所示，可以设置多个第一分配孔670和多个第二不同的分配孔670’。根据不同的实施例，分配孔实施例的任意组合可以被组合用于腔管。由此，可以使用两个、三个或更多个不同的孔的实施例。
根据又一实施例(参见图6B和6C)，孔的尺寸和/或形状可以沿腔管的方向变化。图6B示出了一个实施例，其中孔的尺寸朝向蒸发坩埚的顶部增大。作为示例，通过这样的布置可以补偿坩埚的上部区域中减小的蒸汽压。图6C示出了一个实施例，其中孔的尺寸朝向蒸发坩埚的中心增大。由此，可以补偿蒸汽压减小区域，或者更一般地，可以调节蒸发材料的分配。通常，对于本文所述实施例，孔的不同数量、尺寸、形状以及布置可以与本文所述的任何一个实施例结合。
图7示出了蒸发设备700。蒸发设备包括壳体701。在此，示出了四个蒸发坩埚100。蒸发设备700尤其可用于大的垂直布置的基板的蒸镀。但是，其也可以用于水平布置的基板。根据不断增大的基板尺寸，蒸发坩埚100或部分蒸发坩埚100可以被彼此堆叠，以提供增大的蒸发面积。如图7所示，蒸发坩埚的堆叠对中的两对以交叠方式彼此相邻设置。根据不同的实施例，多个蒸发坩埚可以被用于蒸发设备。由此，还可以沿轴线设置两个、三个或者更多个蒸发坩埚的组，并且使得若干组的蒸发坩埚例如以交叠方式彼此相邻，如图7所示。
作为示例性实施例，利用本文所述的蒸发坩埚形成薄膜的方法可以通过使用整体布置在10-2-10-6mbar的真空气氛中的设备来进行。由此，薄膜可以被气相沉积在基板上或载体薄片上，而不会有来自环境气氛的粒子的污染。
根据本文所述的实施例，蒸发材料的方法包括：提供具有熔融蒸发区域的腔；以及将待蒸发的固体材料插入熔融蒸发区域中。
图8示出了蒸发设备800中的蒸发坩埚100的又一布置。其中，蒸发坩埚的轴线，即轴线2，倾斜约30°。根据其它实施例，可以实现其它角度，例如10°到45°。
还可以是，在一个坩埚内，分配孔也相对于管轴线倾斜。由此，其可以被垂直或水平布置，而不管坩埚本身倾斜与否。根据其它实施例，旋转分配孔也可以被设置在一条直线上。根据本文所述的其中分配孔沿平行于蒸发坩埚的管轴线的直线布置的实施例，分配孔对加热电流分配的影响被最小化。
本文所述的蒸发坩埚可以用于具有定向的蒸发方向(即线形的)的用于垂直传输基板的在线蒸发设备。蒸发坩埚的布置可以被简化，由此降低了成本。例如，这是由于有限数量的构件需要维护。
根据本文所述的实施例，提供在管的轴向端部被两个元件封闭的腔管，所述两个元件中的每一个选自由盖和电连接组成的组。一个或多个用于进料待蒸发的材料的开口和一个或多个分配孔被设置在腔管的壁中。根据不同的其它实施例，分配孔可以以各种形式和尺寸被形成和布置，诸如一个狭缝、多个较短的狭缝、多个钻孔等。由此，可以影响所发出的蒸汽的分配。由此，可以减小分配控制孔隙的必要性。
根据本文所述的实施例的蒸发坩埚容易制造和维护，可以以不同的取向(即垂直的、水平的或它们之间的其它取向)使用。根据其它实施例，蒸汽束被沿定向蒸发轴线定向，以更好地控制蒸汽分配。
虽然前面所述的涉及本发明的实施例，但是在不偏离本发明的基本范围的情况下，还可以得到本发明的其它和进一步的实施例，并且本发明的范围由所附权利要求确定。
Claims (26)
1.一种蒸发坩埚，包括：
导电腔管(120)，其具有形成封闭空间的壁，所述腔管具有管轴线(2)；
第一电连接(162；182)；
第二电连接(162；182)，其中所述第一电连接和所述第二电连接适用于提供基本平行于所述管轴线的加热电流；
至少一个进料开口(134)；以及
至少一个分配孔(170；470；670)。
2.如权利要求1所述的蒸发坩埚，其中，所述腔管(120)的所述壁的多个部分形成柱体，并且所述管轴线沿所述柱体的高度方向设置。
3.一种蒸发坩埚，包括：
导电腔管(120)，其具有形成封闭空间的壁；
至少两个分配孔(170；470；670)或一个狭缝形的分配孔，所述至少两个分配孔或者所述狭缝形的分配孔(170；470；670)形成在所述腔管的所述壁中，并定义择优方向；
第一电连接(162；182)；
第二电连接(162；182)，其中所述第一电连接和所述第二电连接适用于提供基本平行于所述择优方向的加热电流；以及
至少一个进料开口(134)。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述封闭空间包括熔融蒸发区域。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述进料开口(134)位于所述腔管(120)的所述壁中。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述第一电连接(162；182)相对于所述管轴线(2)方向位于所述腔管的一侧，并且所述第二电连接(162；182)相对于所述管轴线方向位于所述腔管的另一侧。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的蒸发坩埚，还包括：
至少一个盖，所述盖与所述腔管形成封闭空间。
8.如权利要求1-2中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述至少一个分配孔(170；470；670)是所述腔管的所述壁中的钻孔。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述至少一个分配孔是至少三个分配孔。
10.如权利要求9所述的蒸发坩埚，其中所述至少三个分配孔被布置成定义了择优方向。
11.如权利要求10所述的蒸发坩埚，其中所述择优方向平行于管轴线(2)和加热电流方向中的至少之一。
12.如权利要求1-11中任意一项所述的蒸发坩埚，其中至少一个分配孔(170；470；670)是狭缝形或圆形的。
13.如权利要求1-12中任意一项所述的蒸发坩埚，还包括：
至少一个其它进料开口(134)。
14.如权利要求1-13中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述腔管(120)由若干沿所述管轴线(2)的方向一个接一个布置的管元件形成。
15.如权利要求1-14中任意一项所述的蒸发坩埚，还包括：
第一加热部分，其紧邻所述腔管设置，并且被设置在所述腔管和所述第一和第二电连接(162；182)中的一个电连接之间。
16.如权利要求15所述的蒸发坩埚，其中所述加热部分的横截面积小于所述电连接的横截面积。
17.如权利要求1-16中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述腔管(120)包含至少一种选自由金属硼化物、金属氮化物、金属碳化物、非金属硼化物、非金属氮化物、非金属碳化物、氮化物、硼化物、石墨、TiB2、BN及其组合组成的组的材料。
18.如权利要求1-17中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述分配孔定义了蒸发轴线，并且所述蒸发轴线是基本水平的。
19.如权利要求1-18中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述分配孔定义了蒸发轴线，并且所述蒸发轴线是竖直定向的。
20.如权利要求1-19中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述分配孔定义了蒸发轴线，并且所述分配孔具有3mm-20mm的沿所述蒸发轴线的长度。
21.如权利要求1-20中任意一项所述的蒸发坩埚，其中所述分配孔的宽度为至少2mm。
22.蒸发坩埚，包括：
导电腔管(120)，其具有壁，从而形成封闭空间，所述腔管具有管轴线(2)；
第一电连接(162；182)；
第二电连接(162；182)；
至少一个进料开口(134)；以及
至少一个分配孔(170；470；670)，
其中所述封闭空间包括熔融蒸发区域。
23.如权利要求22所述的蒸发坩埚，其中所述第一电连接和所述第二电连接适用于提供基本平行于所述管轴线的加热电流。
24.一种蒸发设备，包括：
至少一个如权利要求1-23中任意一项所述的蒸发坩埚(100；200；300；400；500；600；600a/b)。
25.如权利要求24所述的蒸发设备，包括：
至少两个如权利要求1-23中任意一项所述的蒸发坩埚。
26.如权利要求24或25所述的蒸发设备，其中所述至少一个蒸发坩埚布置成所述管轴线是垂直的。
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| C06 | Publication | ||
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080917 |