CN103080366A - 加热装置、真空加热方法和薄膜制造方法 - Google Patents

Abstract

一种加热装置，其具备：应在真空中被加热的被加热体；构成为能够从被加热体分离、并且在自身与被加热体之间形成有间隙的加热体；和用于向间隙导入传热气体的气体导入路径。被加热体通过传热气体由加热体加热。加热装置的例子是蒸着装置（30）。被加热体的例子是保持蒸镀材料，并且具有供蒸发了的蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器（9）。加热体的例子是可拆装地收纳贮藏容器（9）、并且为了对贮藏容器（9）内的蒸镀材料进行加热而具有加热器（20）的加热容器（10）。气体导入路径的例子是气体导入管（11）。

Description

加热装置、真空加热方法和薄膜制造方法

技术领域

本发明涉及加热装置、真空加热方法和薄膜制造方法。

背景技术

近年来伴随着可移动设备的高性能化和多功能化，作为其电源的二次电池被要求高容量化。作为可以满足该要求的二次电池，非水电解质二次电池受到关注。为了实现非水电解质二次电池的高容量化，曾提出了使用硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）等作为电极活性物质（以下简单地称为“活性物质”）。

Si或者Sn以硅单质、硅合金、含有硅和氧的化合物、含有硅和氮的化合物、锡单质、锡合金、含有锡和氧的化合物、以及含有锡和氮的化合物的形式被用于活性物质，但这些物质在吸藏锂离子时结晶结构大大地变化，因此伴有膨胀。其结果，活性物质粒子开裂，或活性物质层从集电体剥离，由此活性物质与集电体间的电子传导性降低，作为结果，存在循环特性降低的问题。

因此，曾尝试了在将这些材料用于活性物质时，减轻活性物质的膨胀和收缩的方策。

另外，也知道这些含有Si或者Sn的活性物质存在不可逆容量的问题。即，当将含有Si或者Sn的活性物质用于负极时，初次充电时吸藏的锂离子的一部分在放电时不从负极释放，其结果，存在电池容量变小的问题。

为了避免不可逆容量，使预先吸藏了与不可逆容量相当的量的锂的负极与正极对向，并开始充放电是有效的。专利文献1公开了：对于在集电体表面形成的活性物质层，通过真空蒸镀赋予锂的方法。

除了二次电池以外，例如，在有机EL显示器的制造中应用了真空蒸镀技术。

作为真空蒸镀用的蒸发源，曾提出了如专利文献2～4所公开的那样的形态。

在专利文献2中，作为用于蒸镀可在200～400℃的比较低的温度蒸发的低分子的有机物的蒸发源，记载了：包含蒸发物质贮藏部、与该贮藏部连结并喷射蒸发物质的喷嘴部和包围该贮藏部的加热部的蒸发源。

在专利文献3中，作为铝、铜、银、锌等金属的蒸发源，记载了：与坩埚的底面接触，并配置了旁热型加热器的蒸发源。该蒸发源在蒸发时的温度高达1000℃以上的情况下被使用。

专利文献4中记载了：具备保持高温熔融金属的箱形状的内衬件、坩埚主体、和介于内衬件与坩埚主体之间的间隔件（衬垫：spacer），并在内衬件与坩埚主体之间的空间部填充了液态热介质的坩埚。该坩埚在采用电子枪等的方法直接将蒸镀材料加热、熔融的情况下被使用。

在先技术文献

专利文献

专利文献1特开2007-128658号公报

专利文献2专利第4557170号说明书

专利文献3特开平8-311638号公报

专利文献4特开平2-93063号公报

发明内容

为了在真空中蒸镀材料，或在真空中加热基板，需要可以在真空中使用的加热装置。由于在真空中，成为介质的气体稀薄，因此在真空中高效率地加热物体并不容易。例如，若使加热器（加热体）与坩埚（被加热体）一体化的话，也许可以通过直接的接触使从加热体向被加热体的传热效率提高。但是，若过于重视传热效率，则维修性恶化的可能性高。

鉴于上述的情况，本发明的目的是提供可以在真空中高效率地加热物体，维修也容易的加热装置。

即，本发明提供一种加热装置，其具备：

应在真空中被加热的被加热体、

构成为能够从上述被加热体分离、并且在自身与上述被加热体之间形成有间隙的加热体；和

用于向上述间隙导入传热气体的气体导入路径，

上述被加热体通过上述传热气体由上述加热体加热。

根据上述的加热装置，加热体能够从被加热体分离。因此，可以容易地进行两者的维修。在被加热体和加热体之间形成有间隙。在间隙中，通过气体导入路径导入了传热气体。被加热体，通过（介由）传热气体由加热体加热。因此，可以高效率地加热坩埚等的被加热体。

附图说明

图1是模式地表示本发明的第一实施方式的蒸镀装置的截面图。

图2是放大地表示图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图3是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图4是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图5是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图6是放大地表示作为参考例的蒸镀源附近的局部放大图。

图7是模式地表示本发明的第二实施方式的蒸镀装置的截面图。

图8是放大地表示可应用于图7的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图9是放大地表示图7的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图10是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图11是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图12A是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图12B是表示图12A中的盖体69的仰视图。

图13A是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图13B是表示图13A中的盖体69的仰视图。

图14是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图15是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

图16A是表示在加热容器与贮藏容器的间隙未导入气体的情况（比较试验例）的经时的升温结果的曲线图。

图16B是表示在加热容器与贮藏容器的间隙导入了气体的情况（试验例）的经时的升温结果（直到时间约1800s）的曲线图。

图16C是表示在加热容器与贮藏容器的间隙导入了气体的情况（试验例）的经时的升温结果（直到时间9600s）的曲线图。

图17是具备本发明的第三实施方式涉及的蒸发源（加热装置）的真空蒸镀装置的构成图。

图18是图17所示的蒸发源（加热装置）的立体图。

图19是蒸发源的主视图。

图20是蒸发源的沿着A-A线的截面图。

图21是加热器的截面图。

图22是变形例1涉及的蒸发源的截面图。

图23是变形例2涉及的蒸发源的截面图。

图24A是可用于图23所示的蒸发源的筒状部件的立体图。

图24B是可用于图23所示的蒸发源的槽状部件的立体图。

图25是变形例3涉及的蒸发源的截面图。

图26是本发明的第四实施方式涉及的基板加热装置的立体图。

具体实施方式

本发明的第1技术方案提供一种加热装置，其具备：

应在真空中被加热的被加热体、

构成为能够从上述被加热体分离、并且在自身与上述被加热体之间形成有间隙的加热体；和

用于向上述间隙导入传热气体的气体导入路径，

上述被加热体通过上述传热气体由上述加热体加热。

第1技术方案的加热装置，也可以作为蒸镀装置而构成。本发明人发现了以往的蒸镀装置的以下问题。通过将第1技术方案的加热装置应用于蒸镀装置，可克服以下的问题。

以往，使用卷到卷方式的蒸镀装置在基板表面形成蒸镀膜时，使用了如专利文献2所公开的喷嘴形式的蒸发源。在该蒸发源中作为蒸镀材料使用金属等的高沸点材料的情况下，蒸镀材料需要被加热到600℃以上。但是，在真空下，蒸发源与加热器之间的热传导率降低，因此需要使加热器的加热温度为1000℃以上。一般地，筒形加热器（cartridge heater）的最高使用温度为870℃，陶瓷加热器的最高使用温度为1100℃，因此当使用这些加热器进行1000℃以上的加热时，不能够进行加热器的温度控制，加热器的使用变得极困难。

专利文献3记载的蒸发源中，由于与旁热型加热器接触的部分被限于坩埚的底面，因此当例如通过扩大蒸镀面积来增加坩埚内的蒸镀材料时，存在热容量不足、不能实施蒸镀的问题。

专利文献4记载的蒸镀源中，出于提高耐久性、和利用对蒸镀材料进行加热时产生的热能的目的，在坩埚与内衬件之间填充有液态热介质。但是，当采用电子枪等的方法从外部对蒸镀材料进行加热时，液态热介质会在真空下蒸发，因此存在失去作为目标的热传导效果的问题。

因此，本发明人研讨了：通过将作为加热器的筒形加热器直接安装于坩埚的外面，对贮藏于坩埚内的数百克的蒸镀材料进行加热从而进行蒸镀。此时，从蒸镀材料的蒸气压线图预测在真空下的蒸发温度，设定了容器的加热温度。其结果，虽然能够在基板上形成蒸镀膜，但在蒸镀结束后进行去除残存于坩埚内的蒸镀材料等的维修时，需要预先将筒形加热器从坩埚卸下。特别是当基板的宽度大、贮藏的蒸镀材料变多时，与之相应地，坩埚的容量也变大，因此筒形加热器的个数变多，存在上述维修变得极为烦杂的问题。

为了避免该烦杂的维修问题，本发明人研讨了：不将加热器直接安装于坩埚，而是通过在具有加热器的加热容器中收纳坩埚来进行蒸镀。根据该方法，蒸镀结束后的维修作业变得容易，但在真空下加热容器与坩埚之间的热传导性降低，因此在上述的加热器的使用温度范围下蒸镀材料的温度未充分上升，不能够进行蒸镀，或者，即便能够进行蒸镀，也存在当长时间连续地实施蒸镀时不能够控制蒸镀的问题。

本发明的第2技术方案，在第1技术方案的基础上，提供加热装置，其中，上述被加热体是保持蒸镀材料，并且具有供蒸发了的上述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器，

上述加热体是可拆装地收纳上述贮藏容器、并且为了对上述贮藏容器内的上述蒸镀材料进行加热而具有加热器的加热容器，是构成为具有用于使从上述贮藏容器蒸发了的上述蒸镀材料通过的开口部，并且在收纳了上述贮藏容器时，通过上述贮藏容器的外壁面和上述加热容器的内壁面直接对向而在上述内壁面与上述外壁面之间产生上述间隙的加热容器，

上述加热装置是还具备（i）用于收容上述贮藏容器和上述加热容器，并在内部在基材上进行蒸镀的真空槽、和（ii）对上述真空槽内进行排气的真空泵的蒸镀装置。

换言之，第2技术方案提供一种蒸镀装置，其具备：

保持蒸镀材料，并且具有供蒸发了的上述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器；

可拆装地收纳上述贮藏容器、并且为了对上述贮藏容器内的上述蒸镀材料进行加热而具有加热器的加热容器，其构成为具有用于使从上述贮藏容器蒸发了的上述蒸镀材料通过的开口部，并且在收纳了上述贮藏容器时，通过上述贮藏容器的外壁面和上述加热容器的内壁面直接对向而在上述内壁面与上述外壁面之间产生上述间隙；

用于收容上述贮藏容器和上述加热容器，并在内部在基材上进行蒸镀的真空槽；和

对上述真空槽内进行排气的真空泵。

根据第2技术方案，构成为保持蒸镀材料的贮藏容器被收纳于加热容器中，而且在两容器之间产生间隙，因此在蒸镀结束后，进行更换贮藏容器，或去除残留于贮藏容器内部的蒸镀材料等的维修时，可以将贮藏容器与加热容器容易地分离。因此，变得不需要进行从贮藏容器拆卸加热器等的麻烦的作业，可以简易地实施维修作业。

另外，由于上述间隙被导入传热气体，因此在真空蒸镀的实施中，来自加热容器的热被效率好地传递给贮藏容器，蒸镀材料被加热。因此，尽管是间接的加热，但是可以使蒸镀材料的温度充分地上升，因此变得可以长时间连续地稳定控制蒸镀。

从以上来看，根据第2技术方案，可以效率好地连续实施真空下的蒸镀，并且可以使蒸镀结束后的维修作业飞跃性地简易化，因此可以以极优异的生产率实施蒸镀。

若使用上述的蒸镀装置，则可以以优异的生产率制造例如充放电循环特性优异的电极。

本发明的第3技术方案，在第2技术方案的基础上，提供上述间隙的宽度为0.5mm以下的、第2技术方案所述的加热装置。根据第3技术方案，能够采用少的气体导入量使间隙的气体压力上升。

本发明的第4技术方案，在第2或者第3技术方案的基础上，提供加热装置，其还具备：抑制上述传热气体从上述间隙向上述真空槽中流出的抑制结构。根据第4技术方案，能够采用少的气体导入量使间隙的压力提高。另外，也可以避免由于气体向间隙的导入而使真空槽内的真空度降低。

本发明的第5技术方案，在第4技术方案的基础上，提供加热装置，其中，上述抑制结构构成为改变从上述间隙流出的上述传热气体的行进方向，或者，构成为降低从上述间隙流出的上述传热气体的量。根据第5技术方案，能够采用少的气体导入量提高间隙的压力。另外，也可以避免由于气体向间隙的导入而使真空槽内的真空度降低。

本发明的第6技术方案，在第4或者第5技术方案的基础上，提供加热装置，其中，上述抑制结构是在上述贮藏容器的上述开口部以及上述加热容器的上述开口部的周围设置的台阶差结构或者锥形结构。根据第6技术方案，可以准确地进行将贮藏容器收纳于加热容器时的对位，可以在贮藏容器的侧面和底面切实确保所规定的间隙。另外，如果采用台阶差结构或锥形结构支持贮藏容器，则间隙可成为在贮藏容器和加热容器的开口部被封闭、与真空槽隔绝了的空间。该情况下，能够采用少的气体导入量提高间隙的压力。

本发明的第7技术方案，在第6技术方案的基础上，提供加热装置，其中，通过设置上述台阶差结构或者上述锥形结构，上述贮藏容器的上述开口部和上述加热容器的上述开口部的周围的上述间隙，被形成为比上述开口部的周围以外的上述间隙狭窄。根据第7技术方案，可以阻止导入到间隙中的气体向真空槽内扩散，并以少的气体导入量提高间隙的压力。

本发明的第8技术方案，在第2～第7技术方案的任一项的基础上，提供加热装置，其中，上述加热容器的热膨胀系数比上述贮藏容器的热膨胀系数小。根据第8技术方案，伴随着加热容器的加热器升温，加热容器与贮藏容器之间的间隙变小，间隙的气体压力上升，因此热传导系数变大，可以提高热效率。

本发明的第9技术方案，在第2～第8技术方案的任一项的基础上，提供加热装置，其中，在具有上述加热器的上述加热容器内部的空间与上述加热容器的内壁面之间，还具备用于使上述传热气体通过的通路。根据第9技术方案，加热器的热被效率更好地传递给贮藏容器，因此可以削减加热器的加热量。

本发明的第10技术方案，在第2～第9技术方案的任一项基础上，提供加热装置，其中，上述间隙在上述贮藏容器的上述开口部和上述加热容器的上述开口部被封闭。根据第10技术方案，能够采用少的气体导入量提高间隙的压力。也可以避免由于气体向间隙的导入而使真空槽内的真空度降低（压力上升）。

本发明的第11技术方案，在第2～第10技术方案的任一项基础上，提供加热装置，其中，在上述间隙的开口部之上载置有盖体。根据第11技术方案，存在盖体，因此气体向真空槽的扩散得到抑制，能够采用少的气体导入量提高间隙的压力。

本发明的第12技术方案，在第11技术方案的基础上，提供加热装置，其中，在上述盖体的下面，形成有使被导入到上述间隙中的上述传热气体通过的气体流路。根据第12技术方案，可以使被导入到间隙中的气体的向真空槽内的放出地点为从贮藏容器的开口部离开的场所。因此，可以避免：被导入到间隙中的气体在贮藏容器的开口部的方向漏出，与从贮藏容器蒸发了的蒸镀材料冲撞，引起膜质劣化（例如，与基板的密着变弱，或变为多孔的膜）等的对蒸镀的影响。

本发明的第13技术方案，提供一种薄膜制造方法，其是使用蒸镀装置在真空中在上述基材上进行蒸镀的蒸镀方法，所述蒸镀装置具有：

保持蒸镀材料，并且具有供蒸发了的上述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器；

可拆装地收纳上述贮藏容器、并且为了对上述贮藏容器内的上述蒸镀材料进行加热而具有加热器的加热容器，其构成为具有用于使从上述贮藏容器蒸发了的上述蒸镀材料通过的开口部，并且在收纳了上述贮藏容器时，通过上述贮藏容器的外壁面和上述加热容器的内壁面直接对向而在上述内壁面与上述外壁面之间产生间隙；

用于向上述间隙导入传热气体的气体导入单元；

用于收容上述贮藏容器和上述加热容器，并在内部在基材上进行蒸镀的真空槽；和

对上述真空槽内进行排气的真空泵，

所述薄膜制造方法包括：通过一边向上述间隙导入传热气体，一边利用上述加热器对上述贮藏容器内的上述蒸镀材料进行加热，使上述蒸镀材料从上述贮藏容器蒸发的工序。

根据第13技术方案，可以效率好且连续地实施在真空下的蒸镀，并且可以使蒸镀结束后的维修作业飞跃性地简易化，因此可以以极优异的生产率实施蒸镀。

本发明的第14技术方案，在第13技术方案的基础上，提供薄膜制造方法，其中，上述传热气体的导入量根据上述真空槽内的压力来控制。通过适当控制传热气体的导入量，可以抑制蒸镀材料的蒸发速度的变动。

本发明的第15技术方案，在第13或者第14技术方案的基础上，提供薄膜制造方法，其中，上述蒸镀材料为锂，上述传热气体为惰性气体。根据第15技术方案，可以防止锂与传热气体反应，可以在基板上形成高品质的锂薄膜。

另外，本发明人公开了以下方案。

作为真空用的加热装置，可考虑使用具备棒状的加热器和具有用于插入该加热器的槽孔（slot）的加热块的加热装置。由于在真空中难以得到充分的热传导，因此使加热器与槽孔密着是有效的。

但是，在加热器的外径与槽孔的内径大致一致的情况下，在加热器维修时或者加热器更换时就不能够将加热器从加热块拔出。在使用特别长的加热器的情况下，需要在加热块上形成长的槽孔。以高的精度形成长的槽孔是较困难的。另一方面，当加热器与槽孔之间的间隙过大时，从加热器向加热块的热传导变得不充分，加热块的升温特性变差。该情况下，提升加热器的温度的必要性较迫切，因此不仅能量效率（功率利用系数）降低，而且加热器的寿命也变短。

本发明的第16技术方案，在第1技术方案的基础上，提供加热装置，其中，

上述被加热体是在真空中对物体进行加热的加热块，

上述加热体是可拆装地插入到形成于上述加热块的槽孔中的棒状的加热器，

在上述槽孔与上述加热器之间形成有上述间隙，

上述气体导入路径形成于上述加热块上，使得向上述间隙导入传热气体。

换言之，第16技术方案，提供加热装置，其具备：

在真空中对物体进行加热的加热块；

在上述加热块上形成的槽孔；

可拆装地插入到上述槽孔中的棒状的加热器；和

在上述加热块中形成，并向上述槽孔与上述加热器之间的间隙导入传热气体的气体导入路径。

根据本发明的第16技术方案，在加热块中形成有气体导入路径。通过气体导入路径，传热气体被导入加热器与槽孔之间的间隙。借助于传热气体，从加热器向加热块的传热得到促进，因此可以缩小加热器的温度与加热块的温度之差。也就是说，可以一边适度确保加热器与槽孔之间的间隙，一边改善加热块的升温特性。由于可以适度确保加热器与槽孔之间隙，因此在维修时或者更换时，可以将加热器从槽孔简便地拔出。这样，根据本发明，可以提供在能量效率方面优异、并且维修也容易的加热装置。由于不需要过度地升高加热器的温度，因此加热器的寿命也延长。

本发明的第17技术方案，在第16技术方案的基础上，提供加热装置，其中，在上述加热块上形成有多个上述槽孔，在多个上述槽孔的每一个中插入有上述加热器，上述气体导入路径包含从上述加热块的外部向上述槽孔导入上述传热气体的第一路径、和将上述槽孔彼此相互连通的第二路径。根据这样的构成，可以采用少量的传热气体促进从加热器向加热块的传热。

本发明的第18技术方案，在第16或者第17技术方案的基础上，提供加热装置，其中，在上述槽孔的长度方向的中央部，上述间隙相对地宽大；在上述槽孔的长度方向的端部，上述间隙相对地狭窄。根据第18技术方案，由于在槽孔的端部，间隙相对地狭窄，因此可以降低传热气体从间隙泄漏。另外，由于在槽孔的中央部，间隙相对地宽大，因此能够从槽孔容易地拔出加热器、以及向槽孔中容易地插入加热器。

本发明的第19技术方案，在第16～第18技术方案的任一项基础上，提供加热装置，其中，上述加热器具有：具有发热体的加热器主体；和与上述加热器主体的上述发热体电连接使得向上述发热体供给电力的引线，在与上述引线所处的一侧相反的一侧，上述槽孔被封闭。如果将槽孔密闭，则能够减少从间隙向真空槽的内部漏出的传热气体的量。利用凸缘，可得到与槽孔由有底孔形成的情况相同的效果。

本发明的第20技术方案，在第16～第19技术方案的任一项基础上，提供加热装置，其中，上述加热器的尺寸和上述槽孔的尺寸被调节，使得在通电时容许上述加热器的移动。根据这样的构成，可以防止由于通电时的热膨胀而对加热器施加较大的力（载荷或者应力）。因此，加热器的寿命延长。

本发明的第21技术方案，在第16～第20技术方案的任一项基础上，提供加热装置，其中，上述加热器具有：具有发热体的加热器主体；具有用于向上述发热体供给电力的引线的引线部；和设置于上述引线部与上述加热器主体之间使得将上述引线与上述发热体电连接的连接部，上述连接部位于上述槽孔之外的位置。由此，可以使加热器的寿命延长。

本发明的第22技术方案，在第16～第21技术方案的任一项基础上，提供加热装置，其中，上述加热装置为蒸发源，上述加热块是具有凹部的蒸发容器，所述凹部收容作为应被蒸发的材料的上述物体。通过采用加热器对加热块进行加热，可以使被收容于凹部的材料熔融和蒸发。

本发明的第23技术方案，在第16～第21技术方案的任一项基础上，提供加热装置，其中，上述加热装置是对基板进行加热的基板加热装置。根据第23技术方案，可以高效率地加热基板。

本发明的第24技术方案，提供一种真空加热方法，其包括：使用第16～第23技术方案的任一技术方案的加热装置，在真空中对上述物体进行加热的工序；和一边实施上述加热工序，一边从真空的外部向上述加热装置供给上述传热气体的工序。根据第24技术方案，可以在真空中高效率地加热物体。

本发明的第25技术方案，提供一种薄膜制造方法，其包括：使用第16～第22技术方案的任一技术方案的加热装置，使作为上述物体的薄膜的材料在真空中蒸发，使蒸发了的材料沉积于基板上的工序；和一边实施上述沉积工序，一边从真空的外部向上述加热装置供给上述传热气体的工序。根据第25技术方案，可以高效率地制造高品质的薄膜。

以下，对于本发明的实施方式，参照附图进行说明。再者，本发明并不被以下的实施方式限定。

（第一实施方式）

第一实施方式，是在腔室内一边输送片状的基板，一边在冷却壳上的蒸镀区域进行蒸镀的方式。

＜蒸镀装置的构成＞

图1是模式地表示第一实施方式的蒸镀装置的截面图，图2是放大地表示图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。

蒸镀装置100具备：腔室（真空槽）2；设置于腔室2的外部，并用于对腔室2进行排气的排气泵1；从腔室2的外部向腔室2的内部导入惰性气体等气体（传热气体）的气体导入管11（气体导入路径）；和调节气体导入管11的气体流量的质量流量控制器（mass flow controller）12。

在腔室2的内部，设置有：蒸发源30，其具有保持蒸镀材料的贮藏容器9（被加热体）和可拆装地收纳贮藏容器9并用于对贮藏容器9进行加热的加热容器10（加热体）；用于输送片状的基板4的输送部；在蒸镀区域保持基板4并从背面冷却的冷却壳6；和用于在蒸镀区域外遮挡（遮蔽）来自加热容器10的辐射热的遮挡部13。

贮藏容器9，在上端面具有保持蒸镀材料的凹部；和用于使由加热容器10加热而蒸发的蒸镀材料气体通过的开口部。作为构成贮藏容器9的材料，选择不与加热蒸发时的蒸镀材料反应的材料。在本实施方式中，贮藏容器9也可以不设有加热单元。

贮藏容器9，被配置成蒸发面9S的长边与基板4的宽度方向平行。贮藏容器9，也可以构成为：蒸发面9S的长边相对于基板4的宽度具有充分的长度（例如在基板4的宽度为500mm的情况下，为600mm以上）。

贮藏容器9的开口部与冷却壳6配置成在输送中的基板4不与这些部件接触的范围尽可能地较近。具体地讲，可以配置为形成例如3mm左右的间隙。由此，可以防止对腔室2内的基板4以外的部件的蒸镀污染。

加热容器10，是包围贮藏容器9的开口部以外的面而收纳贮藏容器9的容器。加热容器10，在收纳了贮藏容器9时，在与贮藏容器9的开口部相同的方向上具有开口部。蒸发的蒸镀材料气体，从加热容器10的开口部通过，并附着于基板表面。而且，通过加热容器10的开口部，进行贮藏容器9向加热容器10的安装、以及从加热容器10拆卸贮藏容器9。因此，加热容器10的开口部，具有可使贮藏容器9通过的大小。但是，也可以设计成例如可分割加热容器10的结构，通过分割加热容器10而进行贮藏容器9的拆卸，该情况下，加热容器10的开口部也可以不是可使贮藏容器9通过的开口部。

在图2中，构成为加热容器10的垂直方向上的上端面与贮藏容器9的垂直方向上的上端面处于同一平面，使得来自加热容器10的热没有过剩和不足地传递给贮藏容器9，但不一定限于此。

作为构成加热容器10的材料，希望从与贮藏容器9的构成材料相同的材料以及热膨胀系数比贮藏容器9的构成材料小的材料之中选择。特别是作为加热容器10的构成材料，优选使用热膨胀系数比贮藏容器9的构成材料小的材料。由此，与内置于加热容器10中的加热器升温相伴，加热容器10与贮藏容器9之间的间隙变小，间隙的气体压力上升，因此热传导系数变大，可以提高热效率。作为热膨胀系数不同的构成材料的组合，例如可举出SUS304（1.73×10^-5/℃）与因科镍合金（1.15×10^-5/℃）的组合；SUS304或SUS430（1.04×10^-5/℃）与碳（0.5×10^-5/℃）或高熔点金属例如Mo（0.49×10^-5/℃）、钨（0.51×10^-5/℃）、钽（0.65×10^-5/℃）、铌（0.7×10^-5/℃）的组合等。再者，这些材料的热膨胀系数全部是0～100℃的平均热膨胀系数。严格地说，应着眼于从室温到加热容器10的最高到达温度之间的平均热膨胀系数。但是，除了特殊的情形外，在0～100℃下的两个固体之间的平均热膨胀系数的大小关系，与在室温～加热容器10的最高到达温度下的两个固体之间的平均热膨胀系数的大小关系一致。

在加热容器10的构成材料的内部埋入有用于对蒸镀材料进行加热的加热器20。利用该加热器20可以对被保持于贮藏容器9的内部的蒸镀材料进行加热。作为加热器20，一般地可以使用筒形加热器（最高使用温度870℃）或者陶瓷加热器（最高使用温度1100℃）。

作为在加热容器10中埋入加热器20的方法，例如，可举出下述的方法：对加热容器10进行与筒形加热器的外尺寸直径配合公差为E8左右的切孔加工，插入筒形加热器后，从垂直地实施了加工的螺孔将螺栓向切孔插入从而固定加热器的方法；以上述切孔为中心将加热容器10制成分割结构，夹入加热器由此进行固定的方法；等等。再者，「配合公差」，是基于日本工业标准JISB0401（1999）的规定。

优选在加热容器10的内部设置了用于空气通过的空冷路68。在蒸镀结束后，从腔室2的外部向空冷路68导入压缩空气。所导入了的压缩空气，从加热容器10的内部通过，排出到腔室2的外部。由此，在蒸发结束后，能够将蒸发源30麻利地冷却。

加热容器10形成为：在收纳了贮藏容器9时在贮藏容器9的外壁面与加热容器10的内壁面之间产生间隙50那样的大小。通过贮藏容器9的外周面与加热容器10的内壁面直接对向，形成了间隙50。在本实施方式中，间隙50为单层的间隙。在图6所示的参考例中，贮藏容器9的外壁面与加热容器10的内壁面接触着，该情况下，在热传导方面优选，但是在从加热容器10拆卸贮藏容器9时由于摩擦而变得难以拆卸。而且，也担心由于热胶着从而两容器的分离变得困难的情况。在本实施方式中，由于在两容器之间存在间隙50，因此无需担心热胶着，拆卸容易，并可以容易地实施蒸镀结束后的维修作业。

另一方面，在只设置了间隙50的情况下，在真空下热难以传导，因此来自加热容器10的热难以传递给贮藏容器9，难以控制良好地实施蒸镀。为了克服该点，在本实施方式中，通过从气体导入管11向间隙50导入气体，使间隙50的气体压力上升。通过在间隙50中存在气体，热变得容易传导，可将来自加热容器10的热传递给贮藏容器9从而实施蒸镀。具体地讲，在未向间隙50导入气体的情况下，从加热容器10向贮藏容器9的热传递系数，在0.1Pa以下的真空中为0.002W/cm²/K，但在导入了气体的情况下，若间隙50的气体压力达到50Pa以上，则热传递系数上升，例如间隙50的气体压力为100Pa时的热传递系数变为0.01W/cm²/K。

为了采用少的气体导入量使间隙50的气体压力上升，优选间隙50的大小为1.0mm以下。即，优选：加热容器10的凹部的内尺寸比贮藏容器9的外尺寸大1.0mm以下的范围。在真空中，同一压力下的热传递系数存在间隙依赖性。例如，在间隙的气体压力为100Pa、间隙的宽度为0.5mm时，热传递系数变为0.007W/cm²/K，但当间隙变得更大时，即使增加气体流量，间隙的气体压力也不上升，因此变得难以得到导入气体的效果。因此，更优选间隙50的宽度为0.5mm以下。间隙50的宽度的下限值，在可以从加热容器10容易地拆卸贮藏容器9、并且可以向加热容器10容易地安装贮藏容器9的限度下没有特别的限定。间隙50的宽度的下限值例如为0.1mm。

在本实施方式中进行蒸镀时，一边通过加热容器10由加热器20对收容于贮藏容器9内的蒸镀材料进行加热，一边使用质量流量控制器12，从气体导入管11向贮藏容器9与加热容器10之间的间隙50导入气体。利用存在于间隙50的气体，来自加热容器10的热被效率好地传递到贮藏容器9，贮藏容器9内的蒸镀材料加热熔融，从蒸发面9S蒸发，并被供给到基板4的表面。

质量流量控制器12的气体导入量被控制，以使得安装于腔室2的真空计40的压力变为一定。优选气体导入量根据腔室2内的压力来控制。通过控制气体导入量使得腔室2内的压力变为一定，可以抑制由真空度的变化所致的蒸发速度的变动。而且，能够使加热容器10与贮藏容器9之间的间隙50的气压一定，因此从加热容器10向贮藏容器9的热传导稳定，维持从贮藏容器9蒸发的蒸发速度变得容易。

作为导入的气体，优选使用不与蒸镀材料反应的气体。例如在蒸镀材料为锂的情况下，优选氦、氩、氮等的惰性气体。若作为气体使用氧气，则锂被氧化，因此变得不能实现金属锂的蒸镀。在蒸镀材料为有机EL材料的情况下也可以使用上述的惰性气体。再者，在基板4上形成蒸镀材料的氧化物的薄膜的情况下，也可以向间隙50导入氧气。

在加热容器10的内底面，如图2所示那样，设有多个支持突起60。在将贮藏容器9插入到加热容器10的凹部中时，贮藏容器9由支持突起60支持，由此贮藏容器9的外底面不会与加热容器10的内底面接触并形成间隙50。突起的高度只要根据设定的间隙的大小进行调整即可。作为另一方式，也可以在加热容器10的内底面配置衬垫（spacer）以代替支持突起60。也可以在加热容器10的内底面形成作为间隙50发挥功能的沟槽。可通过气体导入管11向在加热容器10的内底面形成的沟槽中导入气体。该情况下，贮藏容器9的外底面，与加热容器10的内底面部分性地接触。

在图2中，加热器20发出的热，通过加热器20与加热容器10的接触而被传递到加热容器10，但在图4所示的另一方式中，除了图2的结构以外，还在加热容器10的构成材料内部收纳了加热器20的空间与加热容器10的内壁面通过1条以上的连通路67连通着。通过该连通路67导入到间隙50中的气体，也被导入到收纳了加热器20的空间。由此，传导热量增加，来自加热器的热被效率更好地传递到贮藏容器9。

代替设置图2和图4的突起或者衬垫，如图10或者图11所示那样，在加热容器10的开口部和贮藏容器9的开口部的周围设置台阶差形状或者锥形，利用它们支持贮藏容器9，由此也能够使贮藏容器9的外底面不与加热容器10的内底面接触。

在蒸发源30中，也可以设有抑制气体从间隙50向腔室2中流出的抑制结构。抑制结构，既可以构成为改变从间隙50流出的气体的行进方向，又可以构成为降低从间隙50流出的气体的量。若设有这样的抑制结构的话，则可以采用较少的气体导入量提高间隙50的压力。另外，也可以避免由于向间隙50的气体导入而使腔室2内的真空度降低。以下说明抑制结构的几个具体例。

在图10中，在贮藏容器9的开口部附近的外壁面设置了朝向外侧突出的方形的支持部61。通过在加热容器10的垂直方向上的上端面载置该支持部61，能够支持贮藏容器9并使得贮藏容器9的外底面不与加热容器10的内底面接触。在图10中，在加热容器10的垂直方向上的上端面设置了与支持部61的大小相应的方形的凹部，使得利用支持部61可以实现对位，但方形的凹部也可以省略。

在图11中，在贮藏容器9的开口部附近的外壁面设置了朝向外侧突出的锥形的支持部63，在加热容器10的垂直方向上的上端面设置了与锥形的支持部63一致的锥形的凹部。在该方式中，可以准确地进行将贮藏容器9收纳于加热容器10时的对位，在贮藏容器9的侧面和底面，可以切实地确保所规定的间隙50。

在图10和图11中，采用台阶差形状或者锥形支持了贮藏容器9，因此间隙50在贮藏容器9与加热容器10的开口部之间被封闭，成为与腔室2隔绝了的空间。因此，可以采用少的气体导入量提高间隙50的压力。另外，也可以避免由于向间隙50的气体导入而使腔室2内的真空度降低（压力上升）。如果腔室2内的真空度降低，则有可能由于蒸镀粒子的散乱而发生蒸镀膜的膜质劣化。另外，也有可能对排气泵1（真空泵）给予过大的负荷。再者，图10和图11中的连通路67也可以省略。

在图3和图5所示的别的方式中，构成为：通过在加热容器10的内底面设置突起60来支持贮藏容器9，并且在加热容器10的开口部和贮藏容器9的开口部设置台阶差形状，开口部附近的间隙50A变得比其以外的间隙50狭窄。在此，在贮藏容器9的开口部附近的外壁面设置了朝向外侧突出的方形的突出部65，但突出部65不与加热容器10接触。通过在开口部附近的间隙50A变的狭窄，抑止了导入到间隙50中的气体向腔室2内扩散，在采用少的气体导入量提高间隙50的压力的同时，抑制了腔室2内的真空度的降低。

在图12A、图13A和图14所示的别的方式中，在加热容器10的上端面和贮藏容器9的上端面载置有盖体69，间隙50的上方开口部被封闭。由于存在盖体69，因此向腔室2的气体扩散得到抑制，能够采用少的气体导入量提高间隙50的压力，能够避免腔室2内的真空度降低。盖体69，与贮藏容器9的开口部的形状相应地在中央具有贯通孔71，使得不会阻碍蒸镀材料从贮藏容器9蒸发。

图12B和图13B表示盖体69的下面。优选如这些图所示那样，在盖体69的下面设有多个沟槽状的气体流路70。气体流路70形成为：将导入到间隙50中的气体导向贮藏容器9的外侧（与贮藏容器9的开口部相反的一侧）。由此，可以使导入到间隙50中的气体向腔室2内放出的地点为远离贮藏容器9的开口部的场所。因此，可以避免：导入到间隙50中的气体在贮藏容器9的开口部的方向上漏出，与从贮藏容器9蒸发了的蒸镀材料冲撞，引起膜质劣化（例如，与基板的密着力变弱，或者变为多孔的膜）等的对蒸镀的影响。这样，盖体69，既可以构成为改变从间隙50流出的气体的行进方向，又可以构成为降低从间隙50流出的气体的量。

图12A和图13A是表示包含气体流路70在内的截面的图，因此盖体69的下面与加热容器10的上端面不接触。但是，在气体流路70以外的区域，盖体69的下面与加热容器10的上端面直接接触。气体流路70的长度和条数可以根据间隙50的气压进行设定。

加热容器10和贮藏容器9的形状，从上端面或者下面观察，在图12A和图14的方式中为方形，在图13A的方式中为圆形。在图13A所示的方式中，棒状的加热器20朝向铅直方向，从下方埋入到加热容器10中。

在图14中，在盖体69的下面设有与贮藏容器9的开口部对应的形状的凸缘（凸部）72。由此，在加热容器10的上端面和贮藏容器9的上端面载置盖体69时可以准确地进行对位，可以防止盖体69在水平面内位置偏移。

在图15所示的别的方式中，气体被直接导入到加热器20的周围。具体地讲，在加热容器10中形成有长的孔15。加热器20可拆装地插入到孔15中。孔15的直径比加热器20的直径稍大，在孔15的内周面与加热器20的外周面之间形成有间隙。气体导入管14（气体导入路径）与孔15连接使得可向该间隙导入气体。通过气体导入管14导入到孔15的气体，通过连通路67也导入到间隙50。既可以省略向间隙50直接导入气体的气体导入管11，又可以并用气体导入管11和气体导入管14。再者，在图15所示的方式中，可以应用后述的实施方式（图17～图26）的结构。

如图1所示，输送部包含：将基板4卷绕并保持的第1和第2辊3、8、和引导基板4的导向部。导向部具有输送辊子5a、5b和冷却壳6，由此，基板4的输送路径被规定，使得基板4通过从蒸发面9S蒸发的蒸镀材料在冷却壳6上到达的区域（蒸镀区域）。测长装置（未图示）计测在基板4的输送中旋转的输送辊子（在此，为输送辊子5a）的旋转量，算出基板4的移动距离。

第1和第2辊3、8、输送辊子5a、5b和冷却壳6，具有例如长度为600mm的圆筒形，配置在腔室2内并使得它们的轴相互平行。在图1中，只显示了与这些圆筒形的底面平行的截面。

在本实施方式中，第1和第2辊3、8的任一方放送出基板4，输送辊子5a、5b和冷却壳6沿着输送路径引导被放送出的基板4，第1和第2辊3、8的另一方卷取基板4。所卷取了的基板4，根据需要由上述另一方的辊进一步放送出，被从输送路径反方向地输送。这样，本实施方式中的第1和第2辊3、8，根据输送方向可以作为放卷辊发挥功能也可以作为卷取辊发挥功能。另外，通过反复进行输送方向的反转，可以调整基板4从蒸镀区域通过的次数，因此可以连续地实施所希望的次数的蒸镀工序。

在加热容器10的周围设置有用于遮挡辐射热的遮挡部13。由于加热容器10被加热到例如1000℃左右的高温，因此遮挡部13是为了尽可能降低在蒸镀区域以外的基板和蒸镀装置的温度上升而设置的。

＜蒸镀装置的动作＞

接着，说明蒸镀装置100的动作。在此，以使用蒸镀装置100在基板4的表面形成锂金属膜的情况为例进行说明，但不限于此。

作为第1工序，进行蒸发源加热工序。具体地讲，预先在第1和第2辊3、8之中的一个辊（在此为第1辊3）上卷绕长尺寸的基板4。作为基板4，可以使用铝箔、铜箔、镍箔等的金属箔。在本实施方式中，使用厚度25μm的铜箔。在贮藏容器9内收容蒸镀材料（锂金属）。气体导入管11与设置于蒸镀装置100的外部的氩气储存瓶等连接。在该状态下使用排气泵1对腔室2进行排气。

接着，一边采用质量流量控制器12调整流量，一边向间隙50导入氩气。此时进行流量的控制以使得真空计40达到目标的压力。在本实施方式中，进行控制以使得真空计40的压力变为5×10^-3Pa。

接着，对作为加热器20的筒形加热器流通电流，开始加热容器10的加热。由于在380℃下的锂的饱和蒸气压大约为5×10^-3Pa，因此使加热容器10的温度上升到380℃。伴随着加热容器10的温度上升，利用质量流量控制器12使氩气的流量逐渐地减少，使真空计的压力保持为一定。间隙50的气体温度达到超过蒸镀材料（锂金属）的蒸发温度的温度。

接着，作为第2工序，进行蒸发工序。即，为了使贮藏容器9内的锂金属以所规定的蒸发速度蒸发，将加热容器10的温度进一步升高。在本实施方式中，使加热容器10的温度上升到600℃。

此时，在蒸发源30具有图2所示的结构的情况下，氩气的导入量为0.5SLM（standard liter per minute），当为具有图3所示的结构的蒸发源时，气体导入量为0.2SLM。即，如图3那样贮藏容器9的开口部和加热容器10的开口部的周围的间隙50A变得狭窄的情况下，从间隙50A漏出的气体的漏出量较少，因此以少的气体导入量可以实现所规定的气压。

另外，在蒸发源30具有图2所示的结构的情况下，加热器20的电流值为4A/个，但当为具有图4所示的结构的蒸发源时，加热器20的电流值为3.4A/个。即，如图4那样在收纳加热器20的空间与加热容器10的内壁面之间设有使气体通过的连通路67（通路）的情况下，加热器20的热被效率更好地传递到贮藏容器9，因此可以削减加热器20的加热量。

作为第3工序，进行蒸镀膜形成工序。即，将被卷绕到第1辊3上的基板4放送出，从冷却壳6经过，朝向第2辊8输送。在本实施方式中，在基板4的输送速度为5m/min的条件下进行。基板4在通过蒸镀区域时被蒸镀，其后，被卷取到第2辊8上。蒸镀了所规定的长度后，基板4的输送停止。

作为第4工序，进行贮藏容器取出工序。即，在第3工序中规定的长度的基板4被放送出，蒸镀一结束就停止向加热器20供给电流，停止对加热容器10的加热。可以在该状态下等待到加热容器10变为室温，但为了缩短冷却时间，打开阀25，通过压缩空气导入配管26向空冷路68导入压缩空气。导入的压缩空气，一边通过空冷路68冷却加热容器10，一边从压缩空气排出配管27排出。加热容器10的温度一降低到室温，就可以从加热容器10分离贮藏容器9并取出。加热容器10的温度下降到室温后，通过向腔室2导入露点为-40℃的干燥空气，不使贮藏容器9内的锂金属与大气的水分反应，并可以恢复到大气压下。在本实施方式中，通过更换贮藏容器9，可以再次实施蒸镀，因此可以极简易地进行维修作业。

（试验例）

使用图13A中所示的贮藏容器和加热容器进行试验，该试验通过气体导入实证贮藏容器的升温效果。

在贮藏容器不保持蒸镀材料的状态下，将贮藏容器和加热容器设置于真空下，一边对加热容器进行加热一边经时地测定贮藏容器和加热容器的温度。而且，算出贮藏容器与加热容器的温度差。不向贮藏容器与加热容器之间的间隙导入气体而进行了上述测定的情况（比较试验例）的结果示于图16A，一边导入气体一边进行了上述测定的情况（试验例）的结果示于图16B和图16C。

以上的试验在以下的条件下进行。

加热容器（外杯）：SUS405制，热膨胀系数：10.8×10^-6，收纳贮藏容器的开口部的内尺寸：Φ50.4×高度70.2mm

贮藏容器（内杯）：SUS304制，热膨胀系数：17.3×10^-6，外尺寸：Φ50×高度70mm

加热器：坂口电热制的筒形加热器。将8个加热器插入到加热容器来使用。在AC40V、6.3A、250W的条件下加热。

收容贮藏容器和加热容器的真空槽，用真空泵真空排气到5Pa。

作为向贮藏容器与加热容器之间的间隙导入的气体，使用了氮气。气体流量设为20sccm（standard cubic centimeter per minute）。

从图16A来看，在未导入氮气的情况下，从加热容器的升温开始经过约15分钟后，贮藏容器的升温开始，响应慢。另外，加热容器与贮藏容器的温度差大，贮藏容器未被充分地加热。

另一方面，从图16B来看，在导入了氮气的情况下，加热容器和贮藏容器的升温开始的时间差为50秒，较小。从图16B和图16C来看，贮藏容器的温度追随着加热容器的温度，加热容器与贮藏容器的温度差小。从图16C来看，即使贮藏容器的温度达到了575℃的时刻也追随了加热容器的温度。

由以上所述证明了：通过向加热容器与贮藏容器之间的间隙导入气体，在真空下可以效率好地实施对贮藏容器的加热。

（第二实施方式）

图7是模式地表示第二实施方式的蒸镀装置200的截面图。第二实施方式也是与第一实施方式同样地，在腔室2内一边输送片状的基板4，一边在冷却壳6上的蒸镀区域进行蒸镀的方式，但贮藏容器9和加热容器10的开口部形成于两容器的侧面。冷却壳6被配置成与在该侧面形成的开口部接近。由此也可以与第一实施方式同样地进行基板4的蒸镀。

图9是放大地表示图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。通过与图3同样地，在加热容器10的开口部和贮藏容器9的开口部设置台阶差形状，使开口部附近的间隙50A比其以外的间隙50小。图8是关于别的方式的图，示出了不设置这样的台阶差形状的情况。

以上对于对沿着冷却壳输送的片状的基板进行蒸镀的情况进行了说明，但本发明不限于此。也可以使用本发明的蒸镀装置对静置着的基板进行蒸镀，还可以对直线状地输送的片状的基板进行蒸镀。直线状地输送的基板，既可以是水平地输送的基板，又可以是斜向地输送的基板。

（第三实施方式）

如图17所示，真空蒸镀装置300具备：真空槽81、真空泵82、放卷辊85、输送辊子86a～86d、壳辊子87、卷取辊88和蒸发源110。蒸发源110，被配置于面对壳辊子87的位置。基板4备于放卷辊85上，朝向输送辊子86a送出。基板4进而沿着输送辊子86b、壳辊子87、输送辊子86c和输送辊子86d被输送，并被卷绕于卷取辊88上。放卷辊85、输送辊子86a～86d、壳辊子87和卷取辊88构成了输送基板4的输送系统。

沿着壳辊子87的外周面输送基板4时，从蒸发源110蒸发了的材料89沉积于基板4上。由此，在基板4上形成含有材料89的薄膜。在蒸镀时，真空槽81的内部，通过真空泵82的工作被保持为适合于薄膜制造的压力。真空槽81的内部的真空度没有特别的限定，例如在10^-1～10^-4Pa的范围。

如图18～图20所示，蒸发源110作为具备加热块92和多个棒状的加热器20，并在真空中对物体（材料89）进行加热的加热装置（heating unit）而构成。加热块92，是具有收容应被蒸发的材料89的凹部21的蒸发容器（坩埚）。通过对加热器20流通电流，加热块92被加热。通过采用加热器20对加热块92进行加热，可以使收容于凹部21中的材料89熔融和蒸发。

在加热块92中形成有多个槽孔94和多个气体导入路径97。槽孔94是能够收纳加热器20的长的孔。在凹部21的周围，槽孔94在与加热块92的一边平行的方向（典型为水平方向）上延伸，将加热块92从一个侧面贯通到另一侧面。槽孔94贯通加热块92并不是必须的。槽孔94可以是有底孔。加热器20可拆装地插入到槽孔94中。气体导入路径97，是用于向槽孔94与加热器20之间的间隙96导入传热气体的路径。在本实施方式中，气体导入路径97，在加热块92的底部92p开口，在加热块92的内部与槽孔94连通。气体供给管95与加热块92的底部92p连接，使得能够向气体导入路径97供给传热气体。如图17所示，气体供给管95从加热块92延伸到真空槽81的外部。

如图19和图20所示，加热器20具有比槽孔94的内径小的外径。因此，加热器20与槽孔94的下半部分接触。由此，在加热器20之上形成有间隙96。当通过气体供给管95向气体导入路径97供给传热气体时，传热气体通过气体导入路径97向间隙96导入。通过在间隙96中充满传热气体，尽管是在真空中，也从加热器20向加热块92高效率地传热。

在图17所示的真空蒸镀装置300中，使用蒸发源110，使薄膜的材料89在真空中蒸发，使蒸发了的材料89沉积于基板4之上（沉积工序或者加热工序）。一边实施沉积工序，一边通过气体供给管95从真空槽81的外部向蒸发源110的气体导入路径97供给传热气体，使得间隙96被传热气体充满。

传热气体的种类不特别限定。但是，在将本发明应用于蒸发源110的情况下，应该避免使用容易与应该蒸镀的材料反应的气体、阻碍制造高品质薄膜的气体。在该观点下，可以优选使用惰性气体、特别是氩气等的稀有气体作为传热气体。

在加热块92中形成有多个槽孔94。在多个槽孔94的每个中插有加热器20。多个加热器20以包围凹部21的形式配置。根据这样的结构，可以将加热块92均匀加热，进而，可以将收容于凹部21的材料89均匀加热。但是，加热器20、槽孔94和气体导入路径97的数量不特别限定。

如图19和图20所示，气体导入路径97包含第一路径97a和第二路径97b。第一路径97a，是从加热块92的外部向特定的槽孔94导入传热气体的路径。第二路径97b，是将槽孔94彼此相互连通的路径。根据这样的结构，可以使气体供给管95的数量比槽孔94的数量少。这对加热块92的结构的简化有贡献。传热气体，通过1个气体供给管95被供给到气体导入路径97的第一路径97a，通过第一路径97a被导入到特定的槽孔94的间隙96。传热气体进而通过第二路径97b还导入到别的槽孔94的间隙96。因此，能够采用少量的传热气体促进从加热器20向加热块92的传热。

再者，蒸发源110也可以被设计成第二路径97b的气传导率(conductance)大于从间隙96到真空槽81的内部空间的路径的漏泄气传导率。该情况下，在可以减少散逸到真空槽81的内部的传热气体的同时，容易向多个间隙96的每一个没有过剩和不足地分配传热气体。

另外，加热器20的外径和槽孔94的内径被适当地调节以使得在反复使用蒸发源110之后也容易从槽孔94拔出加热器20以及能够将加热器20容易地插入到槽孔94中。例如，在加热器20的外径在5～15mm的范围时，可以确定槽孔94的内径以使得从槽孔94的内径减去加热器20的外径所得的值（也就是说，间隙96的宽度）处于0.05～0.5mm的范围。只要加热器20的外径与槽孔94的内径之差在这样的范围内，就可以不对真空泵82施加过剩的负荷而维持真空。

另外，加热器20的尺寸和槽孔94的尺寸也可以被调节以使得在通电时容许加热器20的移动。具体地讲，加热器20的外径与槽孔94的内径之差可被调节。外径与内径之差，可由加热器20的材料的线膨胀系数、加热块92的材料的线膨胀系数和加热器20的使用温度进行计算。另外，希望：加热器20在槽孔94中不被压迫；用于将加热器20固定于加热块92的螺栓等的固定件不被使用。根据这样的结构，可以防止由于通电时的热膨胀而对加热器20施加大的力（载荷或者应力）。因此，加热器20的寿命延长。在通电时，除了从槽孔94的内周面受到的支持力以外，施加于加热器20的载荷可以实质上为零。

加热块92由不锈钢、铜、碳等的耐热材料制成。在本实施方式中，加热块92具有斗形。但是，加热块92的形状、尺寸等不特别限定。

如图21所示，加热器20由加热器主体31、引线部32和连接部33构成。加热器20的横截面的形状不特别限定，典型为圆形，也可以为椭圆形或者矩形。也就是说，加热器20可以具有圆柱、椭圆柱或者棱柱的形状。槽孔94的横截面的形状也没有特别的限定，典型为圆形，也可以为椭圆形或者矩形。

加热器主体31，经由连接部33与引线部32连接。加热器主体31具有发热体34、绝缘体35a和外筒36。引线部32具有1对引线38以及绝缘覆层39。连接部33具有绝缘体35b、外筒36和1对加热器线端部37。在引线部32与加热器主体31之间设有连接部33，以使得将引线38与发热体34电连接。通过引线38向发热体34供给电力。外筒36可以被加热器主体31和连接部33共用。

发热体34，例如通过卷绕钨等的金属线而形成，并被外筒36覆盖。在发热体34与外筒36之间填充有绝缘体35a。绝缘覆层39被设置成被覆引线38。绝缘覆层39由玻璃纤维、陶瓷等制成。在连接部33的连接点41处，引线38与加热器线端部37连接。在连接部33，由引线38、加热器线端部37和连接点41形成了通电部。在通电部与外筒36之间填充有绝缘体35b。

只要通电部被绝缘，就不需要连接部33具有外筒36和绝缘体35b。但是，若在连接部33设有外筒36和绝缘体35b的话，则可以提高连接点41附近的机械牢固性。因此，可以防止由应力集中所致的断线。另外，若连接部33的外筒36具有与加热器部31的外筒36的外径相同的外径的话，则加热器20的操作变得容易。

如图20所示，优选连接部33位于槽孔94之外的位置，以使得连接点41和引线38的温度不过于升高。由此，可以使加热器20的寿命延长。再者，图21所示的加热器20只不过是一例。在本发明中，加热器的种类不特别限定。

以下说明变形例涉及的加热装置。在以下的变形例中，与参照图17～图21说明的蒸发源110（加热装置）的构成要素相同的构成要素附带同一附图标记，省略其说明。

（变形例1）

如图22所示，在变形例1涉及的蒸发源120中，槽孔94沿着长度方向具有大径的中央部94a和小径的端部94b。关于该点，变形例1涉及的蒸发源120与前面说明的蒸发源110不同。

槽孔94的中央部94a，是与气体导入路径97（第一部分97a或者第二部分97b）连通的部分。槽孔94的端部94b是包含槽孔94的开口部的部分。加热器20具有比端部94b处的槽孔94的内径小的外径。根据这样的槽孔94，在槽孔94的中央部94a，间隙96相对地宽大，在槽孔94的端部94b，间隙96相对地狭窄。而且，在槽孔94中，中央部94a的中心与端部94b的中心一致。从而，在加热器20的上方形成有上间隙96a，在加热器20的下方形成有下间隙96b。

为了将传热气体保持于间隙96中，使槽孔94的内径尽可能地小是有效的。但是，若使槽孔94的内径过小的话，则将加热器20拔出和插入会变得困难。与此相对，根据本变形例，在槽孔94的端部94b，间隙96相对地狭窄，因此可以降低传热气体从间隙96的泄漏。另外，在槽孔94的中央部94a，间隙96相对地宽大，因此可以从槽孔94容易地拔出加热器20以及向槽孔94容易地插入加热器20。

（变形例2）

如图23所示，变形例2涉及的蒸发源130，还具备筒状部件98，在该点上与前面说明的蒸发源110不同。

如图23所示，筒状部件98设置于槽孔94的开口部，使得缩窄间隙96。加热器20经由筒状部件98被插入到槽孔94中。与变形例1相同地，在加热器20的上方形成有上间隙96a，在加热器20的下方形成有下间隙96b。筒状部件98起到与缩小槽孔94的内径相同的作用。如果使用这样的筒状部件98，则用于在加热块92上形成槽孔94的加工变得容易。

如图24A所示，筒状部件98具有大径部98a、小径部98b和贯通孔98h。大径部98a是具有比槽孔94的内径大的外径的部分。小径部98b是具有比槽孔94的内径小的外径的部分。大径部98a和小径部98b一体地形成。贯通孔98h，以贯通大径部98a和小径部98b的形式形成。贯通孔98h具有比加热器20的外径大的内径。根据这样的结构的筒状部件98，在槽孔94的端部可以缩窄间隙96。

也可以使用图24B所示的槽状部件28来代替图24A所示的筒状部件98。槽状部件28，可通过用包含贯通孔98h的中心轴的平面对筒状部件98进行二等分而得到。在设有引线部32的一侧的槽孔94的开口部，在加热器20与槽孔94之间可以配置槽状部件28。由此，即使槽状部件28的内周面的曲率半径与加热器20的外径之差某种程度地小，也可以将加热器20从槽孔94容易地拔出。

（变形例3）

如图25所示，变形例3涉及的蒸发源140，还具备用于将槽孔94封闭的凸缘99，在该点上与前面说明的蒸发源110不同。

凸缘99，配置于：槽孔94的2个开口部之中的、与加热器20的引线38所处的一侧相反的一侧的开口部。槽孔94被凸缘99封闭。如果将槽孔94密闭，则能够减少从间隙96向真空槽81的内部漏出的传热气体的量。利用凸缘99，可以得到与槽孔94由有底孔形成的情况相同的效果。

凸缘99设置于多个槽孔94的每一个上并不是必须的。例如，可以使用能够将多个槽孔94一起覆盖的大小的板状部件作为凸缘。进而，凸缘99可以只被插入到加热块92中，也可以被拧入，还可以被焊接于加热块92上。这样，将槽孔94密闭的方法不特别限定。

（第四实施方式）

本发明也可应用于蒸发源以外的加热装置。如图26所示，加热装置也可以是对基板进行加热的基板加热装置150。基板加热装置150具备加热块51、多个槽孔94和多个加热器20。在加热块51中形成有多个槽孔94和多个气体导入路径（省略图示）。在槽孔94中插有加热器20。气体供给管95与气体导入路径连接。通过使加热器20流通电流，加热块51被整体性地加热。

加热块51，例如，采用可用于蒸发源110的加热块92的耐热材料制成。加热块51的上面51p是面对基板的面。通过使基板与上面51p接近或者接触，可以将基板加热。也可以对上面51p实施用于提高基板的加热效率的处理。作为那样的处理，可举出：在上面51p形成用于提高辐射率的黑色被膜。

加热块51的结构，除了不具有用于收容材料的凹部以外，与前面说明的加热块92的结构大致相同。也就是说，在蒸发源110、120、130和140中说明了的全部的构成，在基板加热装置150中也可以有利的应用。另外，在如一边将基板加热一边进行输送的加热辊子那样具有可动部分的加热装置中也可以应用本发明。

产业上的利用可能性

本发明的加热装置可用于真空成膜装置、真空加工装置、真空冶金装置、真空化学装置、表面分析装置、真空试验装置等的各种各样的真空装置中。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种加热装置，其具备：

应在真空中被加热的被加热体；

构成为能够从所述被加热体分离、并且在自身与所述被加热体之间形成有间隙的加热体；和

用于向所述间隙导入传热气体的气体导入路径，

所述被加热体是在真空中对物体进行加热的加热块，

所述加热体是可拆装地插入到形成于所述加热块的槽孔中的棒状的加热器，

在所述槽孔与所述加热器之间形成有所述间隙，

所述气体导入路径形成于所述加热块上，使得向所述间隙导入传热气体。

所述加热块通过所述传热气体由所述加热器加热。

2.根据权利要求1所述的加热装置，

由所述加热块加热的所述物体，是保持蒸镀材料，并且具有供蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器，

所述加热块是可拆装地收纳所述贮藏容器、用于对所述贮藏容器内的所述蒸镀材料进行加热的加热容器，是构成为具有用于使从所述贮藏容器蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部，并且在收纳了所述贮藏容器时，通过所述贮藏容器的外壁面和所述加热容器的内壁面直接对向而在所述内壁面与所述外壁面之间产生其他的间隙的加热容器，

通过所述气体导入路径或者其他的气体导入路径向所述其他的间隙导入所述传热气体，使得所述贮藏容器通过所述传热气体由所述加热块加热，

所述加热装置是还具备（i）用于收容所述贮藏容器和所述加热容器，并在内部在基材上进行蒸镀的真空槽、和（ii）对所述真空槽内进行排气的真空泵的蒸镀装置。

3.根据权利要求2所述的加热装置，所述另外的隙间的宽度为0.5mm以下。

4.根据权利要求2所述的加热装置，还具备：抑制所述传热气体从所述其他的间隙向所述真空槽中流出的抑制结构。

5.根据权利要求4所述的加热装置，所述抑制结构构成为改变从所述其他的间隙流出的所述传热气体的行进方向，或者，构成为降低从所述其他的间隙流出的所述传热气体的量。

6.根据权利要求4所述的加热装置，所述抑制结构是在所述贮藏容器的所述开口部以及所述加热容器的所述开口部的周围设置的台阶差结构或者锥形结构。

7.根据权利要求6所述的加热装置，通过设置所述台阶差结构或者所述锥形结构，所述贮藏容器的所述开口部和所述加热容器的所述开口部的周围的所述其他的间隙，被形成为比所述开口部的周围以外的所述其他的间隙狭窄。

8.根据权利要求2所述的加热装置，所述加热容器的热膨胀系数比所述贮藏容器的热膨胀系数小。

9.根据权利要求2所述的加热装置，在具有所述加热器的所述加热容器内部的空间与所述加热容器的内壁面之间，还具备用于使所述传热气体通过的通路。

10.根据权利要求2所述的加热装置，所述其他的间隙在所述贮藏容器的所述开口部和所述加热容器的所述开口部被封闭。

11.根据权利要求2所述的加热装置，在所述其他的间隙的开口部之上载置有盖体。

12.根据权利要求11所述的加热装置，在所述盖体的下面，形成有使被导入到所述其他的间隙中的所述传热气体通过的气体流路。

13.一种薄膜制造方法，其是使用作为蒸镀装置的、权利要求2所述的加热装置，在真空中在所述基材上进行蒸镀的蒸镀方法，包括：通过一边向所述间隙和所述其他的间隙导入传热气体，一边利用所述加热器对所述贮藏容器内的所述蒸镀材料进行加热，使所述蒸镀材料从所述贮藏容器蒸发的工序。

14.根据权利要求13所述的薄膜制造方法，所述传热气体的导入量根据所述真空槽内的压力来控制。

15.根据权利要求13所述的薄膜制造方法，所述蒸镀材料为锂，所述传热气体为惰性气体。

16.根据权利要求1所述的加热装置，

在所述加热块上形成有多个所述槽孔，

在多个所述槽孔的每一个中插有所述加热器，

所述气体导入路径包含从所述加热块的外部向所述槽孔导入所述传热气体的第一路径、和将所述槽孔彼此相互连通的第二路径。

17.根据权利要求1所述的加热装置，在所述槽孔的长度方向的中央部，所述间隙相对地宽大；在所述槽孔的长度方向的端部，所述间隙相对地狭窄。

18.根据权利要求1所述的加热装置，

所述加热器具有：具有发热体的加热器主体；和与所述加热器主体的所述发热体电连接使得向所述发热体供给电力的引线，

在与所述引线所处的一侧相反的一侧，所述槽孔被封闭。

19.根据权利要求1所述的加热装置，所述加热器的尺寸和所述槽孔的尺寸被调节，使得在通电时容许所述加热器的移动。

20.根据权利要求1所述的加热装置，

所述加热器具有：具有发热体的加热器主体；具有用于向所述发热体供给电力的引线的引线部；和设置于所述引线部与所述加热器主体之间使得将所述引线与所述发热体电连接的连接部，

所述连接部位于所述槽孔之外的位置。

21.根据权利要求1所述的加热装置，

所述加热装置为蒸发源，

所述加热块是具有凹部的蒸发容器，所述凹部收容作为应被蒸发的材料的所述物体。

22.根据权利要求1所述的加热装置，所述加热装置是对基板进行加热的基板加热装置。

23.一种真空加热方法，其包括：

使用权利要求1所述的加热装置，在真空中对所述物体进行加热的工序；和

一边实施所述加热工序，一边从真空的外部向所述加热装置供给所述传热气体的工序。

24.一种薄膜制造方法，其包括：

使用权利要求1所述的加热装置，使作为所述物体的薄膜的材料在真空中蒸发，使蒸发了的材料沉积于基板上的工序；和

一边实施所述沉积工序，一边从真空的外部向所述加热装置供给所述传热气体的工序。

Claims (25)

1.一种加热装置，其具备：

应在真空中被加热的被加热体；

构成为能够从所述被加热体分离、并且在自身与所述被加热体之间形成有间隙的加热体；和

用于向所述间隙导入传热气体的气体导入路径，

所述被加热体通过所述传热气体由所述加热体加热。

2.根据权利要求1所述的加热装置，

所述被加热体是保持蒸镀材料，并且具有供蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器，

所述加热体是可拆装地收纳所述贮藏容器、并且为了对所述贮藏容器内的所述蒸镀材料进行加热而具有加热器的加热容器，是构成为具有用于使从所述贮藏容器蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部，并且在收纳了所述贮藏容器时，通过所述贮藏容器的外壁面和所述加热容器的内壁面直接对向而在所述内壁面与所述外壁面之间产生所述间隙的加热容器，

所述加热装置是还具备（i）用于收容所述贮藏容器和所述加热容器，并在内部在基材上进行蒸镀的真空槽、和（ii）对所述真空槽内进行排气的真空泵的蒸镀装置。

3.根据权利要求2所述的加热装置，所述隙间的宽度为0.5mm以下。

4.根据权利要求2所述的加热装置，还具备：抑制所述传热气体从所述间隙向所述真空槽中流出的抑制结构。

5.根据权利要求4所述的加热装置，所述抑制结构构成为改变从所述间隙流出的所述传热气体的行进方向，或者，构成为降低从所述间隙流出的所述传热气体的量。

6.根据权利要求4所述的加热装置，所述抑制结构是在所述贮藏容器的所述开口部以及所述加热容器的所述开口部的周围设置的台阶差结构或者锥形结构。

7.根据权利要求6所述的加热装置，通过设置所述台阶差结构或者所述锥形结构，所述贮藏容器的所述开口部和所述加热容器的所述开口部的周围的所述间隙，被形成为比所述开口部的周围以外的所述间隙狭窄。

8.根据权利要求2所述的加热装置，所述加热容器的热膨胀系数比所述贮藏容器的热膨胀系数小。

9.根据权利要求2所述的加热装置，在具有所述加热器的所述加热容器内部的空间与所述加热容器的内壁面之间，还具备用于使所述传热气体通过的通路。

10.根据权利要求2所述的加热装置，所述间隙在所述贮藏容器的所述开口部和所述加热容器的所述开口部被封闭。

11.根据权利要求2所述的加热装置，在所述间隙的开口部之上载置有盖体。

12.根据权利要求11所述的加热装置，在所述盖体的下面，形成有使被导入到所述间隙中的所述传热气体通过的气体流路。

13.一种薄膜制造方法，其是使用蒸镀装置在真空中在所述基材上进行蒸镀的蒸镀方法，所述蒸镀装置具有：

保持蒸镀材料，并且具有供蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器；

可拆装地收纳所述贮藏容器、并且为了对所述贮藏容器内的所述蒸镀材料进行加热而具有加热器的加热容器，其构成为具有用于使从所述贮藏容器蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部，并且在收纳了所述贮藏容器时，通过所述贮藏容器的外壁面和所述加热容器的内壁面直接对向而在所述内壁面与所述外壁面之间产生间隙；

用于向所述间隙导入传热气体的气体导入单元；

用于收容所述贮藏容器和所述加热容器，并在内部在基材上进行蒸镀的真空槽；和

对所述真空槽内进行排气的真空泵，

所述薄膜制造方法包括：通过一边向所述间隙导入传热气体，一边利用所述加热器对所述贮藏容器内的所述蒸镀材料进行加热，使所述蒸镀材料从所述贮藏容器蒸发的工序。

14.根据权利要求13所述的薄膜制造方法，所述传热气体的导入量根据所述真空槽内的压力来控制。

15.根据权利要求13所述的薄膜制造方法，所述蒸镀材料为锂，所述传热气体为惰性气体。

16.根据权利要求1所述的加热装置，

所述被加热体是在真空中对物体进行加热的加热块，

所述加热体是可拆装地插入到形成于所述加热块的槽孔中的棒状的加热器，

在所述槽孔与所述加热器之间形成有所述间隙，

所述气体导入路径形成于所述加热块上，使得向所述间隙导入传热气体。

17.根据权利要求16所述的加热装置，

在所述加热块上形成有多个所述槽孔，

在多个所述槽孔的每一个中插有所述加热器，

所述气体导入路径包含从所述加热块的外部向所述槽孔导入所述传热气体的第一路径、和将所述槽孔彼此相互连通的第二路径。

18.根据权利要求16所述的加热装置，在所述槽孔的长度方向的中央部，所述间隙相对地宽大；在所述槽孔的长度方向的端部，所述间隙相对地狭窄。

19.根据权利要求16所述的加热装置，

所述加热器具有：具有发热体的加热器主体；和与所述加热器主体的所述发热体电连接使得向所述发热体供给电力的引线，

在与所述引线所处的一侧相反的一侧，所述槽孔被封闭。

20.根据权利要求16所述的加热装置，所述加热器的尺寸和所述槽孔的尺寸被调节，使得在通电时容许所述加热器的活动。

21.根据权利要求16所述的加热装置，

所述加热器具有：具有发热体的加热器主体；具有用于向所述发热体供给电力的引线的引线部；和设置于所述引线部与所述加热器主体之间使得将所述引线与所述发热体电连接的连接部，

所述连接部位于所述槽孔之外的位置。

22.根据权利要求16所述的加热装置，

所述加热装置为蒸发源，

所述加热块是具有凹部的蒸发容器，所述凹部收容作为应被蒸发的材料的所述物体。

23.根据权利要求16所述的加热装置，所述加热装置是对基板进行加热的基板加热装置。

24.一种真空加热方法，其包括：

使用权利要求16所述的加热装置，在真空中对所述物体进行加热的工序；和

一边实施所述加热工序，一边从真空的外部向所述加热装置供给所述传热气体的工序。

25.一种薄膜制造方法，其包括：

使用权利要求16所述的加热装置，使作为所述物体的薄膜的材料在真空中蒸发，使蒸发了的材料沉积于基板上的工序；和

一边实施所述沉积工序，一边从真空的外部向所述加热装置供给所述传热气体的工序。

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