DE102011121148A1

DE102011121148A1 - Device for evaporating a vaporized product

Info

Publication number: DE102011121148A1
Application number: DE201110121148
Authority: DE
Inventors: Christopher Eisele; Frank Huber; Heiko Schuler; Ralf Müller
Original assignee: DR EBERL MBE-KOMPONENTEN GmbH; Eberl Mbe Komponenten Dr GmbH
Current assignee: DR EBERL MBE-KOMPONENTEN GmbH; Eberl Mbe Komponenten Dr GmbH
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-06-20
Also published as: WO2013087060A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (20) zum Verdampfen eines Verdampfungsguts in einer Vakuumbeschichtungsanlage mit einem einen Öffnungsrand (22) aufweisenden Tiegel (21) und einem den Tiegel (21) mindestens teilweise umgebenden eine Wandung (13) aufweisenden Heizraum (14), wobei zwischen dem Öffnungsrand (22) und der Wandung (13) eine Abdeckung (23) vorgesehen ist.The invention relates to a device (20) for vaporizing an evaporating material in a vacuum coating plant with a crucible (21) having an opening edge (22) and a heating chamber (14) at least partially surrounding a crucible (21) the opening edge (22) and the wall (13) is provided a cover (23).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdampfen eines Verdampfungsguts in einer Vakuumbeschichtungsanlage mit einem einen Öffnungsrand aufweisenden Tiegel und einem den Tiegel mindestens teilweise umgebenden eine Wandung aufweisenden Heizraum.The invention relates to a device for evaporating a Verdampfungsguts in a vacuum coating plant with an opening edge having a crucible and a crucible at least partially surrounding a wall having boiler room.

Bei der Verdampfung des Verdampfungsguts tritt insbesondere bei hohen Temperaturen häufig das Problem auf, dass aggressive Prozessgase oder Prozessstoffe aus einer evakuierten Umgebung der Vorrichtung zur Korrosion einer Heizeinrichtung, von Abschirmelementen oder von anderen im Heizraum angeordneten Bauteilen führen. Daraus können Kurzschlüsse, Brüche der Heizeinrichtung oder andere Betriebsstörungen resultieren, die zum Ausfall der Vorrichtung führen. Öffnungen, Spalte oder undichte Stellen, insbesondere solche die nach oben in Verdampfungsrichtung weisen, durch welche die Prozessstoffe eintreten, können aufgrund der hohen Temperaturen nicht mit konventionellen Mitteln abgedichtet werden. Eine Kühlung dieser Bereiche ist ebenfalls möglichst zu vermeiden, um eine unerwünschte Kondensation des Verdampfungsguts in diesen Bereichen auszuschließen. Ferner muss auch der Heizraum, in dem sich die Heizeinrichtung befindet, evakuierbar sein, um Reaktionen der Heizeinrichtung und der Abschirmelemente mit Restgasen, wie zum Beispiel mit Sauerstoff, zu vermeiden. Deshalb sollte möglichst keine dichte Trennung zwischen dem Heizraum und der evakuierten Umgebung in der Vakuumbeschichtungsanlage bestehen. Die Heizeinrichtung kann beispielsweise ein meanderförmiger Heizdraht oder eine Heizfläche sein, der oder die aus einem Metalldraht, aus einem Graphit-Meander, oder anderen Heizelementen hergestellt ist.During evaporation of the vaporization material, in particular at high temperatures, the problem often arises that aggressive process gases or process substances lead from an evacuated environment of the device to corrosion of a heating device, of shielding elements or of other components arranged in the heating chamber. This can result in short circuits, breaks in the heater or other malfunctions that lead to the failure of the device. Openings, gaps or leaks, especially those pointing upwards in the direction of evaporation through which the process materials enter, can not be sealed by conventional means because of the high temperatures. Cooling of these areas should also be avoided as much as possible in order to prevent unwanted condensation of the vaporization material in these areas. Furthermore, the heating chamber in which the heating device is located must be evacuated in order to avoid reactions of the heating device and the shielding elements with residual gases, such as, for example, with oxygen. Therefore, if possible, there should be no tight separation between the boiler room and the evacuated environment in the vacuum coating system. The heater may be, for example, a meandering heater wire or a heating surface made of a metal wire, a graphite meander, or other heating elements.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass ein Heizraum besser vor einem Eintreten der in der Vakuumbeschichtungsanlage beim Beschichtungsprozess vorhandenen aggressiven Prozessstoffe geschützt ist.The invention has the object to improve a generic device to the effect that a boiler room is better protected against the occurrence of the present in the vacuum coating system during the coating process aggressive process substances.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß zwischen einem Öffnungsrand und der Wandung eine Abdeckung vorgesehen ist. Die Abdeckung kann ein Abdeckschild sein, das zwischen dem Öffnungsrand und der Wandung montiert ist. Das Abdeckschild kann ein rotationssymmetrisches Bauteil sein, das in seiner Mitte eine Öffnung aufweist, mit der es den Öffnungsrand des Tiegels umfasst. Es kann jedoch auch ein längliches Bauteil, das einen eine oder mehrere Öffnungen aufweisenden Tiegel umfasst. Die Abdeckung ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Öffnung und/oder ein Spalt in eine nach oben weisende Verdampfungsrichtung geöffnet sind. Somit vermeidet die Abdeckung mindestens weitestgehend, dass aggressive Prozessstoffe, die fest, flüssig oder gasförmig sein können, aus der vakuumierten Umgebung der Vorrichtung in einen Heizraum der Vorrichtung gelangen. Zwischen der Abdeckung und der Wandung respektive zwischen der Abdeckung und dem Öffnungsrand des Tiegels können sehr schmale Spalte existieren, so dass keine dichte Trennung zwischen dem Heizraum und der vakuumierten Umgebung besteht. Somit kann im Heizraum dasselbe Vakuum wie in der vakuumierten Umgebung bestehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders gut zum Verdampfen von Metallen oder anderen Materialien bei einer hohen Temperatur in der aggressiven Umgebung. So können beispielsweise Metalle im Vakuum, das ein Sauerstoffrestgas enthält, verdampft werden. Es ist ferner auch möglich Metalle wie beispielsweise Gold, Gallium, Indium, Zinn, Kupfer, Silber, Aluminium oder andere Materialien in stickstoff-, phosphor-, arsen-, antimon-, bismut-, schwefel-, selen-, tellur-, chlor-, jod- oder bromhaltiger Umgebung im Vakuum zu verdampfen. Folglich können mit der Vorrichtung dünne Schichten in Vakuumbeschichtungsanlagen, Epitaxieanlagen, Molekularepitaxie oder in Anlagen zur physikalischen Gasphasenabscheidung hergestellt werden, wie sie beispielsweise bei der Solarzellenherstellung, bei der Herstellung von Dünnschichthalbleitern, III-V-Verbindungshalbleitern oder II-VI-Verbindungshalbleitern erforderlich sind.The invention solves this problem with a device of the type mentioned, in which, according to the invention, a cover is provided between an opening edge and the wall. The cover may be a cover plate mounted between the opening edge and the wall. The cover can be a rotationally symmetrical component having in its center an opening with which it comprises the opening edge of the crucible. However, it may also be an elongate member comprising a crucible having one or more apertures. The cover is preferably designed so that the opening and / or a gap are opened in an upwardly facing evaporation direction. Thus, the cover at least largely avoids that aggressive process materials, which may be solid, liquid or gaseous, from the vacuum environment of the device in a boiler room of the device. Very narrow gaps may exist between the cover and the wall or between the cover and the opening edge of the crucible, so that there is no tight separation between the heating chamber and the vacuumized environment. Thus, in the boiler room the same vacuum as in the vacuum environment exist. The device according to the invention is particularly suitable for evaporating metals or other materials at a high temperature in the aggressive environment. For example, metals in vacuum containing an oxygen residual gas can be vaporized. It is also possible metals such as gold, gallium, indium, tin, copper, silver, aluminum or other materials in nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, sulfur, selenium, tellurium, chlorine Evaporate -, iodine or Bromhaltiger environment in vacuo. Thus, the device can produce thin films in vacuum deposition equipment, epitaxy equipment, molecular epitaxy, or physical vapor deposition equipment, such as those required in solar cell fabrication, thin film semiconductors, III-V compound semiconductors, or II-VI compound semiconductors.

Zur Verbesserung der Abschirmwirkung kann der Öffnungsrand über den Mantel des Tiegels hinausragen. Der Öffnungsrand kann zum Beispiel eben mit konstanter Dicke oder konisch mit veränderlicher Dicke versehen sein.To improve the shielding effect of the opening edge may protrude beyond the shell of the crucible. The opening edge may for example be just provided with a constant thickness or conical with variable thickness.

Die Abdeckung kann aus einem Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit gefertigt sein. Als Material, können Keramikmaterialien infrage kommen, wie beispielsweise pyrolytisches Bornitrid, Aluminiumtrioxid. Ferner eignet sich Grafit in verschiedenen Formen oder Metalle, wie zum Beispiel Molybdän, Tantal, Niob, Wolfram. Auch Siliziumcarbit ist als Material einsetzbar. Da die Wandung bevorzugt ein Kühlmantel, oder ein mit einer Kühlflüssigkeit durchströmter Kühlkörper ist, verhindert das Material mit der geringen Wärmeleitfähigkeit, dass der Öffnungsrand durch die Berührung mit der Abdeckung abgekühlt wird. Somit wird der Öffnungsrand nicht wesentlich abgekühlt, sondern bleibt heiß, sodass sich am Öffnungsrand des Tiegels kein Kondensat bildet, das zu einem unkontrollierten Wildwachstum von Strukturen aus Kondensat führen kann.The cover may be made of a material having a low thermal conductivity. As material, ceramic materials can be used, such as pyrolytic boron nitride, aluminum trioxide. Further, graphite is useful in various forms or metals, such as molybdenum, tantalum, niobium, tungsten. Also, silicon carbide can be used as a material. Since the wall is preferably a cooling jacket, or a heat sink through which a cooling liquid flows, the material with the low thermal conductivity prevents the opening edge from being cooled by contact with the cover. Thus, the opening edge is not substantially cooled, but remains hot, so that no condensate forms at the opening edge of the crucible, which can lead to an uncontrolled wild growth of structures of condensate.

Bei einer geringen thermischen Ausdehnung des Tiegels kann die Abdeckung mit dem Tiegel fest verbunden sein. Alternativ können der Tiegel und die Abdeckung einstückig ausgebildet sein.At a low thermal expansion of the crucible, the cover may be firmly connected to the crucible. Alternatively, the crucible and the cover may be integrally formed.

Bei einer großen thermischen Ausdehnung des Tiegels jedoch kann die Abdeckung lose zwischen dem Tiegel und der Wandung angeordnet sein. Die Abdeckung liegt dann lose auf der Wandung auf und der Tiegel lose auf der Abdeckung. Somit können sich der Tiegel und die Abdeckung unterschiedlich stark ausdehnen oder zusammenziehen und Relativbewegungen zueinander ausführen, wobei die Abdeckung trotzdem ihre Funktion, den Heizraum vor dem Eintritt aggressiver Prozessstoffe zu schützen, erfüllen kann. However, with a large thermal expansion of the crucible, the cover may be loosely disposed between the crucible and the wall. The cover is then loosely on the wall and the crucible loose on the cover. Thus, the crucible and the cover can expand or contract differently and perform relative movements to each other, the cover can still fulfill their function to protect the boiler room from the entry of aggressive process materials.

zur Verbesserung der Abdichtung zwischen dem Tiegel und der Abdeckung können zwischen der Wandung und der Abdeckung Federelemente angeordnet sein. Die Federelemente können auf den Rand der Wandung montiert oder nur aufgelegt werden. Die Federelemente drücken die Abdeckung von der Wandung weg. Die Abdeckung wird somit gegen die Unterseite des Öffnungsrands gedrückt, so dass der Spalt zwischen dem heißen Öffnungsrand und der Abdeckung sehr klein ist, oder ganz vermieden wird. Bei einer thermischen Ausdehnung des Öffnungsrands kann dieser lateral über den oberen Rand der Abdeckung gleiten, so dass an dieser für die Vorrichtung besonders wichtigen Stelle kaum oder idealer Weise kein aggressives Prozessgas oder keine aggressiven Prozessstoffe in den Heizraum eindringen können. Die Federelemente gewährleisten somit unabhängig von der thermischen Ausdehnung die optimale Abdichtung zwischen der Abdeckung und dem Tiegel.To improve the seal between the crucible and the cover may be arranged between the wall and the cover spring elements. The spring elements can be mounted on the edge of the wall or just put on. The spring elements push the cover away from the wall. The cover is thus pressed against the underside of the opening edge, so that the gap between the hot opening edge and the cover is very small, or completely avoided. With a thermal expansion of the opening edge of this can slide laterally over the upper edge of the cover, so that hardly or ideally no aggressive process gas or aggressive process substances can penetrate into the boiler room at this point of particular importance for the device. The spring elements thus ensure, regardless of the thermal expansion, the optimum seal between the cover and the crucible.

Die Abdeckung kann eine geringere thermische Ausdehnung aufweisen als der Tiegel. Auf diese Weise kann eine bessere Abdichtung zwischen der Abdeckung und dem Tiegel erreicht werden, insbesondere dann, wenn die Abdeckung den Rand des Tiegels umfasst.The cover may have a lower thermal expansion than the crucible. In this way, a better seal between the cover and the crucible can be achieved, in particular if the cover comprises the edge of the crucible.

Die Abdeckung kann die Wandung teilweise überlappen. Dadurch wird der Eintritt der aggressiven Prozessstoffe, insbesondere im festen und flüssigen Aggregatzustand erschwert. Außerdem stellt die Überlappung sicher, dass die Abdeckung nicht von der Wandung runterrutschen kann.The cover may partially overlap the wall. As a result, the entry of the aggressive process materials, especially in the solid and liquid state of aggregation difficult. In addition, the overlap ensures that the cover can not slip off the wall.

Zwischen der Abdeckung und der Wandung kann ein Spalt vorgesehen sein. Er ermöglicht die Evakuierung des Heizraums. Das Eindringen aggressiver Prozessgase im Bereich des Spalts wird durch Kondensation an der gekühlten Wandung reduziert oder ganz verhindert. Somit ist der zum Evakuieren des Heizraums vorgesehene Spalt durch die gekühlte Wandung mindestens einseitig gekühlt. Die Abdeckung kann dazu nach unten entlang der Wandung verlängert ausgeführt werden, so dass ein breiter Spalt radial um den oberen Teil der Wandung ausgebildet wird. Der Spalt verhindert zusätzlich den direkten thermischen Kontakt zwischen der Wandung und der Abdeckung. Das ist hilfreich um die Abkühlung des Öffnungsrands zu vermeiden und somit die Kondensation an dieser Stelle zu verhindern.Between the cover and the wall, a gap may be provided. It allows the evacuation of the boiler room. The penetration of aggressive process gases in the area of the gap is reduced or completely prevented by condensation on the cooled wall. Thus, the provided for evacuation of the heating chamber gap is cooled by the cooled wall at least on one side. The cover may be extended downwardly along the wall, so that a wide gap is formed radially around the upper part of the wall. The gap also prevents direct thermal contact between the wall and the cover. This is helpful to avoid the cooling of the opening edge and thus to prevent condensation at this point.

Die Abdeckung kann durch den direkten Kontakt mit dem Öffnungsrand aufgrund des guten Wärmeübergangs erhitzt werden. Im Spalt zwischen der Abdeckung und der Wandung stehen sich somit die ein hohes Temperaturniveau aufweisende Abdeckung einerseits und die ein niedriges Temperaturniveau aufweisende gekühlte Wandung andererseits gegenüber. Schon vor dem Spalt und auf ihrem Weg durch diesen schmalen Spalt kondensieren die aggressiven Prozessgase zum großen Teil an der gekühlten Wandung, so dass auch an dieser Stelle das Eindringen in den Heizraum stark reduziert oder ganz verhindert wird. Der wesentliche Vorteil der hier vorgeschlagenen Problemlösung ist, dass jede nach oben hin gerichtete Öffnung oder jeder nach oben hin gerichtete Spalt in der ebenfalls nach oben hin gerichteten Verdampfungsrichtung vermieden wird.The cover can be heated by the direct contact with the opening edge due to the good heat transfer. Thus, in the gap between the cover and the wall, the high temperature level having a cover on the one hand and the cooled wall having a low temperature level on the other hand. Even before the gap and on their way through this narrow gap, the aggressive process gases condense to a large extent on the cooled wall, so that even at this point the penetration into the boiler room is greatly reduced or completely prevented. The main advantage of the problem solution proposed here is that any upwardly directed opening or any upwardly directed gap in the upwardly directed evaporation direction is avoided.

Um zu vermeiden, dass durch den Spalt die aggressiven Prozessstoffe in den Heizraum eindringen können, kann zwischen der Wandung und der Abdeckung ein Gettermaterial vorgesehen werden. Das Gettermaterial kann vorzugsweise auf dem Rand der Wandung angebracht werden.In order to prevent the aggressive process substances from penetrating into the heating chamber through the gap, a getter material can be provided between the wall and the cover. The getter material may preferably be applied to the edge of the wall.

Um die aggressiven Prozessstoffe aus dem Heizraum zu entfernen oder gar nicht erst eindringen zu lassen, kann der Heizraum separat evakuierbar sein oder alternativ mit einem Inertgas gefüllt werden.In order to remove the aggressive process substances from the boiler room or to prevent them from penetrating at all, the boiler room can be separately evacuated or, alternatively, filled with an inert gas.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.Below, various embodiments of the device according to the invention are explained in detail with reference to the accompanying drawings.

Im Einzelnen zeigen:In detail show:

1 eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 1 a sectional view through a first embodiment of the device

2 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung; 2 a sectional view through a second embodiment of the device;

3 eine Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung; 3 a sectional view through a third embodiment of the device;

4 eine Schnittansicht durch eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung; 4 a sectional view through a fourth embodiment of the device;

5 eine Draufsicht auf einen runden Tiegel; 5 a plan view of a round crucible;

6 eine Draufsicht auf einen länglichen Tiegel mit einer Öffnung; 6 a plan view of an elongated crucible with an opening;

7 eine Draufsicht auf einen länglichen Tiegel mit mehreren separaten Öffnungen. 7 a plan view of an elongated crucible with a plurality of separate openings.

1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Verdampfen eines Verdampfungsguts, das in einen Tiegel 11 eingefüllt werden kann. Unterhalb des Tiegels 11 ist eine Basisplatte 12 angeordnet, auf welcher die Vorrichtung 10 montiert ist. Der Tiegel 11 ist von einer umlaufenden Wandung 13 umgeben, die als Kühlmantel dient und zum Beispiel als doppelwandiger Kühlmantel ausgeführt sein kann, der mit einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden kann. Die Kühlflüssigkeit kann Wasser, flüssiger Stickstoff oder eine andere Kühlflüssigkeit sein. Die Basisplatte 12 und die Wandung 13 bilden einen Heizraum 14, in dem eine Heizeinrichtung 15 und Abschirmelemente 16 und 17 angeordnet sind. Die Heizeinrichtung 15 und die Abschirmelemente 16 sind ebenfalls umlaufend um den Tiegel 11 angeordnet. Die Heizeinrichtung 10 ermöglicht es, das im Tiegel 11 befindliche Verdampfungsgut zu verdampfen oder zu sublimieren, so dass dieses nach oben in einer Verdampfungsrichtung 104 aus dem Tiegel 11 entweicht und auf einem über dem Tiegel 11 angebrachten und hier nicht näher gezeigten Substrat abgeschieden werden kann. Die Abschirmelemente 16 und 17, die vorzugsweise als Abschirmbleche ausgebildet sind, reflektieren die Wärmestrahlung zurück zum Tiegel 11. Die als Abschirmbleche ausgebildeten Abschirmelemente 16 bestehen vorzugsweise aus Tantal, Molybdän, Niob, Wolfram, Graphit, Edelstahl oder anderen hitzebeständigen Materialien. 1 shows a device 10 for vaporizing a vaporized material in a crucible 11 can be filled. Below the crucible 11 is a base plate 12 arranged on which the device 10 is mounted. The crucible 11 is from a circumferential wall 13 surrounded, which serves as a cooling jacket and can be embodied for example as a double-walled cooling jacket, which can be flowed through with a cooling liquid. The cooling liquid may be water, liquid nitrogen or another cooling liquid. The base plate 12 and the wall 13 form a boiler room 14 in which a heating device 15 and shielding elements 16 and 17 are arranged. The heater 15 and the shielding elements 16 are also encircling the crucible 11 arranged. The heater 10 makes it possible in the crucible 11 evaporate or sublimate evaporating material, so that this upward in a direction of evaporation 104 from the crucible 11 escapes and on top of the crucible 11 attached and not shown here substrate can be deposited. The shielding elements 16 and 17 , which are preferably formed as shielding, reflect the heat radiation back to the crucible 11 , The shielding formed as shielding 16 are preferably made of tantalum, molybdenum, niobium, tungsten, graphite, stainless steel or other heat resistant materials.

Ein Öffnungsrand 18 des Tiegels 11 ist umlaufend von einer als ein Abdeckschild ausgebildeten Abdeckung 19 umgeben. Zwischen der Abdeckung 19 und der Wandung 13 bestehen umlaufende Spalte 100 und 101. Die Spalte 100 und 101 sind zur Verdeutlichung groß dargestellt. Tatsächlich sind sie viel kleiner, da die Abdeckung 19 auf der Wandung 13 aufliegt. Die Abdeckung 19 reduziert die Gefahr, dass aggressive Prozessstoffe aus einer Umgebung der Vorrichtung 10 in den Heizraum 14 eintreten können.An opening edge 18 of the crucible 11 is circumferential of a cover formed as a cover 19 surround. Between the cover 19 and the wall 13 consist of circumferential column 100 and 101 , The gap 100 and 101 are shown in large for clarity. In fact, they are much smaller, since the cover 19 on the wall 13 rests. The cover 19 reduces the risk of aggressive process from an environment of the device 10 in the boiler room 14 can enter.

In der Basisplatte 12 können kleinere Anschlussflansche 102 vorgesehen sein, durch welche elektrische Anschlüsse für die Heizeinrichtung 15 und nicht gezeigte Temperatursensoren eingeführt werden können. Durch die Öffnung 103 und den Anschlussflansch 102 kann auch eine zusätzliche separate Evakuierung des Heizraums 14 vorgenommen werden.In the base plate 12 can have smaller connection flanges 102 be provided by which electrical connections for the heater 15 and temperature sensors, not shown, can be introduced. Through the opening 103 and the connection flange 102 can also have an additional separate evacuation of the boiler room 14 be made.

2 zeigt eine Vorrichtung 20 mit einem Tiegel 21, der einen über den Mantel des Tiegels 21 hinausragenden Öffnungsrand 22 aufweist. Der Öffnungsrand 22 überdeckt somit teilweise den Innenraum 14. Eine Abdeckung 23 umfasst umlaufend den Öffnungsrand 22. Zwischen der Wandung 13 und der Abdeckung 23 ist ein Gettermaterial 24 angeordnet, um aggressive Prozessstoffe zu binden, die durch einen Spalt 25 in den Heizraum 14 eintreten können. Im Bereich des Spaltes 25 können aggressive Prozessgase kondensieren, so dass die aggressiven Prozessstoffe schlechter in den Heizraum 14 gelangen können. 2 shows a device 20 with a crucible 21 the one over the cloak of the crucible 21 protruding opening edge 22 having. The opening edge 22 thus partially covers the interior 14 , A cover 23 encompasses circumferentially the opening edge 22 , Between the wall 13 and the cover 23 is a getter material 24 arranged to bind aggressive process materials through a gap 25 in the boiler room 14 can enter. In the area of the gap 25 Aggressive process gases can condense, making the aggressive process materials worse in the boiler room 14 can reach.

Bei einer Vorrichtung 30 weist ein Tiegel 31 einen Öffnungsrand 32 auf, der ebenfalls über den Mantel des Tiegels 31 hinausragt (siehe 3). Eine Abdeckung 33 weist einen stufenartigen Längsschnitt auf. Sie bildet somit einen Übergang von einem Maß, das etwas größer als der Außendurchmesser der Wandung 13 ist, auf ein Maß, das etwas kleiner als der Außendurchmesser des Öffnungsrands 32 ist. Die Abdeckung 33 wird mit Federelementen 34 von unten gegen den Öffnungsrand 32 gedrückt, um das Eindringen der aggressiven Prozessstoffe zwischen dem Öffnungsrand 32 und der Abdeckung 33 zu vermeiden. Dabei führt die Abdeckung 33 wenig Wärme vom Öffnungsrand 32 ab, so dass dieser möglichst heiß bleibt, und somit eine Kondensation des Verdampfungsguts auf dem Öffnungsrand 32 vermieden wird. Der Tiegel 31 liegt mit seinem Öffnungsrand 32 lose auf der Abdeckung 33 auf, sodass infolge der thermischen Ausdehnung der Tiegel 31 und die Abdeckung 33 Relativbewegungen zueinander ausführen können. Zwischen der Abdeckung 33 und der Wandung 13 existiert ein umlaufender Spalt 35. Im Bereich des Spaltes 35 können aggressive Prozessgase kondensieren, so dass die weiteren aggressiven Prozessstoffe schlechter in den Heizraum 14 gelangen können.In a device 30 has a crucible 31 an opening edge 32 on, who also over the cloak of the crucible 31 protrudes (see 3 ). A cover 33 has a step-like longitudinal section. It thus forms a transition from a dimension slightly larger than the outer diameter of the wall 13 is, to a degree that is slightly smaller than the outer diameter of the opening edge 32 is. The cover 33 is with spring elements 34 from below against the opening edge 32 pressed to prevent the penetration of the aggressive process substances between the opening edge 32 and the cover 33 to avoid. This leads the cover 33 little heat from the opening edge 32 so that it remains as hot as possible, and thus a condensation of Verdampfungsguts on the opening edge 32 is avoided. The crucible 31 lies with its opening edge 32 loose on the cover 33 so that due to the thermal expansion of the crucible 31 and the cover 33 Can perform relative movements to each other. Between the cover 33 and the wall 13 exists a circumferential gap 35 , In the area of the gap 35 aggressive process gases can condense, making the other aggressive process materials worse in the boiler room 14 can reach.

In einer alternativen hier nicht gezeigten Ausführungsform kann der Tiegel 31 die Abdeckung 33 durch sein Gewicht gegen die Wandung 13 drücken. Die Federelemente 34 können dann entfallen.In an alternative embodiment, not shown here, the crucible 31 the cover 33 by his weight against the wall 13 to press. The spring elements 34 can then be omitted.

In 4 wird eine Vorrichtung 40 gezeigt, bei welcher der Tiegel 41 ebenfalls einen den Mantel des Tiegels 41 überragenden Öffnungsrand 42 aufweist. Eine Abdeckung 43 ist aus einem Material mit schlechter Wärmeleitung gefertigt, so dass die Wärme vom Tiegelrand nicht abgeführt wird und dieser heiß bleibt. Sie kann elastisch ausgeführt sein so, dass unterschiedliche Wärmeausdehnungen zwischen dem Tiegel 41 und der Abdeckung 43 ausgeglichen werden. Der Tiegel 41 drückt mit dem Öffnungsrand 42 die Abdeckung 43 gegen die Wandung 44, so dass das Eindringen der aggressiven Prozessstoffe in diesem Bereich sehr erschwert ist. Die Abdeckung 43 kann auch fest mit der Wandung 44 und dem Tiegel 41 verbunden sein. An den Übergängen zwischen dem Tiegel 41 und der Abdeckung 43 einerseits und der Abdeckung 43 und der Wandung 44 andererseits wird ein dichter Anschluss hergestellt. Das Evakuieren des Heizraums 14 erfolgt in diesem Fall durch den Anschlussflansch 102 oder durch eine im unteren Bereich der Wandung 44 angebrachte Öffnung 45.In 4 becomes a device 40 shown in which the crucible 41 also a coat of the crucible 41 outstanding opening edge 42 having. A cover 43 is made of a material with poor heat conduction, so that the heat from the crucible edge is not dissipated and this remains hot. It can be made elastic so that different thermal expansions between the crucible 41 and the cover 43 be compensated. The crucible 41 press with the opening edge 42 the cover 43 against the wall 44 , so that the penetration of the aggressive process materials in this area is very difficult. The cover 43 can also be firm with the wall 44 and the crucible 41 be connected. At the transitions between the crucible 41 and the cover 43 on the one hand and the cover 43 and the wall 44 On the other hand, a tight connection is made. The evacuation of the boiler room 14 takes place in this case through the connection flange 102 or by one in the lower part of the wall 44 attached opening 45 ,

Die Tiegel 11, 21, 31 und 41 können eine einzige runde Öffnung 50 aufweisen. Die Öffnungsränder 18, 22, 32 und 42 sowie die Abdeckungen 19, 23, 33 und 43 sind dann an die Form der Öffnung 50 entsprechend angepasst (siehe 5).The crucibles 11 . 21 . 31 and 41 can have a single round opening 50 exhibit. The opening edges 18 . 22 . 32 and 42 as well as the covers 19 . 23 . 33 and 43 are then the shape of the opening 50 adjusted accordingly (see 5 ).

Es ist jedoch möglich, dass die Tiegel 11, 21, 31 und 41 eine längliche Öffnung 60 aufweisen, an welche die Öffnungsränder 18, 22, 32 und 42 sowie die Abdeckungen 19, 23, 33 und 43 dann ebenfalls entsprechend angepasst sind (siehe 6).It is possible, however, that the crucible 11 . 21 . 31 and 41 an elongated opening 60 have, to which the opening edges 18 . 22 . 32 and 42 as well as the covers 19 . 23 . 33 and 43 then also adjusted accordingly (see 6 ).

Schließlich können die Tiegel 11, 21, 31 und 41 eine längliche Gestalt aufweisen, jedoch mit einer Vielzahl von Öffnungen 70, 71, 72 und 73 versehen sein. Die Öffnungen 70, 71, 72 und 73 können unterschiedliche Größen aufweisen, um eine homogene Beschichtung zu erzielen. Die Öffnungsränder 18, 22, 32 und 42 sind entsprechend ausgebildet und verlaufen teilweise zwischen den Öffnungen 70, 71, 72 und 73. Die Abdeckungen 19, 23, 33 und 43 weisen bei dieser Ausführungsvariante ebenfalls eine längliche Gestalt auf (Sie 7).Finally, the crucibles 11 . 21 . 31 and 41 have an elongated shape, but with a plurality of openings 70 . 71 . 72 and 73 be provided. The openings 70 . 71 . 72 and 73 can have different sizes to achieve a homogeneous coating. The opening edges 18 . 22 . 32 and 42 are trained accordingly and partially run between the openings 70 . 71 . 72 and 73 , The covers 19 . 23 . 33 and 43 also have an elongated shape in this embodiment (you 7 ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Vorrichtungcontraption
1111: Tiegelcrucible
1212: Basisplattebaseplate
1313: Wandungwall
1414: Heizraumboiler room
1515: Heizeinrichtungheater
1616: Abschirmelementshielding
1717: Abschirmelementshielding
1818: Öffnungsrandopening edge
1919: Abdeckungcover
2020: Vorrichtungcontraption
2121: Tiegelcrucible
2222: Öffnungsrandopening edge
2323: Abdeckungcover
2424: Gettermaterialgetter
2525: Spaltgap
3030: Vorrichtungcontraption
3131: Tiegelcrucible
3232: Öffnungsrandopening edge
3333: Abdeckungcover
3434: Federelementspring element
4040: Vorrichtungcontraption
4141: Tiegelcrucible
4242: Öffnungsrandopening edge
4343: Abdeckungcover
4444: Wandungwall
4545: Öffnungopening
5050: Öffnungopening
6060: Öffnungopening
7070: Öffnungopening
7171: Öffnungopening
7272: Öffnungopening
7373: Öffnungopening
100100: Spaltgap
101101: Spaltgap
102102: Anschlussflanschflange
103103: Öffnungopening
104104: VerdampfungsrichtungEvaporation direction

Claims

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) for evaporating a vaporization product in a vacuum coating plant with an opening edge ( 18 . 22 . 32 . 42 ) having crucible ( 11 . 21 . 31 . 41 ) and a crucible ( 11 . 21 . 31 . 41 ) at least partially surrounding a wall ( 13 . 44 ) having boiler room ( 14 ), characterized in that between the opening edge ( 18 . 22 . 32 . 42 ) and the wall ( 13 . 44 ) a cover ( 19 . 23 . 33 . 43 ) is provided.

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) according to claim 1, characterized in that the cover ( 19 . 23 . 33 . 43 ) is a cover plate, which between the opening edge ( 18 . 22 . 32 . 42 ) and the wall ( 13 . 44 ) is mounted.

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the opening edge ( 18 . 22 . 32 . 42 ), over the cloak of the crucible ( 11 . 21 . 31 . 41 protrudes).

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cover ( 19 . 23 . 33 . 43 ) is made of a material with low thermal conductivity.

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cover ( 19 . 23 . 33 . 43 ) with the crucible ( 11 . 21 . 31 . 41 ) is firmly connected.

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cover ( 19 . 23 . 33 . 43 ) loosely between the crucible ( 11 . 21 . 31 . 41 ) and the wall ( 13 . 44 ) is arranged.

Contraption ( 30 ) according to claim 6, characterized in that between the wall ( 13 ) and the cover ( 33 ) Spring elements ( 34 ) are arranged.

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Cover ( 19 . 23 . 33 . 43 ) the lower thermal expansion than the crucible ( 11 . 21 . 31 . 41 ) having.

Contraption ( 10 . 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cover ( 19 . 23 . 33 ) the wall ( 13 ) partially overlapped.

Contraption ( 10 . 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that between the cover ( 19 . 23 . 33 ) and the wall ( 13 ) A gap ( 25 . 35 . 100 . 101 ) is provided.

Contraption ( 20 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the wall ( 13 ) and the cover ( 23 ) a getter material ( 24 ) is arranged.

Contraption ( 10 . 20 . 30 . 40 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the boiler room ( 14 ) is separately evacuated.