JP2019534937A - 坩堝、蒸着装置及び蒸着システム - Google Patents

Abstract

本開示は、坩堝、蒸着装置及び蒸着システムに関する。前記坩堝は被加熱材料を収納するための収納室を含み、前記坩堝は前記収納室中に位置する収集器をさらに含み、かつ前記収集器の開口が前記収納室の頂部に向かう。【選択図】図３

Description

本開示は蒸着分野に関し、特に、坩堝、蒸着装置及び蒸着システムに関する。

現在、蒸着プロセスは、電子デバイスのメッキ膜生産に広く用いられ、原材料を坩堝などのような装置に配置し、加熱源によって原材料を所定温度に加熱して原材料を蒸発や昇華させ、そして成膜すべき基板の表面に沈着させ、メッキ膜を完成する。
ＯＬＥＤデバイスの製造において、低仕事関数を有するＭｇ、Ａｌなどの活発金属を用いて陰極を製造する必要がある。陰極と電子注入層材料の準位の整合を実現し、陰極の導電性を向上させるために、よくＭｇとＡｇ（９：１）の混合を用いて各方面の性能をバランスさせる。しかしながら、Ｍｇ金属は非常に活発であるため、長時間の蒸着過程中において蒸着チャンバ内に残ったＯ２、Ｎ２と不可避的に反応してシート状「マグネシウム灰」不純物を生成する。時間の経過に従って堆積が多くなり、一部の不純物は蒸着Ｍｇ原子団に従ってガラス基板の表面に運動するとともに基板に付着し、表示欠陥を招く。

本開示の実施例は、蒸着過程中に生じた不純物が蒸着室を汚染する課題、及び不純物が被蒸着材料に従って被蒸着基板に運動する課題を解決できる坩堝、蒸着装置及び蒸着システムを提供する。
本開示の１つの目的は坩堝を提供することにある。

本開示の第１態様は、被加熱材料を収納するための収納室を含む坩堝であって、前記収納室中に位置する収集器をさらに含み、かつ前記収集器の開口が前記収納室の頂部に向かう、坩堝を提供する。
１実施例において、前記坩堝は、前記収納室上に設けられ少なくとも１つの穴を有する坩堝蓋をさらに含み、前記穴は、前記収納室から離れた側の頂面の面積が前記収納室に向かう側の底面の面積よりも小さい。
１実施例において、前記頂面及び前記底面は円形形状を有し、かつ、前記頂面の直径の範囲が０．５〜２ｍｍであり、前記底面の直径の範囲が２〜４ｍｍである。
１実施例において、前記穴は、前記頂面に垂直である平面における断面形状が等脚台形形状である。
１実施例において、前記坩堝は、前記収納室の底部に設けられた導熱板をさらに含む。
１実施例において、前記導熱板は、前記頂面に平行である平面における断面形状がハニカム形状を有するように配置されている。
１実施例において、前記収集器の形状は、漏斗形、楕円体形又は板形である。
本開示の別の目的は蒸着装置を提供することである。
本開示の第二態様は、前記坩堝を加熱するための加熱源と上記の坩堝とを含む蒸着装置を提供する。
１実施例において、前記加熱源は前記坩堝の側面に設けられ、かつ前記加熱源は前記坩堝の底部から前記坩堝蓋への方向に沿って設けられた第１の加熱部分及び第２の加熱部分を含み、前記第２の加熱部分は前記第１の加熱部分の上に位置し、前記第２の加熱部分は前記第１の加熱部分による第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度を提供する。
本開示のさらなる目的は蒸着システムを提供することである。
本開示の第三態様は上記の蒸着装置を含む蒸着システムを提供する。

本開示の実施例による技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例の図面を簡単に説明する。当然ながら、以下に説明する図面は本開示の一部の実施例のみに関し、本開示を限定するためのものではない。
本開示の実施例による坩堝の模式図である。 本開示の実施例による坩堝の模式図である。 本開示の実施例による坩堝蓋の部分拡大図である。 本開示の実施例による坩堝の模式図である。 本開示の実施例による導熱板の平面模式図である。 本開示の１実施例による坩堝の模式図である。 本開示の別の実施例による坩堝の模式図である。 本開示の実施例による蒸着装置の模式図である。 本開示の実施例による蒸着装置の模式図である。

本開示の実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下、図面を結合しながら、本開示の実施例の技術案を明瞭に、完全的に説明する。明らかに、説明する実施例は本開示の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。説明された本開示の実施例に基づき、当業者が、創造的な労力を要することなく得られる他の実施例は、いずれも本開示の保護要求の範囲に属する。
本開示の要素及びその実施例を紹介する時、明示的に限定しない限り、本文及び添付の請求項で使用する用語の単数形は、複数を含み、逆にも同じである。したがって、単数を言うと、一般的に相応的な用語の複数を含む。「含む」、「包含」、「含有」及び「有する」のような用語は含みの意味を有するとともに、列記された要素を除く他の要素を有してもよいことを表す。
下記の表面に対する説明を目的とし、それが図面に注記される方向に示すように、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」という用語及びその派生詞は公開テキストに関するものであるべきである。「上から覆う」、「頂に…位置する」、「…に位置決められる」、あるいは「頂に…位置決められる」のような用語は、例えば第１の構造の第１の要素が第２の構造の第２の要素の上に存在し、第１の要素と第２の要素との間に界面構造などのような中間要素が存在可能であることを意味する。「接する」のような用語は、例えば第１の構造の第１の要素と第２の構造の第２の要素とを接続することを意味し、２つの要素の界面に他の要素を有しても有しなくてもよい。
図１は本開示の実施例による坩堝の模式図である。図１に示すように、坩堝は被加熱材料を収納するための収納室１を含む。図１から分かるとおり、該坩堝は収納室１中に位置する収集器２をさらに含み、かつ収集器２の開口２１は収納室１の頂部に向かう。坩堝は、収集器２を支持するための支持装置３をさらに含んでもよい。支持装置３は係止溝であってもよい。ここでは、支持装置３が収集器２に独立した部品であることを例示する。理解できるように、収集器２は、専用の支持装置３を必要とせずに、それ自体が坩堝に支持されることができる。収集器の大きさ及び具体的な位置は実際の需要に応じて設定されてもよく、本開示はそれを限定しない。
坩堝の収納室中に設けられ、開口が前記収納室の頂部に向かう収集器により、蒸着過程中に生成した不純物が収集器により収集されることができるようになり、真空蒸着チャンバなどのような収納室への汚染を減少するとともに、不純物が基板に沈着する確率を減少し、不純物が基板に沈着して異常になる確 率を著しく低下させることができる。
図２（ａ）は本開示の実施例による坩堝の模式図である。図２（ａ）に示すように、坩堝は、前記収納室上に設けられる坩堝蓋４をさらに含み、前記坩堝蓋は少なくとも１つの穴５を有する。ここで、穴の収納室から離れた側の表面を「頂面」と定義し、穴の前記収納室の側に向かう表面を「底面」と定義する。図２（ａ）から分かるように、穴５の頂面の面積は前記穴の底面の面積よりも小さい。言い換えれば、穴５は上部が細かく、下部が太い開口である。
図２（ｂ）は本開示の実施例による坩堝蓋の部分拡大図である。図２（ｂ）からより明確に分かるように、穴５の頂面Ｓ１の面積は前記穴の底面Ｓ２の面積よりも小さい。
このように坩堝蓋中に設けられた穴により、被蒸着材料（例えば、Ｍｇ）の蒸気流及び運動方向を安定させることができ、被蒸着材料（例えば、Ｍｇ）をより多く逃すことができるとともに、不純物（例えば、酸化マグネシウム及び／又は窒化マグネシウムを含む「マグネシウム灰」）の逃しを制限することができる。
１実施例において、不純物及び被蒸着材料の寸法を考慮すると、不純物の逃しをよりよく制限し、かつ被蒸着材料の逃しを促進するために、穴が特定の寸法を有するように設置することができる。例えば、穴の頂面と底面が円形形状を有するようにするとともに、頂面の直径の範囲を約０．５〜２ｍｍにし、底面の直径の範囲を約２〜４ｍｍにしてもよい。
１実施例において、穴は頂面に垂直である平面における断面形状が等脚台形形状である。穴は円錐形穴であってもよい。このような開口の設計は、望まない材料（例えば、シート状マグネシウム灰）の坩堝外への逃しを制限できるとともに、所望の被蒸着材料（例えば、Ｍｇ原子団）分子の運動方向を矯正し、被蒸着材料分子の運動方向をできるだけ直上方向にすることができる。
図３は本開示の実施例による坩堝の模式図である。図３に示すように、坩堝は、収納室１の底部に設けられた導熱板６をさらに含む。導熱板を設置することにより、マグネシウムなどのような被蒸着材料と坩堝との接触面積を増加し、被蒸着材料の受熱をより均一にすることができ、被蒸着材料の蒸発レートを安定させ、より良い蒸着効果を実現することができる。導熱板も坩堝の底部と一体的に構成されてもよい。
図４は本開示の実施例による導熱板の平面模式図である。図４から分かるとおり、坩堝中の導熱板は、頂面に平行である平面における断面形状がハニカム形状を有するように配置されている。なお、図４における導熱板のハニカム形状が複数の六角形を含むことは、例示的なものに過ぎず、導熱板のハニカム形状を制限するためのものではない。実際の需要に応じて導熱板のハニカム形状を設置することができる。例えば、ハニカム形状は、複数の円形、四角形、五角形、七角形等を含んでもよい。
収集器の形状は上記図中に示す漏斗形に限定されるものではなく、楕円体形、板形等を含んでもよい。本開示はそれを限定しない。必要に応じて、収集器の形状を何れの所望の形状に設置することもできる。
図５（ａ）は本開示の１実施例による坩堝の模式図である。図５（ａ）は収集器２の形状が楕円体形であることを例示する。理解できるように、収集器２を坩堝中に支持するための支持装置３は必須なものではない。収集器は専用の支持装置を必要とせずに、坩堝に置かれてもよい。
図５（ｂ）は本開示の別の実施例による坩堝の模式図である。図５（ｂ）は収集器２の形状が板形であることを例示する。図５（ｂ）における板形は例示的なものに過ぎず、平面板状に限定されるものではなく、開口付き凹溝状構造も本明細書における「板形」に属する。
本開示の別の態様は、上記の坩堝と坩堝を加熱するための加熱源とを含む蒸着装置をさらに提供する。
図６は本開示の実施例による蒸着装置の模式図である。図６に示すように、該蒸着装置は、前記坩堝を加熱するための加熱源７と上記の坩堝とを含む。
図７は本開示の実施例による蒸着装置の模式図である。図７に示すように、蒸着装置の加熱源は坩堝の側面に設けられ、かつ加熱源は坩堝の底部から坩堝蓋への方向に沿って設けられた第１の加熱部分７１及び第２の加熱部分７２を含み、第２の加熱部分７２は第１の加熱部分７１の上に位置する。第２の加熱部分は第１の加熱部分による第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度を提供する。このように設置された第１の加熱部分及第２の加熱部分により、温度の比較的に高い被蒸着材料分子（例えば、Ｍｇ原子団）が温度のやや低い坩堝蓋に会って沈着し、坩堝蓋の穴詰まりを招くことを避けることができる。
実際の動作中、第２の加熱部分の加熱温度を前記第１の加熱部分の加熱温度よりも高いようにし、かつ両者の差値範囲を約５０〜１００℃にすることにより、被蒸着材料を収納室からよりよく逃すことができる。例えば、被蒸着材料がマグネシウムを含む状況について、第１の加熱部分の加熱温度範囲を約４５０〜５００℃にし、第２の加熱部分の加熱温度範囲を約５００〜５５０℃にすることができる。
本開示の別の態様は、上記の蒸着装置を含む蒸着システムをさらに提供する。
ある特定の実施例を既に説明したが、これら実施例は例示的なものであり、本開示の範囲を制限するためのものではない。実際に、本明細書で説明された新規な実施例は、各種の他の方式で行われてもよい。また、本開示の精神を逸脱しない前提で、本明細書で説明された実施例の様態に対して種々の省略、置き換え及び変更を行ってもよい。添付された請求項及びその同等物は、本開示の範囲及び精神内に入る様態又は変更を含むものである。

関連出願の交差引用
本願は、２０１６年０９月２７日に提出された中国特許出願第２０１６１０８５０５２５．３号の優先権を主張し、ここで上記中国特許出願の開示内容全文を本願の一部として引用する。
本開示は蒸着分野に関し、特に、坩堝、蒸着装置及び蒸着システムに関する。

Claims (10)

1. 被加熱材料を収納するための収納室を含む坩堝であって、
   前記収納室中に位置する収集器をさらに含み、かつ前記収集器の開口が前記収納室の頂部に向かうことを特徴とする坩堝。
2. 前記収納室上に設けられ少なくとも１つの穴を有する坩堝蓋をさらに含み、前記穴は、前記収納室から離れた側の頂面の面積が前記収納室に向かう側の底面の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の坩堝。
3. 前記頂面及び前記底面は円形形状を有し、かつ、前記頂面の直径の範囲が０．５〜２ｍｍであり、前記底面の直径の範囲が２〜４ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の坩堝。
4. 前記穴は、前記頂面に垂直である平面における断面形状が等脚台形形状であることを特徴とする請求項３に記載の坩堝。
5. 前記収納室の底部に設けられた導熱板をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の坩堝。
6. 前記導熱板は、前記頂面に平行である平面における断面形状がハニカム形状を有するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の坩堝。
7. 前記収集器の形状は、漏斗形、楕円体形又は板形であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の坩堝。
8. 加熱源と、請求項１〜７のいずれかに記載の坩堝とを含む蒸着装置であって、
   前記加熱源が前記坩堝を加熱することを特徴とする蒸着装置。
9. 前記加熱源は前記坩堝の側面に設けられ、かつ前記加熱源は前記坩堝の底部から前記坩堝蓋への方向に沿って設けられた第１の加熱部分及び第２の加熱部分を含み、前記第２の加熱部分は前記第１の加熱部分の上に位置し、
   前記第２の加熱部分は前記第１の加熱部分による第１の加熱温度よりも高い第２の加熱温度を提供することを特徴とする請求項８に記載の蒸着装置。
10. 請求項８又は９に記載の蒸着装置を含むことを特徴とする蒸着システム。

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