JP5732531B2 - 側面放出型線状蒸発源、その製造方法及び線状蒸発器 - Google Patents
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Description
本発明は、真空中から坩堝を加熱して坩堝から放出される材料を基板に蒸着する方法を用いる有機発光ダイオード（OLED、organic light emitting diode）蒸着装置のような、蒸発システムで坩堝と発熱部で構成された側面放出型線状蒸発源（Linear effusion cell with side orifice array）、その線状蒸発源の製造方法（the method of manufacturing linear effusion cell with side orifice array）及び線状蒸発器（evaporator）に関する。
更に詳しくは、放出部の外部表面に発熱物質を蒸着してこれを加熱に合うようにパターニングして発熱部を有し、上記放出部の側面に多数個の放出口を有して、上記発熱部に電流を注入することで発熱部に直接に接している放出部の側面に形成された多数個の放出口を通じて、坩堝の側面へ原料物質が放出される線状蒸発源、その製造方法及び線状蒸発器に関する。
更に詳しくは、放出部の外部表面に発熱物質を蒸着してこれを加熱に合うようにパターニングして発熱部を有し、上記放出部の側面に多数個の放出口を有して、上記発熱部に電流を注入することで発熱部に直接に接している放出部の側面に形成された多数個の放出口を通じて、坩堝の側面へ原料物質が放出される線状蒸発源、その製造方法及び線状蒸発器に関する。
基板に薄膜を形成する一般的な方法には、真空蒸着（evaporation）法、イオンプレーティング（ion plating）法、及びスパッタリング（sputtering）法のような物理気相蒸着（ＰＶＤ）法と、ガス反応による化学気相蒸着（ＣＶＤ）法等がある。有機発光ダイオード薄膜成長装置は、有機発光ダイオードを構成する有機物を真空蒸着法によって基板に蒸着することで薄膜を成長する。
また、有機発光ダイオードで電極形成のためにアルミニウムのような金属は真空蒸着法を利用して蒸着する。
また、有機発光ダイオードで電極形成のためにアルミニウムのような金属は真空蒸着法を利用して蒸着する。
このように、真空蒸着法を利用して有機膜及び金属膜を蒸着する一般的な蒸着装置で、蒸着チャンバの上部には基板が装着され、蒸着チャンバの下部には蒸発源が配置される。上記蒸発源は、蒸着物質を含む坩堝と、坩堝の外側に設置されて蒸着物質を蒸発させるための熱源で作用する発熱部を含む。上記された蒸発源の発熱部に電源を加えると、坩堝及び坩堝内部の材料物質が加熱され、蒸発された材料物質が坩堝の上部開口部に放出されてチャンバの内側上部に装着された基板に蒸着され、上記基板に有機膜や金属膜等が形成される。
上記蒸発源に関して、本出願人が特許出願した韓国出願番号第１０−２００９−１１４０６８号の“発熱部一体型真空薄膜蒸着用分子線蒸発源、その製造方法及び蒸発器”の発明がある。上記特許出願の発明は、真空で試料に有機物等の材料を蒸着するための蒸着システムに使われる上記材料を入れるためにＰＢＮで製作された坩堝と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に発熱部を直接蒸着して加熱することにより、伝導により坩堝を加熱することで熱効率を高めて、構造を単純にする発熱部一体型蒸発源に関する。
上記蒸発源に関して、本出願人が特許出願した韓国出願番号第１０−２００９−１１４０６８号の“発熱部一体型真空薄膜蒸着用分子線蒸発源、その製造方法及び蒸発器”の発明がある。上記特許出願の発明は、真空で試料に有機物等の材料を蒸着するための蒸着システムに使われる上記材料を入れるためにＰＢＮで製作された坩堝と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に発熱部を直接蒸着して加熱することにより、伝導により坩堝を加熱することで熱効率を高めて、構造を単純にする発熱部一体型蒸発源に関する。
しかし、有機発光ダイオード基板の大きさが大型化されながら基板を上部に装着すると、曲げがひどくて蒸着物質の均一度が下がって扱いにくくなる問題点がある。従って、大形基板を垂直から約２０度以下の角度で傾けて（以下垂直で約２０度以下の角度に傾いたものも垂直と称する）装着するか、下部に装着すれば曲げがなくて扱うのが容易である。上記蒸発源は、上部の開口部を通じて材料物質が放出されるから垂直や下部に装着された基板に材料物質を蒸着することができない問題点がある。
従って、垂直に装着されるか、下部に装着された基板に原料物質を効率的に供給することができる側面放出型線状蒸発源の開発が要求されている。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、基板を垂直に装着して、インラインで薄膜を蒸着するシステムで使用できる側面へ材料を放出するための線状蒸発源、その線状蒸発源の製造方法及び線状蒸発器を提供することである。
上記本発明の目的を果たすための技術的解決手段として、本発明の第１観点は、真空で試料に有機物や金属等の材料を蒸着するための蒸着システムに使われる上記材料を入れるためのＰＢＮで製作された坩堝と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に加熱に合うようにパターニングされて蒸着されたＰＧから構成される第１発熱部と、上記ＰＢＮ坩堝と上記ＰＧ第１発熱部を貫通して坩堝の側面に形成された多数個の放出口を含む側面放出型線状蒸発源が提示される。
本発明の第２観点は、真空で試料に有機物等の材料を蒸着するための蒸着システムに用いられる上記材料を入れるためのＰＢＮで製作された坩堝と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に加熱に合うようにパターニングされて蒸着されたＰＧから構成される第１発熱部と、上記ＰＢＮ坩堝の内部表面に蒸着されてアルミニウムのようなＰＢＮによく癒着される試料から坩堝を保護するために蒸着されたＰＧから構成される第１保護膜と、上記第１発熱部と上記第１保護膜を電気的に絶縁するための絶縁部と、上記ＰＢＮ坩堝、上記ＰＧ第１発熱部及び上記第１保護膜を貫通して坩堝の側面に形成された多数個の放出口を含む側面放出型線状蒸発源が提示される。アルミニウムのような、一部材料等は冷却の時に液体状態から固体状態へ変わりながらＰＢＮ坩堝とよく付くようになり、坩堝の冷却の時に試料と坩堝の熱膨脹係数差によって坩堝の破損される問題点がある。このような試料等は、ＰＧとはよく付かないので、坩堝の内部にＰＧからなった保護膜を形成することで坩堝破損の問題点を解決することができる。
本発明の第３観点は、本発明の上記第１観点の発明で、上記ＰＢＮ坩堝の開口部を覆うためのＰＢＮ蓋体と、上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に加熱に合うようにパターニングされて蒸着されたＰＧから構成される第２発熱部を含む側面放出型線状蒸発源が提示される。
本発明の第４観点は、本発明の上記第２観点の発明で、上記ＰＢＮ坩堝の開口部を覆うためのＰＢＮ蓋体と、上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に加熱に合うようにパターニングされて蒸着されたＰＧから構成される第２発熱部と、上記ＰＢＮ蓋体の内部表面に蒸着されてアルミニウムのようなＰＢＮによく癒着される試料から坩堝を保護するためのＰＧから構成される第２保護膜と、上記第２発熱部と上記第２保護膜を電気的に絶縁するための絶縁部を含む側面放出型線状蒸発源が提示される。
本発明の第５観点は、ＰＢＮで製作された坩堝と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に加熱に合うようにパターニングされて蒸着されたＰＧから構成される第１発熱部を含む蒸発部と、ＰＢＮで製作された放出部と、上記ＰＢＮ放出部の外部表面に加熱に合うようにパターニングされて蒸着されたＰＧから構成される第２発熱部と、上記ＰＢＮ放出部と上記ＰＧ第２発熱部を貫通して放出部の側面に形成された多数個の放出口を含む放出部で構成される側面放出型線状蒸発源が提示される。
本発明の第６観点は、上記本発明の第５観点の発明で、上記ＰＢＮ坩堝と上記ＰＢＮ放出部の内部表面に蒸着されてアルミニウムのようなＰＢＮによく癒着される試料から坩堝を保護するためのＰＧから構成される保護膜を含む側面放出型線状蒸発源が提示される。
本発明の第７観点は、上記本発明の第１ないし第６観点の側面放出型線状蒸発源を製造する方法が提示される。
本発明の第８観点は、上記側面放出型線状蒸発源を真空フランジに装着する時に電源供給用電極を支持台で活用する線状蒸発器が提示される。
本発明の第９観点は、上記側面放出型線状蒸発源を真空フランジに装着する時に線状蒸発源が力を受けて動く又は破損されることを防止するために接触面積が最小化されるように設計された間隔維持装置（スペーサ）を更に含む線状蒸発器が提示される。
本発明の第１０観点は、上記側面放出型線状蒸発源を真空フランジに装着する時、線状蒸発源と電極の固定時に力を分散しながら、電流も分散して発熱部に均一な電流を供給するための分散器（スプレッダー、spreader）を更に含む線状蒸発器が提示される。
本発明の側面放出型線状蒸発源によると、基板を垂直に装着してインラインで真空蒸着するシステムで側面方向へ材料物質を効率的に放出することにより、大型基板にも均一に材料物質を容易に蒸着することができる効果がある。
以下本発明の実施例に関する発明の構成を添付された図面を参照して詳しく説明する。
参照で図５は、既存の一般的な蒸発器の概略的な構成図である。
図５に示されたように、従来の蒸発源は坩堝１、熱遮断膜２、坩堝１と熱遮断膜２の間に設置されるヒーター３、熱電対４、下部熱遮断膜５、真空フランジ６、電源供給用電極７及び電源接続子８を含む構成である。既存の一般的な蒸発源の発熱部は、坩堝と隔離された状態で坩堝の側面を取り囲んでいるから、坩堝の側面に放出口を形成することができず、上部の開口部を通じて材料物質が放出される。
図５に示されたように、従来の蒸発源は坩堝１、熱遮断膜２、坩堝１と熱遮断膜２の間に設置されるヒーター３、熱電対４、下部熱遮断膜５、真空フランジ６、電源供給用電極７及び電源接続子８を含む構成である。既存の一般的な蒸発源の発熱部は、坩堝と隔離された状態で坩堝の側面を取り囲んでいるから、坩堝の側面に放出口を形成することができず、上部の開口部を通じて材料物質が放出される。
図１は、本発明の側面放出型線状蒸発源の第１実施例に関する概略的な構成図である。
図１Ａに示されたように、真空で試料に有機物、金属等の材料を蒸着するための蒸着システムにおいて、上記材料３０を入れるためのＰＢＮ（Pyrolytic Boron Nitride：熱分解窒化ホウ素）で製作された坩堝１０と、上記ＰＢＮ坩堝１０の外部表面に加熱に合うようにパターニングされ蒸着されたＰＧ（Pyrolytic Graphite：熱分解黒鉛）で構成される第１発熱部２０と、上記ＰＢＮ坩堝１０と上記ＰＢＮ坩堝１０の外部表面に蒸着されたＰＧ２０を貫通して側面に形成された多数個の放出口４０と、上記ＰＢＮ坩堝１０の開口部を覆うＰＢＮで構成された蓋体５０と、上記ＰＢＮ蓋体５０の外部表面に加熱に合うようにパターニング（例えば、対称形パターン）になって蒸着されたＰＧから構成される第２発熱部６０を含む構成である。
上記第１発熱部２０及び第２発熱部６０に電圧が認可された時、上記ＰＢＮ蓋体５０の温度が上記ＰＢＮ坩堝１０の温度より高くするか同じに維持されるように、上記ＰＢＮ蓋体５０に蒸着された第２発熱部６０のＰＧの厚さと上記ＰＢＮ坩堝１０に蒸着された第１発熱部２０のＰＧの厚さの比や、上記第１及び第２発熱部のパターンを調節することが好ましい。
図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ’の断面の概略図である。
上記第１発熱部の形態の一例は、上記Ａ−Ａ’断面の概略図に示されたように、坩堝の側面の中、放出口と直角な方向で側面底から側面上端部に至る幅約０．５ｍｍ以下のＰＧから構成された発熱部の一部を除去することにより形成できる。このような構造では、放出口近所の抵抗が大きくなり、それによって他の部分に比べて放出口近所の温度が最も高い温度分布が得られるので、単純な対称形パターンで好ましい温度分布が容易に得られる。
上記第１発熱部の形態の一例は、上記Ａ−Ａ’断面の概略図に示されたように、坩堝の側面の中、放出口と直角な方向で側面底から側面上端部に至る幅約０．５ｍｍ以下のＰＧから構成された発熱部の一部を除去することにより形成できる。このような構造では、放出口近所の抵抗が大きくなり、それによって他の部分に比べて放出口近所の温度が最も高い温度分布が得られるので、単純な対称形パターンで好ましい温度分布が容易に得られる。
上記本発明の第１実施例のように、上記ＰＢＮ坩堝１０の外部表面にＰＧを直接蒸着することで、第１発熱部２０と上記ＰＢＮ坩堝１０が付いている一体型線状蒸発源を具現することができ、上記線状蒸発源の側面に上記多数個の放出口４０が容易に形成できる。
坩堝の上部に行くほど圧力が低くなるので、上部側放出口の間隔をより狭くするか上部側放出口の穴を大きくすることで、基板に蒸着される物質の厚さを均一にすることができる。
インラインに蒸着される対面的基板の全面的に対して蒸着が成るほど放出口が形成された部分の高さは基板の高さより少し高いことが好ましい。
図２は、本発明の側面放出型線状蒸発源の第２実施例に関する概略的な構成図である。
図２に示されたように、本発明の第２実施例は、上記第１実施例における上記ＰＢＮ坩堝１０及びＰＢＮ蓋体５０の内部表面及び上記放出口４０の表面に上記ＰＧを蒸着して保護膜が構成されている。本発明の第２実施例は、アルミニウムのようなＰＢＮによく癒着される試料からＰＢＮ坩堝１０を保護するために、上記ＰＢＮ坩堝１０の内部表面及び上記放出口４０の表面に蒸着されたＰＧから構成された第１保護膜７０と、上記放出口４０の周辺で、上記第１発熱部２０と上記第１保護膜７０を電気的に絶縁するために、ＰＧが除去された第１絶縁部８０と、上記ＰＢＮ坩堝１０の上端部で、上記第１発熱部２０と上記第１保護膜７０を電気的に絶縁するためにＰＧが除去された第２絶縁部１００を含み、上記ＰＢＮ蓋体５０の内部表面に蒸着されたＰＧから構成された第２保護膜９０と、上記第２発熱部６０と上記第２保護膜９０を電気的に絶縁するためにＰＧが除去された第３絶縁部１１０を含む構成である。
図２に示されたように、本発明の第２実施例は、上記第１実施例における上記ＰＢＮ坩堝１０及びＰＢＮ蓋体５０の内部表面及び上記放出口４０の表面に上記ＰＧを蒸着して保護膜が構成されている。本発明の第２実施例は、アルミニウムのようなＰＢＮによく癒着される試料からＰＢＮ坩堝１０を保護するために、上記ＰＢＮ坩堝１０の内部表面及び上記放出口４０の表面に蒸着されたＰＧから構成された第１保護膜７０と、上記放出口４０の周辺で、上記第１発熱部２０と上記第１保護膜７０を電気的に絶縁するために、ＰＧが除去された第１絶縁部８０と、上記ＰＢＮ坩堝１０の上端部で、上記第１発熱部２０と上記第１保護膜７０を電気的に絶縁するためにＰＧが除去された第２絶縁部１００を含み、上記ＰＢＮ蓋体５０の内部表面に蒸着されたＰＧから構成された第２保護膜９０と、上記第２発熱部６０と上記第２保護膜９０を電気的に絶縁するためにＰＧが除去された第３絶縁部１１０を含む構成である。
上記第１絶縁部８０及び第２絶縁部１００の形成は、例えば、上記ＰＢＮ坩堝１０に側面放出口４０を形成した後、上記ＰＢＮ坩堝１０の内外部にＰＧを蒸着して、上記第１発熱部２０と第１保護膜７０が電気的に絶縁されるように、蒸着されたＰＧの一部を除去することで第１絶縁部８０及び第２絶縁部１００が形成できる。
また、他の例は、第１実施例のように発熱部を形成した後、電極接触部を除いた部分をＰＢＮにすべて蒸着した後、坩堝の内部表面及び上記放出口にＰＧ保護膜を形成することもできる。
また、他の例は、第１実施例のように発熱部を形成した後、電極接触部を除いた部分をＰＢＮにすべて蒸着した後、坩堝の内部表面及び上記放出口にＰＧ保護膜を形成することもできる。
上記第３絶縁部１１０の形成は、例えば、上記ＰＢＮ蓋体５０の内外部にＰＧを蒸着して、上記第２発熱部６０と上記第２保護膜９０が電気的に絶縁されるように、蒸着されたＰＧの一部を除去することで形成できる。
上記本発明の第２実施例によって、アルミニウムのようなＰＢＮに癒着される材料３０を冷却する時に、熱膨脹係数の差によってＰＢＮ坩堝１０が破損されることを阻むことができるので、材料を速かに冷凍させることができる。例えば、５００ｃｃ以上の坩堝で保護膜がない場合に、アルミニウムの融点である摂氏６６０度より高い温度で摂氏１００度まで冷却するためには８時間以上がかかるが、保護膜がある場合には１時間以下の短い時間で冷却ができる。
図３は、本発明の側面放出型線状蒸発源の第３実施例に関する概略的な構成図である。
図３に示されたように、真空で試料に有機物、金属等の材料を蒸着するための蒸着システムにおいて、上記材料３０を入れるためのＰＢＮ（Pyrolytic Boron Nitride：熱分解窒化ホウ素）で製作された坩堝１０と、上記ＰＢＮ坩堝１０の外部表面に加熱に合うようにパターニングされ蒸着されたＰＧ（Pyrolytic Graphite：熱分解黒鉛）で構成される第１発熱部２０と、上記ＰＢＮ坩堝１０の開口部を覆うＰＢＮで構成された放出部２００と、上記ＰＢＮ放出部２００の外部表面に加熱に合うようにパターニング（例えば、対称形パターン）されて蒸着されたＰＧから構成される第２発熱部２２０と、上記ＰＢＮ放出部２００と上記ＰＢＮ放出部２００の外部表面に蒸着された、ＰＧ２２０を貫通して側面に形成された多数個の放出口２４０を含む構成である。
上記第１発熱部２０及び第２発熱部２２０に電圧が認可された時、上記ＰＢＮ放出部２００の温度が上記ＰＢＮ坩堝１０の温度より高いか同じに維持されるように、上記ＰＢＮ放出部２００に蒸着された第２発熱部２２０ＰＧの厚さと上記ＰＢＮ坩堝１０に蒸着された第１発熱部２０ＰＧの厚さの比、及び上記第１及び第２発熱部のパターンを調節するのが好ましい。
放出部の上部に行くほど圧力が低くなるので、上部側放出口の間隔をより狭くするか上部側放出口の穴を大きくすることで、基板に蒸着される物質の厚さを均一にすることができる。
インラインに蒸着される対面的基板の全面的に対して蒸着ができるように、放出口が形成された部分の高さは、基板の高さより少し高いことが好ましい。
図４は、本発明の側面放出型線状蒸発源の第４実施例に関する概略的な構成図である。
図４に示されたように、本発明の第４実施例は、上記第３実施例における上記ＰＢＮ坩堝１０及びＰＢＮ放出部２００の内部表面及び上記放出口２４０の表面に、上記第２実施例のような方法で、上記ＰＧを蒸着して保護膜７０、２７０が構成されている。
図６は、上記本発明の第４実施例に開示された側面放出型線状蒸発源を用いた線状蒸発器の第５実施例に関する概略的な構成図である。
図６Ａに示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源を電源供給用電極６００と熱電対（Thermocouple、T/C）用電極３００が装着された真空フランジ４００に装着することができる。この時に、電源供給用電極６００は、上記第１発熱部２０と第２発熱部２２０に電源が供給できるように連結され、熱電対用電極３００は、線状蒸発源の温度を測定できるように連結される。
上記電源供給用電極６００を支持台で用いられることにより構造を単純化することができる。上記電源供給用電極６００が側面放出口２４０に支障にならないように、２つの電極から側面放出口２４０が遠い所に位置するように電極が配置されている。
図６Ａに示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源を電源供給用電極６００と熱電対（Thermocouple、T/C）用電極３００が装着された真空フランジ４００に装着することができる。この時に、電源供給用電極６００は、上記第１発熱部２０と第２発熱部２２０に電源が供給できるように連結され、熱電対用電極３００は、線状蒸発源の温度を測定できるように連結される。
上記電源供給用電極６００を支持台で用いられることにより構造を単純化することができる。上記電源供給用電極６００が側面放出口２４０に支障にならないように、２つの電極から側面放出口２４０が遠い所に位置するように電極が配置されている。
上記線状蒸発器は、本発明の側面放出型線状蒸発源の下側及び上側に設置されるスペーサ５００ａ・５００ｂと、上記線状蒸発源の底面第１発熱部２０に接触されるように設置される熱電対（Thermocouple、T/C）用電極３００と、上記線状蒸発源の下側から所定距離（通り）離隔されて設置される真空フランジ４００と、上記線状蒸発源の放出口２４０を間に置いて上記スペーサ５００ａ・５００ｂを貫通して上記第１発熱部２０及び第２発熱部２２０に接触されるように設置される１対以上の電源供給用電極６００と、第１発熱部２０の電極接触部下部に位置する分散器７００ａと、第２発熱部２２０の電極接触部上部に位置する分散器７００ｂと、を含んでいる。
図６Ｂは、図６Ａのスペーサの概略図である。
上記スペーサ５００ａ・５００ｂは、線状蒸発源が動かないように線状蒸発源を固定する役目をし、熱損室を最小化するために線状蒸発源との接触を最小化する構造の接触部５２０と、電源供給用電極６００が通過する貫通ホール５１１−５１４を含んでいる。
図６Ｃは、図６Ａの分散器の概略図である。
上記分散器７００ａ・７００ｂは、線状蒸発源の重さが電極接触部に集中することを防止して力を分散する役目をする。また電流が１個所で集中されることを防止して発熱部から熱が均一に発熱されるように行う役目をする。上記分散器７００ａ・７００ｂは、図６Ｃに示されたように、電源供給用電極６００が貫通する貫通ホール７１１−７１４を含んでいる。
上記分散器は、グラファイトで製作することが好ましい。然し、高温特性が優れたモリブデン等の金属で製作することもできる。
図７は、上記本発明の実施例４に掲示された側面放出型線状蒸発源を使った線状蒸発器の第６実施例に関する概略的な構成図である。
図７Ａに示されたように、第５実施例と異なって、真空フランジを線状蒸発源の上部に装着する線状蒸発器の構成である。従って、図７Ｂのように、熱電対（Thermocouple、T/C）用電極３００が貫通できる貫通ホール５３０と、両側の電源供給用電極６００が貫通できる貫通ホール５１１−５１４及び接触部５２０を含んでいる。
図７Ｃは、図６Ｃのような趣旨の分散器７００ａ・７００ｂに関する概略的な構成図である。上記分散器７００ａ・７００ｂは、図７Ｃに図示されたように熱電対（Thermocouple、T/C）用電極３００が貫通できる貫通ホール７３０と、両側の電源供給用電極６００が貫通できる貫通ホール７１１−７１４を含んでいる。
図８は、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第１実施例を説明する図である。
図８に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法は、真空蒸着システムの線状蒸発源製造において、ＰＢＮ坩堝を準備する段階（Ｓ１００）と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層を形成する段階（Ｓ１１０）と、上記ＰＢＮ坩堝の側面に所定大きさの放出口を上記ＰＢＮ坩堝の長さ方向に多数個を形成する段階（Ｓ１２０）と、上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された第１発熱層に加熱に適合するパターン（例えば、対称形パターン）を形成する段階（Ｓ１３０）と、を含む。
図８に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法は、真空蒸着システムの線状蒸発源製造において、ＰＢＮ坩堝を準備する段階（Ｓ１００）と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層を形成する段階（Ｓ１１０）と、上記ＰＢＮ坩堝の側面に所定大きさの放出口を上記ＰＢＮ坩堝の長さ方向に多数個を形成する段階（Ｓ１２０）と、上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された第１発熱層に加熱に適合するパターン（例えば、対称形パターン）を形成する段階（Ｓ１３０）と、を含む。
又、本発明の上記側面放出型線状蒸発源製造方法は、上記ＰＢＮ坩堝の上側開口部を覆うためのＰＢＮ蓋体を準備する段階（Ｓ１４０）と、上記ＰＢＮ蓋体の外部表面にＰＧを蒸着して第２発熱層を形成する段階（Ｓ１５０）と、上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に形成された第２発熱層に加熱に適合するパターン（例えば、対称形パターン）を形成する段階（Ｓ１６０）をさらに含むことができる。上記第２発熱層は、好ましくは厚さ１０００ミクロメーター以下のＰＧで蒸着されることが好ましい。
図９は、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第２実施例を説明する図である。
図９に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造に関する第２実施例は、上記第１実施例で、上記ＰＢＮ坩堝の内部表面及び上記ＰＢＮ蓋体の下部表面にＰＧを蒸着して保護膜を更に形成することを特徴とする。
図９に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造に関する第２実施例は、上記第１実施例で、上記ＰＢＮ坩堝の内部表面及び上記ＰＢＮ蓋体の下部表面にＰＧを蒸着して保護膜を更に形成することを特徴とする。
本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第２実施例は、真空蒸着システムの線状蒸発源製造において、ＰＢＮ坩堝を準備する段階（Ｓ２００）と、上記ＰＢＮ坩堝の側面に所定大きさの放出口を上記ＰＢＮ坩堝の長さ方向に多数個を形成する段階（Ｓ２１０）と、上記ＰＢＮ坩堝の内部及び外部表面にＰＧを蒸着して上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に第１発熱層と内部表面に第１保護膜を形成する段階（Ｓ２２０）と、上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された第１発熱層に加熱に適合するなパターン（例えば、対称形パターン）を形成する段階（Ｓ２３０）と、上記第１発熱層と第１保護膜を電気的に絶縁させる絶縁部を形成する段階（Ｓ２４０）と、を含む。
又、本発明の上記側面放出型線状蒸発源製造方法は、上記ＰＢＮ坩堝を覆って蒸発のための放出口が形成されたＰＢＮ蓋体を準備する段階（Ｓ２５０）と、上記ＰＢＮ蓋体の内部及び外部表面にＰＧを蒸着して、上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に第２発熱層と内部表面に第２保護膜を形成する段階（Ｓ２６０）と、上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合するパターン（例えば、対称形パターン）を形成する段階（Ｓ２７０）と、上記第２発熱層と上記第２保護膜を電気的に絶縁させるための絶縁部を形成する段階（Ｓ２８０）と、を含む。
図１０は、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第３実施例を説明する図である。
図１０に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第３実施例は、ＰＢＮ坩堝を準備する段階（Ｓ３００）と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層を形成する段階（Ｓ３１０）と、上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された上記第１発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ３２０）と、ＰＢＮ放出部を準備する段階（Ｓ３３０）と、上記ＰＢＮ放出部の外部表面にＰＧを蒸着して第２発熱層を形成する段階（Ｓ３４０）と、上記ＰＢＮ放出部外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ３５０）と、上記ＰＢＮ放出部の側面に所定大きさの多数個の放出口を形成する段階（Ｓ３６０）と、を含む。
図１０に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第３実施例は、ＰＢＮ坩堝を準備する段階（Ｓ３００）と、上記ＰＢＮ坩堝の外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層を形成する段階（Ｓ３１０）と、上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された上記第１発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ３２０）と、ＰＢＮ放出部を準備する段階（Ｓ３３０）と、上記ＰＢＮ放出部の外部表面にＰＧを蒸着して第２発熱層を形成する段階（Ｓ３４０）と、上記ＰＢＮ放出部外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ３５０）と、上記ＰＢＮ放出部の側面に所定大きさの多数個の放出口を形成する段階（Ｓ３６０）と、を含む。
図１１は、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第４実施例を説明する図である。
図１１に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第４実施例は、ＰＢＮ坩堝を準備する段階（Ｓ４００）と、上記ＰＢＮ坩堝の内外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層及び第１保護膜を形成する段階（Ｓ４１０）と、上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された上記第１発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ４２０）と、上記第１発熱層と上記第１保護膜の間に電気的に絶縁させるための絶縁部を形成する段階（Ｓ４３０）と、上記ＰＢＮ坩堝を覆うＰＢＮ放出部を準備する段階（Ｓ４４０）と、上記ＰＢＮ放出部の側面に放出口を形成する段階（Ｓ４５０）と、上記ＰＢＮ放出部の内部及び外部表面にＰＧを蒸着して、上記ＰＢＮ放出部の外部表面に第２発熱層と内部表面に第２保護膜を形成する段階（Ｓ４６０）と、上記ＰＢＮ放出部の外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ４７０）と、上記第２発熱層と上記第２保護膜を電気的に絶縁させるための絶縁部を形成する段階（Ｓ４８０）と、を含む。
図１１に示されたように、本発明の側面放出型線状蒸発源製造方法に関する第４実施例は、ＰＢＮ坩堝を準備する段階（Ｓ４００）と、上記ＰＢＮ坩堝の内外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層及び第１保護膜を形成する段階（Ｓ４１０）と、上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された上記第１発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ４２０）と、上記第１発熱層と上記第１保護膜の間に電気的に絶縁させるための絶縁部を形成する段階（Ｓ４３０）と、上記ＰＢＮ坩堝を覆うＰＢＮ放出部を準備する段階（Ｓ４４０）と、上記ＰＢＮ放出部の側面に放出口を形成する段階（Ｓ４５０）と、上記ＰＢＮ放出部の内部及び外部表面にＰＧを蒸着して、上記ＰＢＮ放出部の外部表面に第２発熱層と内部表面に第２保護膜を形成する段階（Ｓ４６０）と、上記ＰＢＮ放出部の外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合するパターンを形成する段階（Ｓ４７０）と、上記第２発熱層と上記第２保護膜を電気的に絶縁させるための絶縁部を形成する段階（Ｓ４８０）と、を含む。
以上で説明された、本発明の側面放出型線状蒸発源及びその製造方法に関する発明の技術的範囲は、上述された実施例等に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に含まれる予測可能な多様な実施例を当然に含んでいる。例えば、上述された本発明の実施例に適用された発熱部を保護するために、第１発熱部及び第２発熱部の外部にＰＢＮを追加に蒸着することができる。この時には電源供給用電極との連結のための部分にはＰＢＮが蒸着されないように行う。また発熱部に用いられるＰＧの代りに、高温発熱が可能なタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）等の物質を用いることができる。また、上記の線状蒸発器で真空システムに熱を放出することを最小化するために線状蒸発器の外部に熱遮断膜を装着することができる。
１０・・・ＰＢＮ坩堝、２０・・・第１発熱部、３０・・・材料（試料）、４０、２４０・・・放出口、５０・・・ＰＢＮ蓋体、６０、２２０・・・第２発熱部、７０・・・第１保護膜、９０、２７０・・・第２保護膜、８０、１００、１１０・・・絶縁部、３００・・・熱電対用電極、５００ａ、５００ｂ・・・スペーサ、６００・・・電源供給用電極、７００ａ、７００ｂ・・・スプレッダー。
Claims (18)
- 真空蒸着システムで用いられる線状蒸発源において、
材料を入れるための上側が開口されたＰＢＮ（pyrolytic boron nitride、熱分解窒化ホウ素）坩堝と、
上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に蒸着され、加熱に適合なパターンが形成された第１発熱部と、
上記ＰＢＮ坩堝の側面と上記第１発熱部を貫通して形成された多数個の側面放出口と、
上記ＰＢＮ坩堝の内部表面及び上記放出口の表面に形成された第１保護膜と、
上記第１発熱部と上記第１保護膜を電気的に絶縁させるための絶縁部と、を含む側面放出型線状蒸発源。 - 請求項１に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上記ＰＢＮ坩堝の開口部を覆うＰＢＮ蓋体と、
上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に蒸着され、加熱に適合なパターンが形成された第２発熱部を更に含む側面放出型線状蒸発源。 - 請求項２に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上記ＰＢＮ坩堝及び上記放出口の内部表面に蒸着され、上記第１発熱部と電気的に絶縁されている第１保護膜と、
上記ＰＢＮ蓋体の下側表面に蒸着され、上記第２発熱部と電気的に絶縁されている第２保護膜を更に含む側面放出型線状蒸発源。 - 真空蒸着システムで用いられる線状蒸発源において、
材料を入れるためのＰＢＮ（pyrolytic boron nitride、熱分解窒化ホウ素）坩堝と、
上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に蒸着され、加熱に適合なパターンが形成された第１発熱部と、
ＰＢＮで構成された放出部と、
上記ＰＢＮ放出部の外部表面に蒸着され、加熱に適合なパターンが形成された第２発熱部と、
上記ＰＢＮ放出部の側面と上記第２発熱部を貫通して形成された側面放出口を含む側面放出型線状蒸発源。 - 請求項４に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上記ＰＢＮ坩堝の内部表面に蒸着され、上記第１発熱部と電気的に絶縁されている第１保護膜と、
上記ＰＢＮ放出部の内部表面及び上記放出口の表面に蒸着され、上記第２発熱部と電気的に絶縁されている第２保護膜を更に含む側面放出型線状蒸発源。 - 請求項２ないし請求項５中の何れか一項に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上記第１及び第２発熱部に電流を印加する時に上記第２発熱部の温度が上記第１発熱部の温度より高く維持されるように構成されることを特徴とする側面放出型線状蒸発源。 - 請求項１ないし請求項５のうち何れか１項に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上記発熱部及び保護膜は厚さ１０００μm以下の熱分解黒鉛（ＰＧ、Pyrolytic Graphite）からなることを特徴とする側面放出型線状蒸発源。 - 請求項１ないし請求項５のうち何れか１項に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上記発熱部のパターンは対称形であることを特徴とする側面放出型線状蒸発源。 - 請求項１または請求項４に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上部と下部の蒸着速度を同じく維持するために上部放出口の間隔が下部放出口の間隔より狭いことを特徴とする側面放出型線状蒸発源。 - 請求項１または請求項４に記載された側面放出型線状蒸発源において、
上部と下部の蒸着速度を同じく維持するために上部と下部の放出口の間隔を一定に維持しながら、上部放出口の大きさが下部放出口の大きさより大きいことを特徴とする側面放出型線状蒸発源。 - 真空蒸着システムの線状蒸発源製造方法において、
ＰＢＮ坩堝を準備する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層を形成する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の側面に所定大きさの多数個の放出口を形成する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に形成された上記第１発熱層に加熱に適合なパターンを形成する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の上側開口部を覆うためのＰＢＮ蓋体を準備する段階と、
上記ＰＢＮ蓋体の外部表面にＰＧを蒸着して第２発熱層を形成する段階と、
上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に形成された第２発熱層に加熱に適合なパターンを形成する段階を更に含む側面放出型線状蒸発源製造方法。 - 真空蒸着システムの線状蒸発源製造方法において、
ＰＢＮ坩堝を準備する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の側面に所定大きさの多数個の放出口を形成する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の内部及び外部表面にＰＧを蒸着して上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に第１発熱層と内部表面に第１保護膜を形成する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝外部表面に形成された第１発熱層に加熱に適合なパターンを形成する段階と、
上記第１発熱層と第１保護膜を電気的に絶縁させる絶縁部を形成する段階を含む側面放出型線状蒸発源製造方法。 - 請求項１２に記載された側面放出型線状蒸発源製造方法において、
上記ＰＢＮ坩堝を覆い、蒸発のための放出口が形成されたＰＢＮ蓋体を準備する段階と、
上記ＰＢＮ蓋体の内部及び外部表面にＰＧを蒸着して上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に第２発熱層と内部表面に第２保護膜を形成する段階と、
上記ＰＢＮ蓋体の外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合なパターンを形成する段階と、
上記第２発熱層と上記第２保護膜を電気的に絶縁させるための絶縁部を形成する段階を更に含む側面放出型線状蒸発源製造方法。 - 真空蒸着システムの線状蒸発源製造方法において、
ＰＢＮ坩堝を準備する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の外部表面にＰＧを蒸着して第１発熱層を形成する段階と、
上記ＰＢＮ坩堝の外部表面に形成された上記第１発熱層に加熱に適合なパターンを形成する段階と、
ＰＢＮ放出部を準備する段階と、
上記ＰＢＮ放出部の外部表面にＰＧを蒸着して第２発熱層を形成する段階と、
上記ＰＢＮ放出部の外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合なパターンを形成する段階と、
上記ＰＢＮ放出部の側面に所定大きさの放出口を形成する段階を含む側面放出型線状蒸発源製造方法。 - 請求項１４に記載された側面放出型線状蒸発源製造方法において、
上記ＰＢＮ放出部の内部及び外部表面にＰＧを蒸着して上記ＰＢＮ放出部の外部表面に第２発熱層と内部表面に第２保護膜を形成する段階と、
上記ＰＢＮ放出部の外部表面に形成された上記第２発熱層に加熱に適合なパターンを形成する段階と、
上記第２発熱層と上記第２保護膜を電気的に絶縁させるための絶縁部を形成する段階を更に含む側面放出型線状蒸発源製造方法。 - 請求項１ないし請求項１０に記載された側面放出型線状蒸発源の中何れか１つを含む線状蒸発器。
- 請求項１６に記載された線状蒸発器において、
上記線状蒸発器は、真空フランジ及び電源供給用電極を含み、上記電源供給用電極を支持台にして、上記線状蒸発源が上記真空フランジに装着されることを特徴とする線状蒸発器。 - 請求項１７に記載された線状蒸発器において、
上記電源供給用電極は、上記ＰＢＮ坩堝に形成された側面放出口から所定距離離れた位置に配置されることを特徴とする線状蒸発器。
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