JP7483894B2

JP7483894B2 - 蒸発方法、蒸発装置、及び蒸発源

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Publication number: JP7483894B2
Application number: JP2022541823A
Authority: JP
Inventors: プラサドヴィー．エス．エス．アール．ヴィー．マダバボートラ，; ミヒャエルロン，; サディアタデラ，; シュリーニヴァースサルグ，; ナガディーピカベバラ，
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2024-05-15
Anticipated expiration: 2040-01-07
Also published as: KR20220124148A; WO2021139880A1; JP2023509077A; CN114641590A

Description

本開示は、材料の蒸発、例えば有機材料の蒸発のための装置、供給源、及び方法に関する。本開示の実施形態は、特に、真空蒸着システム内で有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）を作製するための材料、特に有機材料を蒸発させるための方法、供給源、及び装置に関する。特に、本開示の実施形態は、蒸発方法、蒸発装置、及び蒸発源に関する。

基板上に層を堆積させるための技術は、蒸発源内の材料の蒸発を含む。例えば、蒸発源は、堆積された材料のスタックを含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）及び他の電子又は光学デバイスの製造のためのツールである。ＯＬＥＤは、特殊な発光ダイオードであり、この発光ダイオードでは、発光層に、或る特定の有機化合物の薄膜が含まれている。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、例えば情報を表示するための、テレビ画面、コンピュータのモニタ、携帯電話、他のハンドヘルド装置等の製造時に使用される。ＯＬＥＤは、一般的な空間照明のためにも利用することが可能である。ＯＬＥＤピクセルが直接的に発光しバックライトを必要としないため、ＯＬＥＤディスプレイで可能な色、輝度、及び視野角の範囲が、従来のＬＣＤディスプレイよりも広い。従って、ＯＬＥＤディスプレイのエネルギー消費は、従来のＬＣＤディスプレイのエネルギー消費よりもかなり少ない。さらに、フレキシブル基板上にＯＬＥＤを製造できるという事実によって、結果的に更なる用途がもたらされる。蒸発源は、ガラス基板又は半導体ウエハといった基板上への、他の材料層、例えば金属層の堆積のためにも使用することが可能である。

蒸発源は典型的に、ソース材料の蒸発温度である温度又は当該蒸発温度を上回る温度までソース材料を加熱することによって、ソース材料を蒸発させるよう構成された蒸発装置を含む。蒸発したソース材料は、蒸発したソース材料を基板上へと方向付けるために構成された蒸気分配管内を伝播することが可能である。

処理中に、基板は、基板をマスクと位置合わせして保持するよう構成されたキャリア上で支持されうる。蒸発源からの蒸気が、マスクを介して基板に向かって方向付けられて、基板上にパターニングされた膜を作る。１つ以上の材料が、１つ以上のマスクを介して基板上に堆積させられて、個別にアドレス指定することが可能な小さなピクセルを形成し、フルカラーディスプレイといった機能デバイスが作製されうる。

典型的に、蒸発装置の内部空間が、ソース材料を蒸発させるために加熱される。ソース材料は、固体の形態により、例えば粉末として又は顆粒として蒸発装置の内部に配置されうる。しかしながら、長時間にわたってソース材料の所定の蒸発速度を保証することは困難である。更に、典型的なソース材料は温度に敏感であり、これにより、ソース材料が長時間にわたって蒸発装置の内部で高温に曝される場合には、蒸発装置内で材料が分解するリスクがある。ＯＬＥＤ材料の分解は、ＯＬＥＤデバイスの発光効率の低下及び寿命の短縮につながる。

上記に鑑みて、特にＯＬＥＤデバイスの製造のために、蒸発した材料の高品質の堆積を保証する改良された蒸発方法及び改良された蒸発装置を提供することが有益であろう。具体的には、長時間にわたって所定の蒸発速度を確保しながら、材料分解のリスクを低減するべきである。

以上に鑑みて、蒸発方法、蒸発装置、及び蒸発源が提供される。

本開示の一態様に従って、蒸発方法が提供される。蒸発方法は、ルツボ内で蒸発させるソース材料を供給することと、ルツボの第１の部分空間内に配置されたソース材料の第１の部分を選択的に蒸発させるために、ルツボ内で第１の温度分布を発生させることと、ルツボの第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分を選択的に蒸発させるために、ルツボ内で、第１の温度分布とは異なる第２の温度分布を発生させることと、を含む。

具体的には、第１の温度分布を発生させるために、第１の部分空間の隣に配置された第１のヒータを、第１の部分空間内に配置されたソース材料の第１の部分を加熱して蒸発させるために作動させることが可能である。同時に、第２の部分空間の隣に配置された第２のヒータを、第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分が蒸発しないように、停止する又は低い加熱レベルに設定することが可能である。ソース材料の第１の部分の蒸発中に、ソース材料の第２の部分の劣化を低減する又は回避することが可能である。ルツボ内で第２の温度分布を発生させるために、第２の部分空間の隣に配置された第２のヒータを、第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分が蒸発するように、作動させることが可能である。

本明細書に記載の幾つかの実施形態に従って、このことが、ルツボの選択的に加熱可能な複数の部分空間であって、それらの間に物理的障壁が設けられた又は設けられない部分空間にまで拡大されうる。選択的に加熱可能な部分空間は、基板上に堆積される蒸発したソース材料を供給するために、連続的に加熱することが可能である。幾つかの実施形態において、ヒータが、ルツボ内のそれぞれの温度分布間で切り替えられるときにも、実質的に一定の蒸発速度を維持するよう制御される。

本開示の更なる態様に従って、蒸発装置が提供される。蒸発源は、蒸発させるソース材料を収容するためのルツボと、ソース材料を加熱し蒸発させるための複数のヒータと、ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために、複数のヒータを個別に制御するよう構成されたコントローラと、を備える。ルツボの異なる部分空間内に配置されたソース材料の異なる部分を、選択的に加熱して、次々と蒸発させることが可能である。

特に、コントローラが、ソース材料の蒸発温度である温度又は当該蒸発温度を上回る温度まで、ルツボの様々な部分空間を順次加熱するよう構成されうる。これに対応して、コントローラが、最初に、蒸発温度である温度又は蒸発温度を上回る温度まで、ルツボの第１の部分空間を選択的に加熱するために、ルツボ内で第１の温度分布を発生させるよう構成され、その間、ルツボの第２の部分空間が、蒸発温度より低い温度で維持される。コントローラは、続いて、蒸発温度である温度又は蒸発温度を上回る温度まで、ルツボの第２の部分空間を選択的に加熱するために、ルツボ内で第２の温度分布を発生させるようさらに構成される。

更なる態様に従って、蒸発源が提供される。蒸発源は、蒸発させるソース材料を収容するためのルツボと、ソース材料を加熱し蒸発させるための複数のヒータと、ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために、複数のヒータを個別に制御するよう構成されたコントローラと、ルツボと流体連結する蒸気分配管であって、蒸発したソース材料を基板に向かって方向付けるための複数の蒸気ノズルを含む蒸気分配管と、を備える。

本明細書に記載の蒸発方法に従って、ソース材料が、ルツボの第１の部分空間内及び第２の部分空間内に供給される。第１の加熱段階では、第１の部分空間が、ソース材料の蒸発温度である温度又は蒸発温度を上回る温度まで選択的に加熱され、その間、第２の部分空間が、蒸発温度を下回る温度で維持される。後続の第２の加熱段階では、ルツボの第２の部分空間が、ソース材料の蒸発温度である温度又は蒸発温度を上回る温度まで選択的に加熱される。

実施形態は、開示された方法を実行するためのアセンブリも対象としており、記載された各方法の態様を実行するためのアセンブリ部品を含む。上記の方法の態様が、ハードウェア構成要素を用いて、適切なソフトウェアによってプログラミングされたコンピュータを用いて、これらの２つの任意の組合せによって、又は任意の他のやり方で実行されうる。更に、本開示に係る実施形態は、記載されるアセンブリを操作する方法、及び記載されるアセンブリを製造する方法も対象とする。記載されるアセンブリを操作する方法は、装置のあらゆる機能を実行するための方法の態様を含む。

本開示の先に記載された特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって得ることができる。添付の図面は本開示の実施形態に関し、以下で説明される。

本明細書に記載の実施形態に係る蒸発装置の概略的な断面図を示す。蒸発方法を説明するための、本明細書に記載の実施形態に係る蒸発装置の３つの連続する制御段階を概略的に示す。本明細書に記載の実施形態に係る蒸発装置の概略的な断面図を示す。本明細書に記載の実施形態に係る蒸発源の概略的な断面図を示す。本明細書に記載の実施形態に係る蒸発方法のフローチャートを示す。

ここで、本開示の様々な実施形態が詳細に参照され、そのうちの１つ以上の実施例が図面に示される。以下の図面の説明では、同じ参照番号が同じ構成要素を指す。個々の実施形態に関しては、相違点のみ説明する。各実施例が、本開示の説明のために提供されているが、本開示を限定することを意図するものではない。さらに、１の実施形態の一部として図示又は記載される特徴は、他の実施形態で用いることが可能であり、又は他の実施形態と併用してさらに別の実施形態を生み出すことも可能である。本明細書の記載は、そのような変更及び変形例を含むことが意図される。

本明細書に記載の実施形態は、ソース材料を蒸発させるため、及び、蒸発させたソース材料を基板上に堆積させるために、蒸発させたソース材料を基板に向かって方向付けるための蒸発装置に関する。蒸発装置は、蒸発させる材料を収容するための内部空間を有するルツボを含む。ルツボは、内部空間内で蒸発させる材料を収容するよう構成されている。ルツボの内部空間は、ルツボ内に収容されたソース材料を蒸発させるために加熱することが可能である。ソース材料は、有機材料又は他の材料、例えば金属とすることができる。有機材料は、ルツボの内部空間内に配置することができ、ルツボが、ソース材料の蒸発温度である温度又は当該蒸発温度を上回る温度まで加熱される。蒸発したソース材料は、蒸気分配アセンブリを通って案内され、１つ以上の蒸気出口を介して基板に向かって方向付けられる。

本明細書では、「蒸発装置（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎａｐｐａｒａｔｕｓ）」は、ソース材料の蒸発温度である温度又は当該蒸発温度を上回る温度までソース材料を加熱することによって、ソース材料を蒸発させるよう構成された装置として理解することができる。「蒸発温度（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）」は、ソース材料が蒸発する温度、即ち気相に遷移する温度として理解することができる。幾つかの実施形態において、蒸発温度は、２００℃と４００℃との間、特に２５０℃と３５０℃との間の範囲内にある温度である。

ソース材料は、固体の形態により、例えば粉末又は顆粒として蒸発装置のルツボ内に供給されうる。ソース材料は、有機材料、特にＯＬＥＤデバイスの製造のための有機材料とすることができる。典型的な有機材料は、２００℃と４００℃との間の範囲内にある蒸発温度を有する。換言すると、真空条件下では、典型的な有機材料が、２００℃と４００℃との間の蒸発温度において蒸発する。

多くのソース材料、特に有機ソース材料及び他の材料組成物は、温度に敏感であり、これにより、長時間にわたってソース材料を高温に晒したときには、材料分解が起こりうる。特に有機材料については、分解温度が、材料の蒸発温度に近い可能性があり、これにより、ルツボの内部の有機材料の材料分解という相当なリスクがある。例えば、ルツボ内の温度が数度上がるとき、特にソース材料が長時間にわたって高温に曝されるときには、材料分解のリスクが既にかなり増大している可能性がある。これに対応して、材料分解のリスクを低減し堆積させられる材料の品質を改善する蒸発装置及び蒸発方法を提供することが有益であろう。

本明細書に記載の実施形態に従って、蒸発方法が提供される。本方法は、ルツボ内で蒸発させるソース材料を供給することを含む。第１の温度分布が、ルツボの第１の部分容積内に配置されたソース材料の第１の部分を選択的に蒸発させるために、ルツボ内で発生する。その後で、第１の温度分布とは異なる第２の温度分布が、ルツボの第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分を選択的に蒸発させるために、ルツボ内で発生する。

蒸発装置は、ルツボ内に収容されたソース材料を加熱して蒸発させるための複数のヒータを含みうる。更に、蒸発装置は、ルツボ内で、第１の温度分布及び第２の温度分布を含む異なる温度分布を連続的に発生させるための複数のヒータを個別に制御するためのコントローラを含みうる。ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させることによって、ルツボの異なる部分空間内に配置されたソース材料を、次々と選択的に蒸発させることが可能である。

ルツボ内で第１の温度分布が発生している間、ルツボの第１の部分空間は、ソース材料の蒸発温度以上で提供することができ、その一方で、ルツボの第２の部分空間は、ソース材料の蒸発温度を下回る温度で提供されうる。これに対応して、ソース材料の第１の部分が蒸発させられ、その一方で、ソース材料の第２の部分が、蒸発温度を下回る温度（例えば、蒸発温度未満の３０℃以上）で維持されうる。したがって、ソース材料の第１の部分の蒸発中に、ソース材料の第２の部分の分解を低減又は回避することが可能である。ルツボ内で第２の温度分布が発生している間、ルツボの第２の部分空間が、ソース材料の蒸発温度である温度又は当該蒸発温度を上回る温度で提供されうる。これに対応して、ソース材料の第２の部分が、当該材料の第１の部分の後に蒸発させられうる。

幾つかの実施形態において、部分空間は、同様の量のソース材料が各部分空間に収容されうるように、実質的に寸法決定されうる。例えば、充填されたルツボ内では、部分空間のそれぞれに収容されるソース材料の体積が、２０％以下だけ異なりうる。

複数のヒータが、
ルツボの第１の部分空間を加熱するために特に配置された第１のヒータと、ルツボの第２の部分空間を加熱するために特に配置された第２のヒータと、を含みうる。幾つかの実施形態において、第１のヒータ及び／又は第２のヒータが、それぞれ幾つかの加熱要素を含みうる。コントローラが、所定の加熱シーケンスで第１のヒータ及び第２のヒータを制御するよう構成されている。例えば、第１の温度分布の形成のために、（第２のヒータではなく）第１のヒータが、ソース材料の第１の部分（のみ）を蒸発させるために作動されうる。例えば、第２の温度分布の形成のために、（第１のヒータに加えて又は第１のヒータの代わりに）第２のヒータが、ソース材料の第２の部分を選択的に蒸発させるために作動されうる。

ルツボ内で第１の温度分布を発生させることで、ルツボからの蒸発したソース材料の第１の蒸発速度がもたらされ、ルツボ内で第２の温度分布を発生させることで、ルツボからの蒸発したソース材料の第２の蒸発速度をもたらされる。幾つかの実施形態において、第１の蒸発速度と第２の蒸発速度とは、２０％以下、特に１０％以下、より詳しくは１％以下だけ異なっている。第１の蒸発速度と第２の蒸発速度とは、実質的に同じでありうる。特に、蒸発速度、即ち、ルツボからの蒸発したソース材料の流量が、第１の温度分布から第２の温度分布への遷移の前後で実質的に一定のまま維持されうる。これに対応して、複数のヒータを異なるやり方で制御することによってルツボ内の温度分布が変化したとしても、基板上の堆積速度を実質的に一定に保つことが可能である。

幾つかの実施形態において、コントローラは、ソース材料の第１の部分の所定量が蒸発したときに、例えば第１の部分の９０％以上が蒸発したときには、第１の温度分布から第２の温度分布へと切り替えることができる。幾つかの実施形態において、コントローラは、ソース材料の第１の部分が蒸発し、したがってルツボの第１の部分空間が本質的に空であるときには、第１の温度分布から第２の温度分布に切り替えることができる。

例えば、幾つかの実施形態において、第１の温度分布は、ルツボの第１の部分空間内に配置されたソース材料の第１の部分の９０％以上が蒸発するまで発生し、その後、第２の温度分布が発生しうる。幾つかの実施形態において、第２の温度分布は、ルツボの第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分の９０％以上が蒸発するまで発生する。

幾つかの実施形態において、その後、第１の温度分布及び第２の温度分布とは異なる第３の温度分布が、例えば、ルツボの第３の部分空間内に配置されたソース材料の第３の部分を選択的に蒸発させるために、発生する。第３の温度分布は、例えば、第１のヒータ及び第２のヒータに加えて、又は第１のヒータ及び第２のヒータの代わりに、コントローラによって第３のヒータを作動させることによって発生しうる。第１の温度分布及び第２の温度分布の形成中に、第３のヒータは、第３の部分空間が蒸発温度を下回る温度で維持されうるように、停止する又は低い加熱レベルに設定することが可能である。ソース材料の第１の部分及び第２の部分の蒸発中に、ソース材料の第３の部分の劣化を低減する又は回避することが可能である。

図１は、本明細書に記載の実施形態に係る、蒸発すべきソース材料１６０を蒸発させるための蒸発装置１００の概略図を示している。蒸発装置１００は、その内部空間内にソース材料１６０を収容するためのルツボ１１０を含む。蒸発装置１００は、ルツボの内部空間を加熱するための複数のヒータを更に含み、これにより、ソース材料を加熱して蒸発させることが可能である。複数のヒータは、コントローラ１５０によって個別に制御することが可能である。コントローラ１５０は、異なる温度分布がルツボ１１０内で発生し、ルツボ１１０の異なる部分空間内に配置されたソース材料の異なる部分が順次、選択的に蒸発させられるように、複数のヒータを制御するよう構成されている。

例えば、ルツボの内部空間は、第１の部分空間１３２、第２の部分空間１３４、及び任意選択的に第３の部分空間１３６を含む複数の部分空間に分割することができる。任意選択的に、更なる部分空間が設けられてもよい。部分空間は、任意選択的に、隔壁によって少なくとも部分的に分離されうる。図１の実施形態では、部分空間は、その間に隔壁が設けられていない内部ルツボ空間の仮想部分領域である。各部分空間が、自身に関連付けられた対応するヒータを有し、これにより、各部分空間を選択的に加熱することが可能である。具体的には、第１のヒータ１２０を、第１の部分空間１３２に関連付けることができ、第２のヒータ１２２を、第２の部分空間に関連付けることができ、第３のヒータ１２４を、第３の部分空間１３６に関連付けることができる。各ヒータは、（図１では、円が埋められたボックスで例示される）１つ以上の加熱ユニット又は加熱要素、例えば、対応する部分空間を少なくとも部分的に囲む電流導体を含みうる。

第１のヒータ１２０のみが作動されたときには、第１の部分空間１３２が直接加熱され、その一方で、他の部分空間は、第１の部分空間１３２からの熱伝達によって間接的にのみ加熱され、蒸発温度を下回る温度で維持されうる。これに対応して、第１のヒータ１２０を作動させて、他のヒータを停止する又は他のヒータを低い加熱レベルに設定することによって、第１の部分空間１３２内に配置されたソース材料の第１の部分を、選択的に蒸発させることが可能である。同様に、第２のヒータ１２２を作動させることによって、第２の部分空間１３４内に配置された材料の第２の部分を選択的に蒸発させることが可能である。同様に、第３のヒータ１２４を作動させることによって、第３の部分空間１３６内に配置されたソース材料の第３の部分を選択的に蒸発させることが可能である。

コントローラ１５０は、ルツボ内で異なる温度分布又は熱分布を連続的に発生させるために、複数のヒータを個別に制御するよう構成されている。第１のヒータ１２０が、第１の部分空間１３２の隣に配置されており（例えば、第１の部分空間を囲んでおり）、第２のヒータ１２２が、第２の部分空間１３４の隣に配置されている（例えば、第１の部分空間を囲んでいる）。第３のヒータ１２４が、第３の部分空間１３６の隣に配置されうる。特に、複数のヒータは、ルツボの第１の部分空間１３２の隣に配置された、第１の部分空間１３２を加熱するための第１のヒータ１２０と、ルツボの第２の部分空間１３４の隣に配置された、第２の部分空間１３４を加熱するための第２のヒータ１２２と、任意選択的に、ルツボの第３の部分空間１３６の隣に配置された、第３の部分空間１３６を加熱するための第３のヒータ１２４と、を含みうる。

幾つかの実施形態において、第２の部分空間１３４が、第１の部分空間１３２の下に配置される。幾つかの実施形態において、第３の部分空間１３６が、第２の部分空間１３４の下に配置される。幾つかの実施形態において、３つより多い部分空間が上下に設けられうる。例えば、ルツボの内部空間は、上下に配置された複数の部分空間に更に分割され、この複数の部分空間は、特に蒸気排出ポートがルツボの上端に配置されうる場合には、次々と、特に上部から底部へと選択的に加熱することが可能である。蒸気排出ポートがルツボの他の側に配置されている場合には、部分空間は、蒸気排出ポートに近い第１の部分空間から、蒸気排出ポートから遠い第２の部分空間へと順次加熱されうる。

例えば、第１の温度分布の形成に対応する第１の加熱段階では、ルツボ内の上部領域として画定された第１の部分空間１３２のみが、第１の部分空間１３２内のソース材料の第１の部分が蒸発するまで加熱される。例えば、第１のヒータ１２０のみが作動されて、他のヒータは停止される。その後、第２の温度分布の形成に対応する第２の加熱段階では、上部空間より下のルツボ内の中間領域として画定された第２の部分空間１３４が、第２の部分空間１３４内のソース材料の第２の部分が蒸発するまで加熱される。このとき、中間領域の下の、依然として材料が充填されているルツボの下部領域は、まだ加熱されていない。例えば、第２のヒータ１２２が作動されて、第３のヒータ１２４が停止される。その後、第３の温度分布の形成に対応する第３の加熱段階では、中間領域より下のルツボの下側領域として画定された第３の部分空間１３６が、第３の部分空間１３６に配置されたソース材料の第３の部分が蒸発するまで加熱される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態において、複数のヒータが抵抗加熱器を含み、特に、ルツボの対応する部分空間を囲んでおり選択的に作動させることが可能な電流導体を含む。例えば、第１の抵抗加熱器が第１の部分空間を囲み、第２の抵抗加熱器が第２の部分空間を囲む。代替的又は追加的に、複数のヒータが、ルツボ内部に設けられた加熱要素、例えばメッシュを誘導加熱するよう構成されうる誘導加熱器を含む。幾つかの実施形態において、複数のヒータは、ルツボの対応する部分空間内で熱を分散させるための、ルツボの内部空間内へと突出しうる温度分散要素を含む。温度分散要素は、ルツボの内部空間内へと突出する熱伝導性の要素、例えばプレート又はフィンでありうる。例えば、第１の抵抗加熱器と熱的に接触している第１の温度分散要素が、ルツボの第１の部分空間内へと突出しており、及び／又は、第２の抵抗加熱器と熱的に接触している第２の温度分散要素が、ルツボの第２の部分空間内へと突出している。温度分散要素によって、ルツボの個別部分空間内でより均一に熱を分散させることが可能であり、さらに、最大加熱温度を下げて、ルツボ内の材料劣化を回避することが可能である。

図２は、蒸発方法を説明するための、本明細書に記載の実施形態に係る蒸発装置１００の３つの連続する制御段階Ａ、Ｂ、Ｃを概略的に示している。３つの異なる熱分布が、ルツボ１１０の内部空間内で順次発生する。例えば、第１のヒータ１２０、第２のヒータ１２２、及び第３のヒータ１２４は、ルツボ１１０内で異なる温度分布を順次発生させるよう制御される。

段階Ａでは、第１のヒータ１２０が、上側の材料層が蒸発するように、蒸発温度を上回る温度まで第１の部分空間１３２を加熱するために作動される。他のヒータ、この例示的な図では第２のヒータ１２２及び第３のヒータ１２４は、オフにされており又は低い加熱レベルで維持されている。これに対応して、ルツボ内の温度は、第１の部分空間から第２の部分空間へと低下し、第１の温度分布は、温度が上部から底部へと空間的に低下する温度勾配をもたらす。

段階Ｂでは、第２のヒータ１２２が、材料の第２の部分が蒸発するように、蒸発温度である温度又は当該蒸発温度を上回る温度まで第２の部分空間１３４を加熱するために作動される。第３のヒータ１２４は、依然としてオフにされており又は低い加熱レベルで維持されている。第１のヒータ１２０は、第１の部分空間内での蒸発したソース材料の凝縮を回避するために、（図２の段階Ｂに示すように）作動させることができる。これに対応して、ルツボ内の温度は、第２の部分空間１３４から第３の部分空間１３６へと低下し、第２の温度分布は、温度が底部に向かって空間的に低下する温度勾配をもたらす。

段階Ｃでは、第３のヒータ１２４が、ソース材料の第３の部分が蒸発するように、蒸発温度である温度又は蒸発温度を上回る温度まで第３の部分空間１３６を加熱するために作動される。第１の部分空間内及び第２の部分空間内での蒸発したソース材料の凝縮を回避するために、（図２の段階Ｃに示すように）第１のヒータ１２０及び第２のヒータ１２２を作動させることができる。これに対応して、ルツボ内の空間の下側の部分が、ルツボの下部領域内に収容されたソース材料が蒸発するように、選択的に加熱される。第３の温度分布は、実質的に均一に高温のルツボ温度でありうる。換言すると、全てのヒータを作動させることができる。

これに対応して、蒸発装置のコントローラは、ルツボの内部空間内の空間的な温度勾配を与えるだけでなく、ルツボの内部空間内の時間的に変化する温度分布を与えるよう構成されている。時間的にも空間的にも変化するルツボ内の温度を発生させることによって、材料の劣化を低く抑える又は完全に回避することができ、所定の蒸発速度をもたらすことができる。具体的には、所定の蒸発速度を得るために、蒸発が起こるべきルツボの部分空間を選択的に加熱することが可能であり、材料の他の部分は、材料分解を低減するため及び長期間にわたってソース材料を高温に晒すことを回避するために、より低い温度で維持されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、ルツボの第１の部分空間及びルツボの第２の部分空間は、互いに近接するルツボの部分的な空間を意味しうる。第１の部分空間及び第２の部分空間は、互いに隣り合って位置する及び／又は共通の仮想境界を共有するルツボの部分的な空間を意味しうる。代替的に、第１の部分空間と第２の部分空間とは、隔壁によって分離されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、第１の温度分布は、第１の部分空間内に配置されたソース材料の第１の部分が実質的に蒸発するまで発生しうる。その後、第２の温度分布が、第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分が実質的に蒸発するまで発生しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、第１の温度分布を発生させることが、第１の部分空間内で、ソース材料の蒸発温度を上回る第１の温度を提供するよう、第１の部分空間の隣に配置された第１のヒータを制御することを含みうる。第２の部分空間の隣に配置された第２のヒータは、第２の部分空間内で、ソース材料の蒸発温度を下回る第２の温度を提供するよう制御されうる。

本明細書では「ヒータ（ｈｅａｔｅｒ）」とは、特定の部分空間内で所定の温度に達するようコントローラにより制御することが可能な、ルツボの特定の部分空間の隣に配置された１つ以上の加熱要素を意味しうる。「ヒータ」とは、ルツボの１つの部分空間のためにヒータとして機能するよう構成された複数の加熱要素を意味しうる。

複数のヒータを制御することは、ルツボの部分空間内で温度勾配（「温度分布（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）」と称される）を発生させるために、複数のヒータを選択的に制御するよう構成されたコントローラを指しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、第２の温度分布を発生させることが、少なくとも第２の部分空間内でソース材料の蒸発温度を上回る温度を提供するために、複数のヒータを制御することを含みうる。第３の部分空間は、設けられる場合には、蒸発温度を下回る温度で維持されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、第２の部分空間は、第１の部分空間の下に配置されうる。「（～の）下（ｂｅｌｏｗ）」とは、重力の方向（即ち、鉛直方向）を意味しうる。これに対応して、ルツボは、「上部から底部へと（ｆｒｏｍｔｏｐｔｏｂｏｔｔｏｍ）」加熱することが可能であり、即ち、第１の加熱段階では、上方の部分空間のみが加熱され、後続の加熱段階では、上方の部分空間より下にある他の部分空間が加熱される。代替的に又は追加的に、少なくとも１つの部分空間が、水平方向に他の部分空間の隣に配置されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、本方法は、ルツボ内で、第１の温度分布及び第２の温度分布とは異なる少なくとも１つの更なる温度分布を発生させることを含みうる。少なくとも１つの更なる温度分布によって、ルツボの少なくとも１つの更なる部分容積内に配置されたソース材料の少なくとも１つの更なる部分を蒸発させることができる。少なくとも１つの更なる部分空間は、第１の部分空間及び第２の部分空間の下に配置されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、本方法は、ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために複数のヒータを個別に制御することを含む。ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させることが、ルツボの異なる部分空間内に配置されたソース材料の異なる部分の連続する蒸発をもたらしうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、ルツボは、隔壁によって分離された複数の区分を含みうる。複数の区分のうちの第１の区分は、第１の部分空間を画定しうる。複数の区分のうちの第２の区分は、第２の部分空間を画定しうる。追加的又は代替的に、複数の区分のうちの第３の区分は、第３の部分空間を画定しうる。

図３は、本明細書に記載の実施形態に係る、複数の区分を含む蒸発装置１００の例示的な実施形態を示している。蒸発装置１００は、蒸発させる材料を収容するためのルツボ１１０と、材料を加熱して蒸発させるための複数のヒータと、を含む。更に、ルツボの異なる部分空間内に配置されたソース材料を順次蒸発させるために、ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために複数のヒータを個別に制御するためのコントローラが設けられている。

図３に示す実施形態では、ルツボは、隔壁によって分離された複数の区分を含む。複数の区分のうちの第１の区分３３２が、第１の部分空間１３２を画定し、複数の区分のうちの第２の区分３３４が、第２の部分空間１３４を画定し、複数の区分のうちの（任意選択的な）第３の区分３３６が、（任意の）第３の部分空間１３６を画定する。図４の例示的な実施形態では、第１の隔壁３８０が、第１の区分を第２の区分から分離しており、第２の隔壁３８２が、第２の区分を第３の区分から分離している。更なる隔壁を、更に別の区分同士を互いに分離するために設けることができ、及び／又は、少なくとも１つの隔壁が３つ以上の区分を互いに分離しうる。

幾つかの実施形態において、ルツボ１１０は、３つの区分を含みうる。他の実施形態において、ルツボ１１０は、２つの区分、又は４つ以上の区分を含みうる。各区分は、他の区分とは別個に対応する区分を選択的に加熱するための関連付けられたヒータを有しうる。

幾つかの実施形態において、区分が、水平方向に互いに隣り合って配置される。各区分は、蒸発したソース材料が蒸気分配アセンブリに向かって当該区分から出ることが可能な出口開口を有しうる。ルツボ１１０は、蒸気分配アセンブリに接続可能な１つの共通蒸気排出ポート１１１を有することができ、複数の区分のうちの各区分の出口開口が、ルツボの共通蒸気排出ポート１１１に通じている。

複数のヒータが、第１の区分３３２を選択的に加熱するための、第１の区分の隣に配置された第１のヒータ１２０、第２の区分３３４を選択的に加熱するための、第２の区分の隣に配置された第２のヒータ１２２、及び／又は、第３の区分３３６を選択的に加熱するための、第３の区分の隣に配置された第３のヒータ１２４を含む。

最初に、蒸発させるソース材料が、複数の区分の各区分に充填されうる。ルツボ内で第１の温度分布を発生させるために、第１のヒータを作動させることができ、第２のヒータ及び第３のヒータは停止させられ又は低い加熱レベルに設定されうる。これに対応して、第１区分内に配置された材料の第１部分を選択的に蒸発させることが可能である。続いて、ルツボ内で第２の温度分布を発生させるために、第２のヒータを作動させることができ、第３のヒータが（さらに任意選択的に、第１のヒータも）停止されうる。これに対応して、第２の区分内に配置された材料の第２の部分を選択的に蒸発させることが可能である。続いて、ルツボ内で第３の温度分布を発生させるために、第３のヒータが作動されうる（さらに、第１のヒータ及び／又は第２のヒータが作動又は停止されうる）。これに対応して、第３区分内に配置された材料の第３部分を選択的に蒸発させることが可能である。幾つかの実施形態において、第１の温度分布は、第１の区分が本質的に空になるまで、例えば、ソース材料の第１の部分の９０％以上が蒸発するまで維持することが可能である。幾つかの実施形態において、第２の温度分布は、第２の区分が本質的に空になるまで、例えば、ソース材料の第２の部分の９０％以上が蒸発するまで維持することが可能である。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態において、第１の区分３３２は、第１の区分の隣の、ルツボ１１０の外壁に配置された外側ヒータを用いて加熱することが可能である。例えば、第１のヒータ１２０は、ルツボの外壁に組み込まれてよく、又はルツボの外壁を少なくとも部分的に囲んでよい。代替的に又は追加的に、第１のヒータは、第１の区分内へと少なくとも部分的に突出する温度分散要素、例えばプレート又はフィンを含みうる。

図３の実施形態では、第１のヒータ１２０及び第３のヒータ１２４が、対応する区分の隣の、ルツボの外壁にそれぞれ配置された外側ヒータを含む。図３の実施形態では、第２のヒータ１２２が、第２の区分の隣の、ルツボの底壁に配置された外側ヒータを含む。更に、第２のヒータ１２２は、第２の区分３３４内へと突出する温度分散素子を含みうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態において、ヒータのうちの少なくとも１つが、隔壁のうちの１つに配置され又は組み込まれた内側ヒータを含む。特に、複数の区分のうちの少なくとも１つの区分が、対応する区分を他の区分から分離する隔壁に配置され又は組み込まれた内部ヒータを用いて加熱されうる。例えば、図３の実施形態では、第２のヒータ１２２は、第１の隔壁３８０に組み込まれた第１の内部ヒータ３２８と、第２の隔壁３８２に組み込まれた第２の内部ヒータ３２９と、を含む。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態において、２つの区分間の隔壁が、隔壁の第１の側を、当該第１の側とは反対側の隔壁の第２の側から熱的に絶縁するための断熱材を含む。これに対応して、隔壁を介した２つの隣接する区分間の熱伝達を低減することが可能であり、隣接する区分からの熱を介した区分の間接的な加熱を低減することが可能である。例えば、ルツボ内で第１の温度分布が発生している間には、第１の隔壁３８０が、例えば第１の内部ヒータ３２８の片側に断熱材３３１を含むため、第１の隔壁３８０を介した第１の区分３３２から第２区分３３４への熱伝達が低減されうる。例えば、ルツボ内で第２の温度分布が発生している間には、第２の隔壁３８２が、例えば第２の内部ヒータ３２９の片側に断熱材３３１を含むため、第２の隔壁３８２を介した第２の区分３３４から第３の区分３３６への熱伝達が低減されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態において、２つの区分間の隔壁が、少なくとも１つの区分の熱を、当該区分に反射して返すための熱反射体を含む。例えば、第１の隔壁３８０は、第１の区分３３２からの熱を第１の区分に反射して返すため、及び／又は第２の区分３３４からの熱を第２の区分に反射して返すための熱反射体を含みうる。これに対応して、隔壁を介した２つの隣接する区分間の熱伝達を低減することが可能であり、隣接する区分からの熱伝達による区分の間接的な加熱を低減することが可能である。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態において、少なくとも１つの隔壁が、少なくとも１つの隔壁に配置され又は組み込まれた内部ヒータを含みうる。内側ヒータによって生成される熱の大部分が、関連する区分（図３の第２の区分３３４）内へと方向付けられることを保証するために、熱反射体が内側ヒータの片側に配置されうる。内側ヒータは、第１のヒータ、第２のヒータ、又は第３ヒータの一部分でありうる。代替的に又は追加的に、中央の部分空間、ここでは第２の部分空間１３４が、中央の部分空間を加熱するための中央ヒータ３２６を用いて加熱されうる。任意選択的に、中央ヒータ３２６は、中央の部分空間内へと突出しうる。中央ヒータ３２６を、例えば隔壁に配置された内部ヒータと組み合わせて、ソース材料の蒸発温度を上回る温度まで第２の部分空間１３４を加熱することが可能である。

幾つかの実施形態において、第１の区分及び第３の区分が、第１の区分及び第３の区分の隣の、ルツボの外壁に配置された外側ヒータによって加熱される。第２の区分は、第２の区分に隣りの隔壁に配置され又は組み込まれた内側ヒータ、第２の区分を加熱するための中央ヒータ、及びルツボの底壁に設けられた外側ヒータ、のうちの少なくとも１つを用いて加熱されうる。第２の区分は、水平方向に第１の区分と第２の区分との間に配置されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、複数のヒータは抵抗加熱器を含む。追加的又は代替的に、複数のヒータは誘導加熱器を含む。追加的又は代替的に、複数のヒータは、ルツボの内部空間内へと突出する温度分散要素（例えば、フィン）を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、温度分散フィンは、ルツボの内部空間内へと少なくとも部分的に突出しうる。

本明細書に記載の他の態様によれば、真空チャンバ内で基板上に材料層を堆積させるための蒸発源が提供される。

図４は、本明細書に記載の実施形態に係る蒸発源４００の概略的な断面図を示している。蒸発源４００は、本明細書に記載の実施形態のいずれか１つに係る蒸発装置１００と、蒸発装置１００のルツボ１１０と流体連結する蒸気分配アセンブリ４１０と、を含む。蒸気分配アセンブリ４１０は、蒸発したソース材料を基板１０に向かって方向付けるための複数の蒸気ノズル４１２を含む。

蒸気分配アセンブリ４１０は、ルツボの部分空間のそれぞれからの蒸発したソース材料１６１が蒸気分配アセンブリ内へと伝播しうるように、ルツボの蒸気放出ポートに接続されうる。

「蒸気分配アセンブリ（ｖａｐｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｓｓｅｍｂｌｙ）」は、蒸発した材料、特に、蒸発した材料の１つ以上のプルームを基板１０に向かって方向付けるよう構成されたアセンブリとして理解することができる。例えば、蒸気分配アセンブリは、細長いチューブでありうる分配管を含みうる。例えば、分配管は、複数の蒸気ノズルを含むライン源を提供することができ、複数の蒸気ノズルは、当該管の長さに沿って少なくとも１つのラインに配置されている。

幾つかの実施形態において、蒸気分配アセンブリは、直線的分配シャワーヘッドとすることができる。直線的分配シャワーヘッドは、実質的に鉛直方向に延在しており、これにより、本質的に鉛直方向に配向された基板が、蒸発源によってコーティングされうる。直線的分配シャワーヘッドは、例えば蒸発装置から複数の蒸気ノズルへと蒸発した材料を案内することが可能な中空の空間又はチューブを有しうる。蒸発分配アセンブリ内での蒸発したソース材料の凝縮を回避するために、加熱要素が、蒸発温度を上回る温度まで蒸気分配アセンブリの内部空間を加熱するために設けられうる。

本明細書では「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」という用語は、具体的には、例えばウエハ、サファイア等の透明な結晶の薄片、又はガラスプレートといった、実質的に非フレキシブルな基板を包含しうる。幾つかの実施形態において、基板はシリコンウエハでありうる。しかしながら、本開示はこれに限定されず、「基板」という用語は、ウェブ又はホイルといったフレキシブル基板も包含しうる。

本明細書では、「基板」という用語は、大面積基板を包含する。例えば、「大面積基板（ｌａｒｇｅａｒｅａｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、０．５ｍ^２以上、具体的には１ｍ^２以上の面積を有する主要面を有しうる。幾つかの実施形態において、大面積基板は、約０．６７ｍ^２の基板（０．７３×０．９２ｍ）に対応するＧＥＮ４．５、約１．４ｍ^２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に対応するＧＥＮ５、約４．２９ｍ^２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に対応するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ^２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に対応するＧＥＮ８．５、又は更には約８．７ｍ^２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に対応するＧＥＮ１０でありうる。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２といった更に大きい世代、並びに対応する基板面積が、同様に実現されうる。

本開示では、「真空蒸着システム（ｖａｃｕｕｍｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）」は、真空蒸着のために構成された真空チャンバとして理解されるべきであり、ここで、本明細書に記載の１つ以上の蒸発源は、真空チャンバ内に配置されうる。本明細書では、「真空（ｖａｃｕｕｍ）」という用語は、真空圧が例えば１０ｍｂａｒ未満の工業的真空という意味で理解されうる。典型的には、本明細書に記載の真空チャンバ内の圧力は、約１０^－５ｍｂａｒと約１０^－８ｍｂａｒとの間、より典型的には、約１０^－５ｍｂａｒと約１０^－７ｍｂａｒとの間、更により典型的には、約１０^－６ｍｂａｒと約１０^－７ｍｂａｒとの間でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、蒸発源のルツボの複数の部分空間はそれぞれ、蒸発したソース材料１６１を複数の蒸気ノズル４１２へと案内するための蒸気分配アセンブリ４１０と流体連結しうる。

図５は、蒸発方法の概略的なフローチャートを示している。本方法は、ブロック５１０において、ルツボ内で蒸発させるソース材料を供給することを含む。ブロック５２０において、第１の温度分布が、ルツボ内の第１の部分空間内に配置されたソース材料の第１の部分を選択的に蒸発させるために、ルツボ内で発生する。ブロック５３０において、第１の温度分布とは異なる第２の温度分布が、ルツボの第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分を選択的に蒸発させるために、ルツボ内で発生する。「第１の部分を選択的に蒸発させること」は、ソース材料の第１の部分を蒸発させ、ソース材料の第２の部分を蒸発させないということを意味しうる。

様々な温度分布が、コントローラにより個々に制御することが可能な複数のヒータによって発生しうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、複数のヒータは、ルツボの第１の部分空間内に配置されたソース材料の第１の部分を選択的に加熱して蒸発させるための第１のヒータと、ルツボの第２の部分空間内に配置されたソース材料の第２の部分を選択的に加熱して蒸発させるための第２のヒータと、を含みうる。

以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

具体的には、本明細書は、本開示を開示するために、並びに、任意の装置又はシステムを作製して使用すること及び組み込まれている任意の方法を実施することを含めて、当業者が記載される発明の主題を実施することを可能とするために、ベストモードを含む実施例を使用する。ここまで様々な具体的な実施形態を開示してきたが、上記の実施形態の相互に非排他的な特徴が、互いに組み合わせられうる。特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、他の実施例は、その請求項が特許請求の範囲の文言と相違しない構成要素を有する場合、又はその請求項が特許請求の範囲の文言とは実質的な違いがない等価の構成要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。

Claims

蒸発方法であって、
ルツボ内で蒸発させるソース材料を供給することと、
前記ルツボの異なる部分空間内に配置された前記ソース材料を順次蒸発させるために前記ルツボ内で異なる温度分布を連続して発生させるために、複数の抵抗加熱器を個別に制御することと、
前記ルツボの第１の部分空間内に配置された前記ソース材料の第１の部分を蒸発させるために、前記ルツボ内で第１の温度分布を発生させることと、
前記ルツボの第２の部分空間内に配置された前記ソース材料の第２の部分を蒸発させるために、前記ルツボ内で、前記第１の温度分布とは異なる少なくとも第２の温度分布を発生させることと、
を含み、
前記第１の温度分布を発生させることで、前記ルツボからの蒸発した材料の第１の蒸発速度がもたらされ、
前記第２の温度分布を発生させることで、前記ルツボからの蒸発した材料の第２の蒸発速度がもたらされ、
前記第１の蒸発速度と前記第２の蒸発速度とが、２０％以下だけ異なり、
前記ソース材料が、固体の形態で前記ルツボ内に配置される、蒸発方法。
前記第１の温度分布が、前記第１の部分空間内に配置された前記ソース材料の前記第１の部分が実質的に蒸発するまで発生し、
その後、前記少なくとも第２の温度分布が、前記第２の部分空間内に配置された前記ソース材料の前記第２の部分が実質的に蒸発するまで発生する、請求項１に記載の蒸発方法。
前記第１の温度分布を発生させることが、
前記第１の部分空間内で、前記ソース材料の蒸発温度である又は当該蒸発温度を上回る第１の温度を提供するよう、前記第１の部分空間の隣に配置された第１のヒータを制御することと、
前記第２の部分空間内で、前記ソース材料の蒸発温度を下回る第２の温度を提供するよう、前記第２の部分空間の隣に配置された第２のヒータを制御することと、を含む、請求項１に記載の蒸発方法。
前記少なくとも第２の温度分布を発生させることが、
前記第２の部分空間内で、前記ソース材料の前記蒸発温度である温度又は前記蒸発温度を上回る温度を提供するよう、前記第２のヒータを制御することを含む、請求項３に記載の蒸発方法。
前記第１の蒸発速度と前記第２の蒸発速度とが、１％以下だけ異なっている、請求項４に記載の蒸発方法。
前記第２の部分空間が、前記第１の部分空間の下に配置される、請求項１から４のいずれ一項に記載の蒸発方法。
前記ルツボ内で、前記第１の温度分布及び前記第２の温度分布とは異なる少なくとも１つの更なる温度分布を、前記ルツボの少なくとも１つの更なる部分空間内に配置された前記ソース材料の少なくとも１つの更なる部分を蒸発させるために、発生させることを更に含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸発方法。
前記少なくとも１つの更なる部分空間が、前記第１の部分空間及び前記第２の部分空間の下に配置される、請求項７に記載の蒸発方法。
蒸発方法であって、
ルツボ内で蒸発させるソース材料を供給することと、
前記ルツボの異なる部分空間内に配置された前記ソース材料を順次蒸発させるために前記ルツボ内で異なる温度分布を連続して発生させるために、複数の抵抗加熱器を個別に制御することと、
前記ルツボの第１の部分空間内に配置された前記ソース材料の第１の部分を蒸発させるために、前記ルツボ内で第１の温度分布を発生させることと、
前記ルツボの第２の部分空間内に配置された前記ソース材料の第２の部分を蒸発させるために、前記ルツボ内で、前記第１の温度分布とは異なる少なくとも第２の温度分布を発生させることと、
を含み、
前記ルツボが、隔壁によって分離された複数の区分、即ち、
前記複数の区分のうちの、前記第１の部分空間を画定する第１の区分と、
前記複数の区分のうちの、前記第２の部分空間を画定する第２の区分と、
任意選択的に、
前記複数の区分のうちの、第３の部分空間を画定する第３の区分と、を含み、
前記ソース材料が、固体の形態で前記ルツボ内に配置される、蒸発方法。
前記第１の区分が、前記第１の区分の隣の前記ルツボの外壁に配置された外側ヒータによって加熱され、
前記第２の区分が、前記第２の区分の隣の前記隔壁に配置され又は組み込まれた内側ヒータと、中央ヒータと、の少なくとも一方によって加熱される、請求項９に記載の蒸発方法。
蒸発装置であって、
蒸発させるソース材料を固体の形態で収容するためのルツボと、
前記ソース材料を加熱し蒸発させるための、抵抗加熱器を含む複数のヒータと、
前記ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために、前記複数のヒータを個別に制御するよう構成されたコントローラと、
を備え、
前記ルツボが、隔壁によって分離された複数の区分を含み、各区分が、前記ルツボの対応する部分空間を画定する、蒸発装置。
前記複数のヒータが、
前記ルツボの第１の部分空間の隣に配置された、前記第１の部分空間を選択的に加熱するための第１のヒータと、
前記ルツボの前記第１の部分空間の下の第２の部分空間の隣に配置された、前記第２の部分空間を選択的に加熱するための第２のヒータと、
任意選択的に、
前記ルツボの前記第２の部分空間の下の第３の部分空間の隣に配置された、前記第３の部分空間を選択的に加熱するための第３のヒータと、
を含む、請求項１１に記載の蒸発装置。
前記隔壁が、
当該隔壁に配置され又は組み込まれた内部ヒータと、
熱を反射して返すための熱反射体と、
前記隔壁の第１の側を前記隔壁の第２の側から熱的に絶縁するための断熱材と、
を含む、請求項１１又は１２に記載の蒸発装置。
蒸発装置であって、
蒸発させるソース材料を固体の形態で収容するためのルツボと、
前記ソース材料を加熱し蒸発させるための、抵抗加熱器を含む複数のヒータと、
前記ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために、前記複数のヒータを個別に制御するよう構成されたコントローラと、
を備え、
前記複数のヒータが、
前記ルツボの外壁に配置された外部ヒータ、
前記ルツボの２つの区分の間の隔壁に配置され又は組み込まれた内側ヒータ、及び
前記ルツボの内部空間を加熱するための中央ヒータ
のうちの少なくとも１つ以上を含む、蒸発装置。
前記複数のヒータが、
放射加熱器、
誘導加熱器、及び
前記ルツボの内部空間内へと突出する温度分散フィン
のうちの少なくとも１つ以上をさらに含む、請求項１１又は１２に記載の蒸発装置。
蒸発源であって、
蒸発させるソース材料を固体の形態で収容するためのルツボと、
前記ソース材料を加熱し蒸発させるための、抵抗加熱器を含む複数のヒータと、
前記ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために、前記複数のヒータを個別に制御するよう構成されたコントローラと、
前記ルツボと流体連結する蒸気分配アセンブリであって、蒸発したソース材料を基板へと方向付けるための複数の蒸気ノズルを含む蒸気分配アセンブリと、
を備え、
前記ルツボが、隔壁によって分離された複数の区分を含み、各区分が、前記ルツボの対応する部分空間を画定する、蒸発源。
蒸発源であって、
蒸発させるソース材料を固体の形態で収容するためのルツボと、
前記ソース材料を加熱し蒸発させるための、抵抗加熱器を含む複数のヒータと、
前記ルツボ内で異なる温度分布を連続的に発生させるために、前記複数のヒータを個別に制御するよう構成されたコントローラと、
前記ルツボと流体連結する蒸気分配アセンブリであって、蒸発したソース材料を基板へと方向付けるための複数の蒸気ノズルを含む蒸気分配アセンブリと、
を備え、
前記複数のヒータが、
前記ルツボの外壁に配置された外部ヒータ、
前記ルツボの２つの区分の間の隔壁に配置され又は組み込まれた内側ヒータ、及び
前記ルツボの内部空間を加熱するための中央ヒータ
のうちの少なくとも１つ以上を含む、蒸発源。
前記ルツボの複数の部分空間のそれぞれが、前記蒸発したソース材料を前記複数の蒸気ノズルへと案内するための分配管と流体連結している、請求項１６又は１７に記載の蒸発源。