JPH11222667A - 蒸着源用るつぼ、及び蒸着装置 - Google Patents
蒸着源用るつぼ、及び蒸着装置Info
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- JPH11222667A JPH11222667A JP4117798A JP4117798A JPH11222667A JP H11222667 A JPH11222667 A JP H11222667A JP 4117798 A JP4117798 A JP 4117798A JP 4117798 A JP4117798 A JP 4117798A JP H11222667 A JPH11222667 A JP H11222667A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/243—Crucibles for source material
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蒸着材料を溶融させるのに適したるつぼ、及び
そのるつぼを用いた蒸着装置を提供する。 【解決手段】このるつぼ４、６、７は、高融点金属で構
成された外側容器１０、１２、１４が、耐熱性セラミッ
クスで構成された内側容器１１、１３、１５にはめ込ま
れている。内側容器１１、１３、１５内にカソード電極
膜の蒸着材料を配置し、るつぼ４、６、７を外側から加
熱すると、蒸着材料を溶融させることができる。内側容
器１１、１３、１５が割れた場合でも、溶融した蒸着材
料は、外側容器１１、１３、１５内に溜まり、真空槽内
に漏れ出すことはない。
そのるつぼを用いた蒸着装置を提供する。 【解決手段】このるつぼ４、６、７は、高融点金属で構
成された外側容器１０、１２、１４が、耐熱性セラミッ
クスで構成された内側容器１１、１３、１５にはめ込ま
れている。内側容器１１、１３、１５内にカソード電極
膜の蒸着材料を配置し、るつぼ４、６、７を外側から加
熱すると、蒸着材料を溶融させることができる。内側容
器１１、１３、１５が割れた場合でも、溶融した蒸着材
料は、外側容器１１、１３、１５内に溜まり、真空槽内
に漏れ出すことはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸着装置の技術分
野にかかり、特に、蒸着材料を溶融させるのに適したる
つぼ、及びそのるつぼを用いて蒸着材料の蒸気を放出さ
せる蒸着装置に関する。
野にかかり、特に、蒸着材料を溶融させるのに適したる
つぼ、及びそのるつぼを用いて蒸着材料の蒸気を放出さ
せる蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機化合物は、無機物と比較して、多様
な反応系・特性が利用できることや、無機物よりも低エ
ネルギーで表面処理ができることから、近年では、有機
化合物を用いた機能性有機薄膜が着目されている。
な反応系・特性が利用できることや、無機物よりも低エ
ネルギーで表面処理ができることから、近年では、有機
化合物を用いた機能性有機薄膜が着目されている。
【０００３】機能性有機薄膜を利用するものには、有機
ＥＬ素子、圧電センサ、焦電センサ、電気絶縁膜等があ
るが、それらのうち、有機ＥＬ素子は、ディスプレイパ
ネルとして利用できることから近年特に注目されてい
る。
ＥＬ素子、圧電センサ、焦電センサ、電気絶縁膜等があ
るが、それらのうち、有機ＥＬ素子は、ディスプレイパ
ネルとして利用できることから近年特に注目されてい
る。
【０００４】一般的な有機ＥＬ素子は、図３に示すよう
に、予め透明導電膜ｃが形成されたガラス基体ｂ上に、
蒸着法によって有機化合物蒸気を付着させ、第１層目の
有機薄膜ｄと第２層目の有機薄膜ｅとを形成した後、２
槽目の有機薄膜ｅとの仕事関数差が小さい電子注入層ｆ
を形成し、その表面にカソード電極膜ｇを形成して構成
されてる。
に、予め透明導電膜ｃが形成されたガラス基体ｂ上に、
蒸着法によって有機化合物蒸気を付着させ、第１層目の
有機薄膜ｄと第２層目の有機薄膜ｅとを形成した後、２
槽目の有機薄膜ｅとの仕事関数差が小さい電子注入層ｆ
を形成し、その表面にカソード電極膜ｇを形成して構成
されてる。
【０００５】そして、この有機ＥＬ素子ａでは、透明導
電膜ｃをアノード電極とし、カソード電極膜ｇとの間に
電圧を印加すると、第１層目と第２層目の有機薄膜ｄ、
ｅの界面において注入された電子とホールが結合し、Ｅ
Ｌ光ｈが生成されるようになっている。生成されたＥＬ
光ｈは、透明導電膜ｃとガラス基体ｂとを透過し、ＥＬ
素子ａの外部に放射されるようになっており、有機ＥＬ
素子ａの所望領域に電圧を印加し、その部分を発光させ
ることができるので、ＣＲＴや液晶に替わる表示装置と
して用いることが可能となる。
電膜ｃをアノード電極とし、カソード電極膜ｇとの間に
電圧を印加すると、第１層目と第２層目の有機薄膜ｄ、
ｅの界面において注入された電子とホールが結合し、Ｅ
Ｌ光ｈが生成されるようになっている。生成されたＥＬ
光ｈは、透明導電膜ｃとガラス基体ｂとを透過し、ＥＬ
素子ａの外部に放射されるようになっており、有機ＥＬ
素子ａの所望領域に電圧を印加し、その部分を発光させ
ることができるので、ＣＲＴや液晶に替わる表示装置と
して用いることが可能となる。
【０００６】有機ＥＬ素子ａの構成材料を説明すると、
ガラス基体ｂ上に形成する透明導電膜ｃには、一般には
Ｉｎ2Ｏ3にＳｎを添加したＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)薄
膜が用いられており、透明導電膜ｃ上に形成する第１層
目の有機薄膜ｄの材料には、例えば下記化学式、
ガラス基体ｂ上に形成する透明導電膜ｃには、一般には
Ｉｎ2Ｏ3にＳｎを添加したＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)薄
膜が用いられており、透明導電膜ｃ上に形成する第１層
目の有機薄膜ｄの材料には、例えば下記化学式、
【０００７】
【化１】
【０００８】で表されるジアミンが用いられており、ま
た、その表面に形成する第２層目の有機薄膜ｅの材料に
は、例えば下記化学式、
た、その表面に形成する第２層目の有機薄膜ｅの材料に
は、例えば下記化学式、
【０００９】
【化２】
【００１０】で表されるＡｌｑ3［Tris(8-hydroxyquino
line) aluminium, sublimed］が用いられている。
line) aluminium, sublimed］が用いられている。
【００１１】そして、第２層目の有機薄膜ｅ表面に形成
する電子注入層ｆの材料には、Ｌｉ、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ
の他、近年ＬｉＦ(フッ化リチウム)が注目されており、
その電子注入層ｆの表面に形成するカソード電極膜ｇの
材料には、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＬｉＡｌ、Ａｌ等の金
属材料が用いられている。
する電子注入層ｆの材料には、Ｌｉ、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ
の他、近年ＬｉＦ(フッ化リチウム)が注目されており、
その電子注入層ｆの表面に形成するカソード電極膜ｇの
材料には、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＬｉＡｌ、Ａｌ等の金
属材料が用いられている。
【００１２】ところで、一般に、金属薄膜を形成する蒸
着装置の加熱機構には、電子ビーム発生装置が用いられ
ているが、電子注入層ｆやカソード電極膜ｇを形成する
際に電子ビームを用いると、その電子ビームが有機薄膜
ｅにも照射され、有機薄膜にダメージが与えられてしま
うという問題がある。
着装置の加熱機構には、電子ビーム発生装置が用いられ
ているが、電子注入層ｆやカソード電極膜ｇを形成する
際に電子ビームを用いると、その電子ビームが有機薄膜
ｅにも照射され、有機薄膜にダメージが与えられてしま
うという問題がある。
【００１３】そこで従来技術では、図４に示するつぼ１
０４内にカソード電極膜ｇの蒸着材料を配置し、抵抗加
熱ヒータを用いてるつぼ１０４を加熱し、真空雰囲気下
で蒸着材料を溶融させ、その蒸気を放出させ、真空蒸着
法によってカソード電極膜ｇを形成していた。
０４内にカソード電極膜ｇの蒸着材料を配置し、抵抗加
熱ヒータを用いてるつぼ１０４を加熱し、真空雰囲気下
で蒸着材料を溶融させ、その蒸気を放出させ、真空蒸着
法によってカソード電極膜ｇを形成していた。
【００１４】このようなるつぼ１０４は、溶融した蒸着
材料と反応したり、るつぼ１０４の構成材料が溶け出さ
ない必要があるので、耐熱性セラミックスの塊が切削加
工によってくりぬかれ、容器状に成形されたものが用い
られている。
材料と反応したり、るつぼ１０４の構成材料が溶け出さ
ない必要があるので、耐熱性セラミックスの塊が切削加
工によってくりぬかれ、容器状に成形されたものが用い
られている。
【００１５】しかしながら耐熱性セラミックスは脆いた
め、高温に加熱された状態から、停電等によって急冷さ
れると割れてしまう場合がある。溶融した蒸着材料を収
納した状態で割れた場合には、真空槽内に溶融状態の蒸
着材料が漏れ出したり、また、蒸着材料や割れた耐熱性
セラミックスがパーティクルとなって真空槽内に飛散す
る等、清掃作業が大変面倒な事故が発生する原因となっ
ていた。
め、高温に加熱された状態から、停電等によって急冷さ
れると割れてしまう場合がある。溶融した蒸着材料を収
納した状態で割れた場合には、真空槽内に溶融状態の蒸
着材料が漏れ出したり、また、蒸着材料や割れた耐熱性
セラミックスがパーティクルとなって真空槽内に飛散す
る等、清掃作業が大変面倒な事故が発生する原因となっ
ていた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、無機系蒸着材料を溶融させるのに適したるつ
ぼ、及びそのるつぼを用いた蒸着装置を提供することに
ある。
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、無機系蒸着材料を溶融させるのに適したるつ
ぼ、及びそのるつぼを用いた蒸着装置を提供することに
ある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、高融点金属で構成された外
側容器と、耐熱性セラミックスで構成された内側容器と
を有し、前記外側容器が前記内側容器にはめ込まれてい
ることを特徴とする蒸着源用るつぼである。
に、請求項１記載の発明は、高融点金属で構成された外
側容器と、耐熱性セラミックスで構成された内側容器と
を有し、前記外側容器が前記内側容器にはめ込まれてい
ることを特徴とする蒸着源用るつぼである。
【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の蒸
着源用るつぼであって、前記外側容器と前記内側容器と
が密着されていることを特徴とする。
着源用るつぼであって、前記外側容器と前記内側容器と
が密着されていることを特徴とする。
【００１９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の蒸
着源用るつぼであって、前記内側容器は、耐熱性セラミ
ックスの塊を切削加工することにより成形されたことを
特徴とする。
着源用るつぼであって、前記内側容器は、耐熱性セラミ
ックスの塊を切削加工することにより成形されたことを
特徴とする。
【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれか１項記載の蒸着源用るつぼであって、前
記外側容器は、前記高融点金属の鋳造によって成形され
たことを特徴とする。
項３のいずれか１項記載の蒸着源用るつぼであって、前
記外側容器は、前記高融点金属の鋳造によって成形され
たことを特徴とする。
【００２１】請求項５記載の発明は、蒸着装置であっ
て、真空槽と、前記真空槽内に配置された加熱機構と、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のるつぼとを
有し、前記加熱機構により、前記るつぼを加熱できるよ
うに構成されたことを特徴とする。
て、真空槽と、前記真空槽内に配置された加熱機構と、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のるつぼとを
有し、前記加熱機構により、前記るつぼを加熱できるよ
うに構成されたことを特徴とする。
【００２２】一般に、高融点金属のるつぼに直接蒸着材
料を配置して溶融させた場合、るつぼと蒸着材料が反応
したり、蒸着材料内に、るつぼ材料が溶け出して不純物
となるおそれがある。
料を配置して溶融させた場合、るつぼと蒸着材料が反応
したり、蒸着材料内に、るつぼ材料が溶け出して不純物
となるおそれがある。
【００２３】他方、耐熱性セラミックスで形成されたる
つぼ内に蒸着材料を配置して溶融させた場合、急冷等の
事故により、るつぼが割れ、蒸着材料の溶融物が真空槽
内に漏れ出したり、割れたるつぼが飛散したりする。
つぼ内に蒸着材料を配置して溶融させた場合、急冷等の
事故により、るつぼが割れ、蒸着材料の溶融物が真空槽
内に漏れ出したり、割れたるつぼが飛散したりする。
【００２４】本発明のるつぼは、高融点金属で構成され
た外側容器と、耐熱性セラミックスで構成された内側容
器とを有しており、外側容器が内側容器にはめ込まれて
構成されている。このるつぼの内側容器内に蒸着材料を
配置して溶融させた場合、内側容器が割れても、内側容
器から漏れだした蒸着材料の溶融物は外側容器内に溜ま
るだけであり、真空槽内に漏れ出すことがない。また、
内側容器の割れた部分から発生したパーティクルも、外
側容器内に溜まり、真空槽内に飛散することはない。
た外側容器と、耐熱性セラミックスで構成された内側容
器とを有しており、外側容器が内側容器にはめ込まれて
構成されている。このるつぼの内側容器内に蒸着材料を
配置して溶融させた場合、内側容器が割れても、内側容
器から漏れだした蒸着材料の溶融物は外側容器内に溜ま
るだけであり、真空槽内に漏れ出すことがない。また、
内側容器の割れた部分から発生したパーティクルも、外
側容器内に溜まり、真空槽内に飛散することはない。
【００２５】外側容器の外部に配置した加熱ヒータを発
熱させ、るつぼの熱伝導によって、内側容器内の蒸着材
料を溶融させる場合には、外側容器と内側容器とを密着
させておくと、熱伝導率が向上して好ましい。
熱させ、るつぼの熱伝導によって、内側容器内の蒸着材
料を溶融させる場合には、外側容器と内側容器とを密着
させておくと、熱伝導率が向上して好ましい。
【００２６】この場合、内側容器を精度よく形成するた
めには、内側容器を、耐熱性セラミックスの塊を切削加
工することにより成形することが望ましい。
めには、内側容器を、耐熱性セラミックスの塊を切削加
工することにより成形することが望ましい。
【００２７】また、高強度で熱伝導性の高い外側容器を
得るためには、高融点金属を鋳造法によって成形するこ
とが望ましい。
得るためには、高融点金属を鋳造法によって成形するこ
とが望ましい。
【００２８】以上説明したるつぼと加熱機構を真空槽内
に配置し、蒸着材料を内側容器内に収容させ、真空槽内
に基板を搬入して真空排気した後、加熱機構によってる
つぼを加熱し、蒸着材料を溶融させた場合、放出された
蒸着材料の蒸気で、基板表面に蒸着材料薄膜を形成する
ことが可能となる。真空槽内に反応性の気体を導入し、
蒸着材料との反応物の薄膜を形成することも可能であ
る。
に配置し、蒸着材料を内側容器内に収容させ、真空槽内
に基板を搬入して真空排気した後、加熱機構によってる
つぼを加熱し、蒸着材料を溶融させた場合、放出された
蒸着材料の蒸気で、基板表面に蒸着材料薄膜を形成する
ことが可能となる。真空槽内に反応性の気体を導入し、
蒸着材料との反応物の薄膜を形成することも可能であ
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】図２の符号９は本発明の蒸着装置
の一実施形態を示すものであり、真空槽５０を有してい
る。真空槽５０内には、断熱容器５３が配置されてお
り、その断熱容器５３内には、１台のカソード電極膜形
成用の加熱機構５４と、２台の電子注入層形成用の加熱
機構５８1、５８2が固定されている。各加熱機構５４、
５８1、５８2は、円筒形形状の抵抗加熱ヒータで構成さ
れており、その中心軸線が鉛直方向に向けて配置されて
いる。
の一実施形態を示すものであり、真空槽５０を有してい
る。真空槽５０内には、断熱容器５３が配置されてお
り、その断熱容器５３内には、１台のカソード電極膜形
成用の加熱機構５４と、２台の電子注入層形成用の加熱
機構５８1、５８2が固定されている。各加熱機構５４、
５８1、５８2は、円筒形形状の抵抗加熱ヒータで構成さ
れており、その中心軸線が鉛直方向に向けて配置されて
いる。
【００３０】断熱容器５３の下方には、昇降ロッド６１
に支持された円盤状の昇降台６０が配置されており、該
昇降台６０上には、本発明の実施形態である複数のるつ
ぼ４、５1〜５3が正方形頂点位置に配置されている(る
つぼ５3は中央のるつぼ４の背面に位置するため、図２
では見えない。)。
に支持された円盤状の昇降台６０が配置されており、該
昇降台６０上には、本発明の実施形態である複数のるつ
ぼ４、５1〜５3が正方形頂点位置に配置されている(る
つぼ５3は中央のるつぼ４の背面に位置するため、図２
では見えない。)。
【００３１】それらのるつぼ４、５1〜５3のうち、図面
中央の１台のるつぼ４がカソード電極膜形成用の加熱機
構５４の内部に配置されており、他のるつぼ５1〜５
3は、断熱容器５３内に収容された状態になっている。
他方、電子注入層形成用の加熱機構５８1、５８2の内部
には、グラファイトで構成された蒸発源容器８1、８2が
配置されている。
中央の１台のるつぼ４がカソード電極膜形成用の加熱機
構５４の内部に配置されており、他のるつぼ５1〜５
3は、断熱容器５３内に収容された状態になっている。
他方、電子注入層形成用の加熱機構５８1、５８2の内部
には、グラファイトで構成された蒸発源容器８1、８2が
配置されている。
【００３２】各るつぼ４、５1〜５3内には、カソード電
極膜の蒸着材料であるアルミニウム(Ａｌ)が収容されて
おり、２台の蒸発源容器８1、８2内には、電子注入層の
蒸着材料であるフッ化リチウム(ＬｉＦ)が収容されてい
る。
極膜の蒸着材料であるアルミニウム(Ａｌ)が収容されて
おり、２台の蒸発源容器８1、８2内には、電子注入層の
蒸着材料であるフッ化リチウム(ＬｉＦ)が収容されてい
る。
【００３３】昇降台６０上のるつぼ４、５1〜５3の構造
を、図１(ａ)に示す。この図１(ａ)は、るつぼ４、５1
〜５3の概略断面図であり、蒸着材料は省略してある。
を、図１(ａ)に示す。この図１(ａ)は、るつぼ４、５1
〜５3の概略断面図であり、蒸着材料は省略してある。
【００３４】各るつぼ４、５1〜５3は、耐熱性セラミッ
クスで構成された内側容器１０と、高融点金属から成る
外側容器１１とを有している。耐熱性セラミックスに
は、窒化ホウ素セラミックス(ＰＢＮ：パイロリティッ
ク・ボロンナイトライド)が用いられ、内側容器１０
は、その塊が切削加工によって有底円筒形形状の容器に
成形されて構成されており、高融点金属には、金属モリ
ブデン(Ｍｏ)が用いられ、外側容器１１は、Ｍｏが鋳造
法によって有底円筒形形状の容器に成形されて構成され
ている。
クスで構成された内側容器１０と、高融点金属から成る
外側容器１１とを有している。耐熱性セラミックスに
は、窒化ホウ素セラミックス(ＰＢＮ：パイロリティッ
ク・ボロンナイトライド)が用いられ、内側容器１０
は、その塊が切削加工によって有底円筒形形状の容器に
成形されて構成されており、高融点金属には、金属モリ
ブデン(Ｍｏ)が用いられ、外側容器１１は、Ｍｏが鋳造
法によって有底円筒形形状の容器に成形されて構成され
ている。
【００３５】内側容器１０は外側容器１１よりも小径に
されており、内側容器１０が外側容器１１内にはめ込ま
れている。そして、外側容器１１の内周側面３２と底面
３１とは、内側容器１０の外周底面２１と外周側面２２
とにそれぞれ密着された状態で、互いに固定されてい
る。
されており、内側容器１０が外側容器１１内にはめ込ま
れている。そして、外側容器１１の内周側面３２と底面
３１とは、内側容器１０の外周底面２１と外周側面２２
とにそれぞれ密着された状態で、互いに固定されてい
る。
【００３６】このような蒸着装置９を用い、有機ＥＬ素
子の電子注入層とカソード電極膜とを形成する場合、予
め、真空槽５０内を真空排気し、高真空雰囲気にする。
次いで、高真空雰囲気を維持したまま、有機薄膜表面を
断熱容器５３側に向けた状態で真空槽５０内に基板５８
を搬入し、真空槽５０内の天井側に配置する。
子の電子注入層とカソード電極膜とを形成する場合、予
め、真空槽５０内を真空排気し、高真空雰囲気にする。
次いで、高真空雰囲気を維持したまま、有機薄膜表面を
断熱容器５３側に向けた状態で真空槽５０内に基板５８
を搬入し、真空槽５０内の天井側に配置する。
【００３７】るつぼ４上に配置されたシャッターと、蒸
着源容器８1、８2上に配置されたシャッター(シャッタ
ーは図示しない。)とを閉じておき、各加熱機構５４、
５８1、５８2に通電し、るつぼ４と蒸発源容器８1、８2
とを加熱する。
着源容器８1、８2上に配置されたシャッター(シャッタ
ーは図示しない。)とを閉じておき、各加熱機構５４、
５８1、５８2に通電し、るつぼ４と蒸発源容器８1、８2
とを加熱する。
【００３８】るつぼ４又は蒸発源容器８1、８2が昇温
し、熱伝導によってフッ化リチウムとアルミニウムとが
加熱され、融点付近まで温度上昇すると、アルミニウム
はその温度を維持させ、フッ化リチウムを更に昇温さ
せ、溶融させる。
し、熱伝導によってフッ化リチウムとアルミニウムとが
加熱され、融点付近まで温度上昇すると、アルミニウム
はその温度を維持させ、フッ化リチウムを更に昇温さ
せ、溶融させる。
【００３９】溶融後、更に温度上昇させ、フッ化リチウ
ム蒸気が活発に発生するようになると、蒸着源容器
８1、８2上のシャッターを開け、フッ化リチウム蒸気を
真空槽５０内に放出させる。
ム蒸気が活発に発生するようになると、蒸着源容器
８1、８2上のシャッターを開け、フッ化リチウム蒸気を
真空槽５０内に放出させる。
【００４０】このとき、基板５８を水平面内で回転させ
ておき、基板５８近傍に配置されたシャッターを開け、
基板に均一にフッ化リチウム蒸気を到達させ、基板５８
上の有機薄膜表面にフッ化リチウムから成る電子注入層
を形成する。
ておき、基板５８近傍に配置されたシャッターを開け、
基板に均一にフッ化リチウム蒸気を到達させ、基板５８
上の有機薄膜表面にフッ化リチウムから成る電子注入層
を形成する。
【００４１】電子注入層が所定膜厚に形成されたところ
で、蒸着源容器８1、８2上のシャッターを閉じると共
に、加熱機構５８1、５８2への通電量を減少させ、溶融
フッ化リチウムを、その融点以下の温度まで冷却する。
で、蒸着源容器８1、８2上のシャッターを閉じると共
に、加熱機構５８1、５８2への通電量を減少させ、溶融
フッ化リチウムを、その融点以下の温度まで冷却する。
【００４２】他方、カソード電極膜用の加熱機構５４へ
の通電量を増加させ、るつぼ４内のアルミニウムを溶融
させた後、１０００℃程度まで昇温させ、アルミニウム
蒸気を活発に発生させる。次いで、るつぼ４上のシャッ
ターを開け、アルミニウム蒸気を真空槽５０内に放出さ
せる。このとき基板５８は回転させておく。
の通電量を増加させ、るつぼ４内のアルミニウムを溶融
させた後、１０００℃程度まで昇温させ、アルミニウム
蒸気を活発に発生させる。次いで、るつぼ４上のシャッ
ターを開け、アルミニウム蒸気を真空槽５０内に放出さ
せる。このとき基板５８は回転させておく。
【００４３】るつぼ４の内側容器１０の高さをＡ、外側
容器１１の深さＢとすると、高さＡは深さＢよりも大き
くされており(Ｂ／Ａは約２／３)、加熱機構５４によっ
て内側容器１０ができるだけ直接加熱されるように構成
されている。
容器１１の深さＢとすると、高さＡは深さＢよりも大き
くされており(Ｂ／Ａは約２／３)、加熱機構５４によっ
て内側容器１０ができるだけ直接加熱されるように構成
されている。
【００４４】この場合、内側容器１０内に収容するアル
ミニウムの量を、溶融アルミニウムの液面が外側容器１
１の上端部を超えないようにしておくと、停電等によっ
てるつぼ４が急冷され、内側容器１０が割れた場合で
も、溶融アルミニウムは外側容器１１内に漏れ出すだけ
であり、溶融アルミニウムが真空槽５０内に漏れたり、
内側容器１０を構成する物質がパーティクルとなって飛
散することはない。
ミニウムの量を、溶融アルミニウムの液面が外側容器１
１の上端部を超えないようにしておくと、停電等によっ
てるつぼ４が急冷され、内側容器１０が割れた場合で
も、溶融アルミニウムは外側容器１１内に漏れ出すだけ
であり、溶融アルミニウムが真空槽５０内に漏れたり、
内側容器１０を構成する物質がパーティクルとなって飛
散することはない。
【００４５】このようなるつぼ４からアルミニウム蒸気
が放出され、基板５８上に形成された電子注入層表面に
均一に到達すると、電子注入層表面に、アルミニウムか
ら成るカソード電極膜が形成される。
が放出され、基板５８上に形成された電子注入層表面に
均一に到達すると、電子注入層表面に、アルミニウムか
ら成るカソード電極膜が形成される。
【００４６】カソード電極膜が所定膜厚に形成された
後、るつぼ４上のシャッターを閉じると共に加熱機構５
４への通電量を減少させ、アルミニウムを融点以下まで
冷却し、アルミニウム蒸気の放出を停止させる。
後、るつぼ４上のシャッターを閉じると共に加熱機構５
４への通電量を減少させ、アルミニウムを融点以下まで
冷却し、アルミニウム蒸気の放出を停止させる。
【００４７】同時に、基板５８の回転を停止させ、真空
槽５０の真空雰囲気を維持したまま、基板５８を真空槽
５０外に搬出する。次いで、未処理の基板を真空槽５０
内に搬入し、上述のような電子注入層及びカソード電極
膜の形成を続行する。
槽５０の真空雰囲気を維持したまま、基板５８を真空槽
５０外に搬出する。次いで、未処理の基板を真空槽５０
内に搬入し、上述のような電子注入層及びカソード電極
膜の形成を続行する。
【００４８】このように、本発明のるつぼ４、そのるつ
ぼ４を有する蒸着装置９を用いてカソード電極膜、その
他の薄膜を形成する場合、電子ビームによって薄膜がダ
メージを与えられることはなく、また、停電等の事故に
より、内側容器１０が割れた場合であっても、真空槽５
０内が汚染されないようになっている。
ぼ４を有する蒸着装置９を用いてカソード電極膜、その
他の薄膜を形成する場合、電子ビームによって薄膜がダ
メージを与えられることはなく、また、停電等の事故に
より、内側容器１０が割れた場合であっても、真空槽５
０内が汚染されないようになっている。
【００４９】なお、カソード電極膜の膜厚は、電子注入
層の膜厚に比べて非常に厚いため、電子注入層とカソー
ド電極膜の形成を多数の基板に連続して行った場合、蒸
着源容器８1、８2内のフッ化リチウムは残存しているの
に対し、るつぼ４内のアルミニウムは消費し尽くされて
しまう。
層の膜厚に比べて非常に厚いため、電子注入層とカソー
ド電極膜の形成を多数の基板に連続して行った場合、蒸
着源容器８1、８2内のフッ化リチウムは残存しているの
に対し、るつぼ４内のアルミニウムは消費し尽くされて
しまう。
【００５０】その場合には、真空槽５０内の真空雰囲気
を維持したまま、昇降ロッド６１を降下させ、昇降台６
０上のるつぼ４を加熱機構５４から抜き出し、昇降台６
０を回転させ、未使用のアルミニウムが収容されたるつ
ぼ５1(又はるつぼ５2、５3)を加熱機構５４の真下に位
置させ、昇降ロッド６１を上昇させ、そのるつぼ５1を
加熱機構５４内に配置される。
を維持したまま、昇降ロッド６１を降下させ、昇降台６
０上のるつぼ４を加熱機構５４から抜き出し、昇降台６
０を回転させ、未使用のアルミニウムが収容されたるつ
ぼ５1(又はるつぼ５2、５3)を加熱機構５４の真下に位
置させ、昇降ロッド６１を上昇させ、そのるつぼ５1を
加熱機構５４内に配置される。
【００５１】アルミニウムを蒸発させたるつぼ４以外の
るつぼ５1〜５3内には、未使用のアルミニウムが配置さ
れているので、加熱機構４を発熱させると、新しい基板
に対し、電子注入層とカソード電極膜の形成を続行する
ことができる。このように、真空槽５０の真空雰囲気を
維持したまま、るつぼの交換を行うと、蒸着装置９の稼
働率が向上する。
るつぼ５1〜５3内には、未使用のアルミニウムが配置さ
れているので、加熱機構４を発熱させると、新しい基板
に対し、電子注入層とカソード電極膜の形成を続行する
ことができる。このように、真空槽５０の真空雰囲気を
維持したまま、るつぼの交換を行うと、蒸着装置９の稼
働率が向上する。
【００５２】以上説明したるつぼ４では、外側容器１１
の深さＢは、内側容器１０の高さＡの約２／３の大きさ
であったが、図１(ｂ)のるつぼ６の外側容器１３のよう
に、深さを内側容器１２の高さと略同程度にし、内側容
器１２の外周面をほとんど覆うようにしてもよい。但
し、このるつぼ６は上述のるつぼ４に比べ、外側容器１
３の熱容量が大きいので、加熱機構５４による温度制御
性が少し悪化する。
の深さＢは、内側容器１０の高さＡの約２／３の大きさ
であったが、図１(ｂ)のるつぼ６の外側容器１３のよう
に、深さを内側容器１２の高さと略同程度にし、内側容
器１２の外周面をほとんど覆うようにしてもよい。但
し、このるつぼ６は上述のるつぼ４に比べ、外側容器１
３の熱容量が大きいので、加熱機構５４による温度制御
性が少し悪化する。
【００５３】いずれの場合でも、溶融アルミニウムの液
面は、外側容器１１、１３の上端よりも低い位置にある
ので、溶融アルミニウムは、主として外側容器１１、１
３と内側容器１０、１２とを伝導した熱で加熱される。
従って、外側容器１１、１３を構成する高融点金属は、
熱伝導率が高いものが望ましい。
面は、外側容器１１、１３の上端よりも低い位置にある
ので、溶融アルミニウムは、主として外側容器１１、１
３と内側容器１０、１２とを伝導した熱で加熱される。
従って、外側容器１１、１３を構成する高融点金属は、
熱伝導率が高いものが望ましい。
【００５４】また、真空雰囲気下では、気体分子による
熱伝導は存しないので、外側容器１１、１３と内側容器
１０、１２間の熱抵抗を小さくするためには、互いに密
着させる必要がある。
熱伝導は存しないので、外側容器１１、１３と内側容器
１０、１２間の熱抵抗を小さくするためには、互いに密
着させる必要がある。
【００５５】他方、本発明の外側容器と内側容器とは、
必ずしも互いに固定されている必要はなく、図１(ｃ)に
示したるつぼ７のように、耐熱性セラミックス製の内側
容器１４と、高融点金属製の外側容器１５とを着脱自在
に構成することができる。この場合には、内側容器１４
を外側容器１５にはめ込んだときに、外側容器１５の内
周側面と底面とが、内側容器１４の外周底面と外周側面
とに密着するように構成するとよい。
必ずしも互いに固定されている必要はなく、図１(ｃ)に
示したるつぼ７のように、耐熱性セラミックス製の内側
容器１４と、高融点金属製の外側容器１５とを着脱自在
に構成することができる。この場合には、内側容器１４
を外側容器１５にはめ込んだときに、外側容器１５の内
周側面と底面とが、内側容器１４の外周底面と外周側面
とに密着するように構成するとよい。
【００５６】このようなるつぼ７を用いれば、内側容器
１４が割れた場合でも、外側容器１５は再使用可能なの
で経済的である。
１４が割れた場合でも、外側容器１５は再使用可能なの
で経済的である。
【００５７】なお、上記るつぼ４、５1〜５3、６、７
は、内側容器１０、１２、１４を窒化ホウ素で構成し、
外側容器１１、１３、１５をＭｏで構成したが、内側容
器１０、１２、１４は、窒化ホウ素に替え、グラファイ
ト、アルミナ等の耐熱性セラミックスを広く用いること
ができる。また、外側容器１１、１３、１５を構成する
材料はＭｏに限定されるものではなく、タンタル(Ｔａ)
等の高融点金属(融点１８００℃以上の金属)を広く用い
ることが可能である。
は、内側容器１０、１２、１４を窒化ホウ素で構成し、
外側容器１１、１３、１５をＭｏで構成したが、内側容
器１０、１２、１４は、窒化ホウ素に替え、グラファイ
ト、アルミナ等の耐熱性セラミックスを広く用いること
ができる。また、外側容器１１、１３、１５を構成する
材料はＭｏに限定されるものではなく、タンタル(Ｔａ)
等の高融点金属(融点１８００℃以上の金属)を広く用い
ることが可能である。
【００５８】更に、耐熱性セラミックスについては、そ
のブロックを切削加工し、容器状に成形する場合に限定
されるものではなく、容器状に成形した後、焼結しても
よい。更にまた、容器の形状は有底円筒形状に限定され
るものではなく、溶融した蒸着材料を蓄えられる形状で
あればよい。
のブロックを切削加工し、容器状に成形する場合に限定
されるものではなく、容器状に成形した後、焼結しても
よい。更にまた、容器の形状は有底円筒形状に限定され
るものではなく、溶融した蒸着材料を蓄えられる形状で
あればよい。
【００５９】外側容器については、強度、耐久性、成形
性の面からは、高融点金属を鋳造法により成形すること
が望ましいが、例えばタングステン(Ｗ)の焼結体等、焼
結により成形したものや、その他の加工法によって容器
状に成形されたものも本発明に含まれる。
性の面からは、高融点金属を鋳造法により成形すること
が望ましいが、例えばタングステン(Ｗ)の焼結体等、焼
結により成形したものや、その他の加工法によって容器
状に成形されたものも本発明に含まれる。
【００６０】なお、本発明のるつぼ内に配置し、溶融さ
せる蒸着材料は、アルミニウムに限定されるものではな
く、内側容器と反応しないものを広く用いることができ
る。
せる蒸着材料は、アルミニウムに限定されるものではな
く、内側容器と反応しないものを広く用いることができ
る。
【００６１】
【発明の効果】溶融した蒸着材料が真空槽内に飛散する
ことがない。真空槽内の清掃作業が容易である。
ことがない。真空槽内の清掃作業が容易である。
【図１】(ａ)〜(ｃ)：本発明の蒸着源用るつぼの例
【図２】本発明の真空蒸着装置の例
【図３】有機ＥＬ素子を説明するための図
【図４】従来技術の蒸着源用るつぼ
９……蒸着装置 ５４……加熱機構 ５０……真空
槽 ４、５1、５2、６、７……るつぼ １０、１
２、１４……内側容器 １１、１３、１５……外側容
器
槽 ４、５1、５2、６、７……るつぼ １０、１
２、１４……内側容器 １１、１３、１５……外側容
器
Claims (5)
- 【請求項１】高融点金属で構成された外側容器と、耐熱
性セラミックスで構成された内側容器とを有し、前記外
側容器が前記内側容器にはめ込まれていることを特徴と
する蒸着源用るつぼ。 - 【請求項２】前記外側容器と前記内側容器とが密着され
ていることを特徴とする請求項１記載の蒸着源用るつ
ぼ。 - 【請求項３】前記内側容器は、耐熱性セラミックスの塊
を切削加工することにより成形されたことを特徴とする
請求項２記載の蒸着源用るつぼ。 - 【請求項４】前記外側容器は、前記高融点金属の鋳造に
よって成形されたことを特徴とする請求項１乃至請求項
３のいずれか１項記載の蒸着源用るつぼ。 - 【請求項５】真空槽と、前記真空槽内に配置された加熱
機構と、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のる
つぼとを有し、前記加熱機構により、前記るつぼを加熱
できるように構成されたことを特徴とする蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04117798A JP3817054B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 蒸着源用るつぼ、及び蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04117798A JP3817054B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 蒸着源用るつぼ、及び蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11222667A true JPH11222667A (ja) | 1999-08-17 |
| JP3817054B2 JP3817054B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=12601163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04117798A Expired - Lifetime JP3817054B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 蒸着源用るつぼ、及び蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3817054B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225699A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Ulvac Japan Ltd | 有機材料用蒸発源及び有機蒸着装置 |
| KR100929035B1 (ko) | 2007-08-23 | 2009-11-26 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 가열용기 및 이를 구비한 증착장치 |
| EP2325348A1 (en) * | 2009-11-20 | 2011-05-25 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Device and method for thermal evaporation of silicon |
| CN103952668A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-07-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 可以侦测和防止高温金属材料泄露的加热容器及制造方法 |
| CN104567369A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-29 | 泰州杰利瑞节能科技发展有限公司 | 一种超音频电磁感应加热熔炼炉 |
| WO2015172409A1 (zh) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 防止高温金属材料泄露的加热容器及其制造方法 |
| CN107893212A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-10 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 一种连续蒸镀设备 |
| JP2018104804A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 製造装置 |
-
1998
- 1998-02-06 JP JP04117798A patent/JP3817054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225699A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Ulvac Japan Ltd | 有機材料用蒸発源及び有機蒸着装置 |
| KR100929035B1 (ko) | 2007-08-23 | 2009-11-26 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 가열용기 및 이를 구비한 증착장치 |
| US8075693B2 (en) | 2007-08-23 | 2011-12-13 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Crucible heating apparatus and deposition apparatus including the same |
| EP2325348A1 (en) * | 2009-11-20 | 2011-05-25 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Device and method for thermal evaporation of silicon |
| WO2011060905A2 (en) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Device and method for thermal evaporation of silicon |
| WO2011060905A3 (en) * | 2009-11-20 | 2011-08-11 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Device and method for thermal evaporation of silicon |
| CN103952668A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-07-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 可以侦测和防止高温金属材料泄露的加热容器及制造方法 |
| WO2015172409A1 (zh) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 防止高温金属材料泄露的加热容器及其制造方法 |
| CN104567369A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-29 | 泰州杰利瑞节能科技发展有限公司 | 一种超音频电磁感应加热熔炼炉 |
| JP2018104804A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 製造装置 |
| CN107893212A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-10 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 一种连续蒸镀设备 |
| CN107893212B (zh) * | 2017-12-18 | 2019-12-20 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 一种连续蒸镀设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3817054B2 (ja) | 2006-08-30 |
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