KR20090012088A - 구조화된 용기 및 이를 구비한 기기 - Google Patents

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KR20090012088A
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Abstract

용기가 증착 기기를 위해 제공되며, 용기는 길이, 너비 및 두께를 갖는다. 용기는 증착되는 물질을 수용하고 증착하기 위한 증착 측면 및 증착 측면의 후면에 위치한 후방 측면을 가지며, 증착 측면 및 후방 측면은 평평하지 않은 표면을 갖는다. 추가로, 증착 기기는 하나 이상의 용기를 갖도록 제공된다.

Description

구조화된 용기 및 이를 구비한 기기{SHAPED CRUCIBLE AND EVAPORATION APPARATUS HAVING SAME}
본 발명은 박막 형성을 위한 증착 기기(evaporation apparatus)에 사용되는 박막 형성 기기 및 용기(crucible)에 관한 것이다. 상세히, 본 발명은 합금 또는 금속의 증착을 위한 증착 기기 및 증착 방법에 관한 것이다. 보다 상세히, 본 발명은 유기 발광 다이오드 제조에 사용되기 위한 증착 기기 및 그 사용 방법에 관한 것이다.
기판 상에 물질의 박막 코팅을 위해 열적 증착 기기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 금속 필름 코팅은 예를 들어 대형 패널 디스플레이의 커패시터 또는 가요성 기판이나 웹(web) 상의 보호층을 제공하며, 이들은 증착기로서 적용될 수 있다.
특히 유기 증착기가 유기 발광 다이오드(OLED)의 특정 제조 형식에 있어서 필수적 기기이다. OLED는 방사층의 특정 형식으로서, 이들은 특정 유기 혼합물의 박막을 포함한다. 이러한 시스템은 텔레비전 스크린, 컴퓨터 디스플레이, 휴대용 시스템 스크린 등에 사용될 수 있다. OLED는 일반적인 방 조명을 위해 사용될 수 있다. OLED 픽셀이 직접 빛을 방사하고 후광(back light)을 필요로 하지 않기 때문에 OLED 구비가능한 색상, 밝기 또는 시각 범위는 종래의 LCD에서보다 크다. 따라서, OLED 디스플레이의 에너지 소비는 LCD 디스플레이에서보다 매우 작다. 더욱이, OLED가 가요성 기판 상에 코팅될 수 있다는 사실은 롤업(roll-up) 디스플레이 또는 의류 내에 포함되는 디스플레이에서도 새로이 적용 가능하다는 분야를 개척한다.
일반적으로, OLED의 다수의 방사층 및 전도층이 전극에 의해 샌드위치된다. OLED의 기능은 일명 전극의 코팅 두께에 따른다. 따라서 OLED의 제조에서 전극 물질이 영향을 받는 코팅 비율이 미리 정해진 공칭 범위 내에 놓인다. 일반적으로, 코팅 두께는 가급적 균등한 것이 바람직하다. 더욱이, 금속과 같은 물질로 기판을 코팅하는 경우, 특히 유기 물질로 기판 상에 이미 증착된 층들은, 플라스마 방사와 같은 증착 처리의 부수적 효과로서 손상될 수 있다. 특히, 유기 물질은 종래 증착 처리에 사용되는 비-유기 물질에 비해 손상에 더욱 민감하다.
전술한 개념에 따라, 본 발명은 청구항 제 1 항에 따른 용기 및 청구항 제 32 항에 따른 증착 기기를 제공한다.
본 발명의 일 양상에 따라, 용기가 증착 기기를 위해 제공되며, 용기는 길이, 너비 및 두께를 가지며, 용기는 증착되는 물질을 수용하고 증착하기 위한 증착 측면 및 증착 측면의 후면에 위치한 후방 측면을 가지며, 증착 측면 및 후방 측면은 평평하지 않은 표면을 갖는다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 증착 기기는 본 발명에 따른 하나 또는 그 이상의 용기를 갖도록 제공된다.
다른 양상에 따라, 본 발명은 증착 기기를 위한 용기를 제공하며, 용기는 제 1 물질로 이루어지고, 증착되는 물질을 수용하기 증착하기 위한 증착 측면을 가지며, 용기는 제 2 물질로 이루어진 부재를 더 포함한다. 전형적으로 제 2 물질의 전기적 전도성은 제 1 물질의 전기적 전도성보다 작다. 보다 전형적으로 제 2 물질은 절연체이다. 전형적으로 상기 부재는 상기 용기의 증착 측면에 위치한다. 전형적으로 상기 부재는 용기의 중앙에 위치한다. 전형적으로 상기 부재는 용기와 형상 결합(form-fit)된다.
보다 바람직하게는, 전술한 실시예들에서 조합되는 특징, 양상 및 설명이 종속항, 상세한 설명 및 도면으로부터 명백하다.
또한, 실시예들은 각각 전술한 방법 단계들을 수행하는 기기 부품을 포함하고 개시한 방법들을 수행하기 위한 기기들에 관한 것이다. 이러한 방법 단계들은 하드웨어 구성요소에 의해, 적정 소프트웨어로 프로그래밍된 컴퓨터에 의해, 이 둘의 조합에 의해 또는 다른 적정 방법에 의해 수행될 수 있다. 더욱이, 전술한 기기를 작동하거나 또는 전술한 기기들을 제조하는 방법에 관한 것이다. 기기의 기능을 수행하거나 기기의 부품을 제조하는 방법 단계를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 범위를 제한하지 않는 실시예로서, 기판은 예를 들어 디스플레이와 같은 디스플레이 기술에서 종종 사용되는 유리 기판을 전형적으로 지칭한다. 본 발명의 실시예들은, 예를 들어 가요성 기판 또는 웹과 같은 다른 기술에서 사용되는 다른 기판 상에 박막 기상 증착에 적용될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 OLED 제조에 사용될 수 있다.
도면의 이하 기술에서, 동일한 참조 번호가 동일한 구성 요소에 지칭된다. 일반적으로 각각의 실시예에 대한 차이점만 기술된다.
전형적으로, 증착되는 물질은 본 발명의 실시예에서 열적으로 증착된다.
일반적으로, 특히 대형 패널 디스플레이에서 예를 들어 대형이며 비교적 박막인 유리 플레이트로서 제공될 수 있는 기판은 전형적으로 코팅 처리에 있어서 수직으로 위치하고 수직 증착기로 코팅된다. "비교적 박막(relatively thin)"의 용어는 0.4mm 내지 1.1mm의 전형적인 유리 두께를 지칭하며, 예를 들어 0.7mm이다. "수직 증착기(vertical evaporator)"는 수직 방향 기판을 코팅하도록 배열되고 이루어진 증착기를 지칭할 수 있다. 또한, "기판(substrate)"은 필름 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 따라 처리되는 기판은 유기 물질로 이미 코팅된 것일 수 있으며 및/또는 유기 물질로 여전히 코팅되어야 하는 것일 수 있다.
본 발명의 수직 증착은, OLED와 같은 코팅된 기판의 연속적 직렬 처리를 허용한다. 보다 상세히, 수직 증착은 대형 기판의 코팅 및 기판 상의 입자의 효과적 방지를 허용한다. 본 발명에 따른 증착 기기에 의해 취급되는 전형적인 기판 크기는 예를 들어 110cm에 이를 수 있다. 일반적으로 본 발명의 용기 및 본 발명의 증착 기기는 특히 OLED 제조에 적용 가능하다.
도 1a에는 본 기술분야에 공지된 용기(100)가 도시된다. 도 1b에는, 용기(100)의 너비를 따른 단면이 도시되며, 도 1c에는 도 1a에 따른 용기의 길이를 따른 단면이 도시된다. 도면에서 도시되는 바와 같이, 용기의 형태는 직사각이며, 용기의 표면은 평평하다.
도 2a는 본 기술분야에 공지된 다른 용기를 도시한다. 도 2b는 도 2a에 따른 용기의 너비에 따른 단면이 도시되며 도 2c는 길이를 따른 용기의 단면을 도시한다. 도 2a 내지 2c에 도시되는 바와 같이, 용기는 상부측에 리세스를 갖는다. 달리 말하면, 본 명세서의 도면들에 도시된 용기의 상부측이 증착 측면을 지칭한다. 증착 측면은 용기 작동시 증착되는 물질을 수용하는 용기의 측면이다. 증착은 증착 측면 상에서 이루어진다. "증착 표면(evaporation surface)"은 본 명세서에서 "증착 측면(evaporation side)"과 동일하게 사용될 수 있다.
본 발명은 증착 측면 및 후면에서 평평하지 않은 용기를 제공한다. 후면은 용기의 증착 측면의 후방 측면으로서 지칭될 수 있다. "후면(back surface)"은 본 명세서에서 "후방 측면(back surface)"과 동일하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따라, 증착 측면 및 후방 측면이 이루어진다. 즉, 증착 측면 및 후방 측면이 적어도 하나의 상승면(elevation) 및/또는 리세스를 구비하에 제공된다. 본 발명의 개념에 따라, 상승면 측면이 지하를 면하도록 용기가 지하 상에 놓이는 경우, 증착 표면의 모든 지점이 평평한 지하와 접하지 않는 경우, 증착 측면에 상승면 또는 리세스가 제공된다. 물론, "모든 지점(every point)"은 문자 그대로 해석되는 것은 아니다. 예를 들어 평평한 용기는 용기가 지하 표면 상에 놓이지 않는 경우 평평한 지하 표면과 직접 접하지 않는 몇몇 지점을 포함한다. 이는 제조 공차 등으로 기인한다.
그러나 본 출원에서 상승면 또는 리세스는 용기 내에 또는 용기 상에 의도적으로 이루어진 상승면 또는 리세스로서 이해되어야 한다. 본 발명의 전형적 실시예에서, 상승면은 주변 표면 상에 적어도 1mm의 높이를 갖는다. 본 출원에서 이해되는 전형적인 리세스는 리세스를 둘러싸는 표면 아래 적어도 1mm 깊이를 갖는다. 다른 실시예에서 상승면 및 리세스의 높이 및 깊이는 용기의 두께에 대해 보다 정확히 한정될 수 있다. 본 발명의 전형적 실시예에서, 상승면은 용기의 총 평균 두께에 대해 적어도 5% 또는 보다 전형적으로 10% 이상 높다. 추가로 또는 대안적으로, 리세스는 용기의 총 평균 두께에 대해 주변 표면 아래로 적어도 5% 또는 보다 전형적으로 10% 이상의 깊이를 갖는다.
"두께(thickness)" 용어는 "두께 분포(thickness distribution)"와 동일하게 사용될 수 있다. 용기의 총 평균 두께는 완전한 용기의 두께 값의 평균으로 이해 된다. 소정의 실시예에서 용기의 가장자리 영역은 총 평균 두께 계산에 고려되지 않을 수 있다. 일반적으로, 본 출원에서 "가장자리 영역(edge region)"은 각각의 방향에 대한 가장자리에 근접한 영역으로 이해될 수 있다. 보다 전형적으로, 가장자리 영역은 각각의 측면의 총 표면의 약 10% 연장으로 이해될 수 있다. 본 발명의 다수의 실시예에서, 가장자리 영역은 증착 표면 및/또는 후방 표면 상에서 평평하다. 더욱이, 본 발명의 다수의 실시예에서, 용기의 가장자리 영역은 직사각 형태의 바아 형태를 갖는다. 전형적 실시예에서 용기 가장자리의 두께는 길이 및/또는 너비 방향이 동일하다. 전형적으로 가장자리 영역은 용기의 다른 부분과 일체화되어 형성된다.
아래에서 본 발명에 따른 용기의 소정의 실시예의 단면이 예시적으로 설명된다. 도 3 내지 11에서, 용기의 너비에 따른 단면이 도시된다. 도 13a 내지 14c에서, 용기의 길이에 따른 단면이 도시된다. 예시적 용기의 증착 측면 및 후방 측면의 구체적 형태는 이론적으로 상호 임의로 조합될 수 있다. 즉, 모든 실시예에서 증착 측면의 형태는 후방 측면의 형태와 완전히 관련되지 않으며, 이에 대하여 후술한다.
도 3~11에서, 용기 작동시 전류(I)는 도면에 수직으로 유동한다. 달리 말하면, 전류는 도면 내로 유동하거나 도면 밖으로 유동한다. 도면에서 "I"로 지칭된 x자 원이 이를 지칭한다.
도 3에서 시작하면, 용기(100)의 너비를 따른 단면이 도시된다. 용기는 상승면(200) 및 후방 측면(300)을 갖는다. 증착 측면에서 리세스(210)가 도시된다. 리세스 자체는 본 실시예에서 직사각 형태를 갖지만 예를 들어 오목한 형태일 수 있다. 더욱이, 용기의 후방 측면에는 2개의 리세스(310)가 있다. 리세스는 오목한 형태를 갖는다.
본 출원에서 "볼록(convex)"의 용어는 실질적으로 연속적인 경사를 갖는 용기 상의 상승면으로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 3차원에서 경사는 구형, 피라미드형, 또는 실린더형일 수 있다. 예를 들어, 2차원에서 경사는 원형, 타원형, 삼각형, 사다리꼴 또는 평평해진 원 또는 타원형일 수 있다.
분석적으로, 본 출원에서 "오목(concave)"의 용어는 실질적으로 연속적 경사를 갖는 리세스로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 3차원에서 경사는 구형, 피라미드형, 또는 실린더형일 수 있다. 예를 들어, 2차원에서 경사는 원형, 타원형, 삼각형, 사다리꼴 또는 평평해진 원 또는 타원형일 수 있다.
경사는 양, 또는 음일 수 있다. 오목 또는 볼록 형태의 경우, 전형적으로 형태 중 하나는 양이고 다른 하나는 음이다. 오목 또는 볼록 형태는 실질적으로 평평한 부분을 포함하며, 즉 점진적으로 동일한 표면 부분이 0에 가깝다.
본 발명의 전형적 실시예에서, 용기는 적어도 하나의 볼록 경사를 가지며, 증착 측면 및/또는 후방 측면의 너비 및/또는 길이를 따라 2mm 내지 2cm 연장되는 하나 이상의 상승면을 가지며, 보다 전형적으로 5mm 내지 1.5cm이다. 또한, 적어도 하나의 오목 경사는 용기의 증착 측면 및/또는 후방 측면의 너비 및/또는 길이의 10% 내지 50% 연장된다.
전형적으로 용기는 용기의 증착 측면 상에서 볼록 형태를 갖가지며, 영역에 서 증착되는 물질을 용융하거나 물질을 증착하도록 사용된다. 이는 이러한 영역에서 증착 특징의 추가적 확대를 야기한다. 용기 상의 온도 분포 디자인 측면에서, 보다 넓은 용역이 보다 큰 방사를 야기하고 따라서 영역의 냉각을 야기하는 것으로 고려되어야 한다. 동일한 이론이 증착 측면의 볼록한 면에도 적용된다. 증착 측면의 형태가 보다 볼록할수록, 보다 많은 방사 및 냉각이 이루어진다.
본 발명의 다른 전형적 실시예에서, 용기는 적어도 하나의 오목한 리세스를 가지며, 증착 측면 및/또는 후방 측면의 너비 및/또는 길이를 따라 2mm 내지 2cm 연장되며, 보다 전형적으로 5mm 내지 1.5cm이다. 또한, 적어도 하나의 오목 상승면은 용기의 증착 측면 및/또는 후방 측면의 너비 및/또는 길이의 10% 내지 50% 연장된다.
본 발명의 다수의 실시예에서, 용기는 전류에 의해 가열된다. 이를 위해, 용기는 접촉 면적을 제공받는다. 접촉 면적은 전류 공급원의 전극과 접촉 가능하다. 용기는, 전압이 용기의 전극에 인가된 경우 전기적 저항성에 의해 가열된다.
용기가 균등하게 가열되지 않는 경우의 예시가 도시되었다. 대신, 보다 가열된 용기의 영역과 여전히 냉각되어 남은 다른 영역이 존재한다. 도 17a 내지 17h에 관련되어 상세히 기재된다. 따라서 용기의 형태를 결정 짓는 것은 용기의 온도 분포의 디자인에 관한 것이다.
일반적으로 본 발명에 따른 용기는 너비 및/또는 길이 방향에 대한 다양한 두께를 갖는다. 다양한 두께는 전압이 연결된 경우 용기의 증착 측면의 다양한 온도를 야기한다.
도 3에 도시된 두께 분포의 용기는 증착 표면(200) 상에 상이한 온도를 제공한다. 보다 상세히, 도시된 실시예에서, 온도는 용기의 중앙 둘레 영역에서 보다 작다. 가장 높은 온도는 용기의 중앙이며, 즉 용기의 가장 큰 두께 영역이다. 일반적으로 도 3에 도시된 제한되지 않는 실시예로서 용기의 후방 측면 상의 리세스는 용기 작동시 증착 측면 상의 온도 구배 및 온도 분포를 돕는 디자인이다.
도 4에서, 도시된 용기는 가장 큰 두께의 중앙 영역을 가지며, 따라서 용기 작동시 가장 큰 온도를 야기한다. 용기는 용기의 후방 측면 상의 중앙 영역에서 상승면(320)을 제공받는다. 상승면은 볼록형태이다. 따라서 중앙을 통한 전류는 용기의 가장 높은 온도를 야기한다.
도 5에 도시된 용기는 경사가 오목한 리세스(210)를 갖는다. 후방 측면에서 2개의 리세스(310)가 제공된다.
증착 측면 및/또는 후방 측면 상의 리세스의 단면은 일반적으로 그리고 제한되지 않은 실시예로서 반원형이다. 다른 실시예에서 증착 측면 및/또는 후방 측면 내의 리세스의 단면 형태는 리세스의 내측 영역 내의 반원형 및 리세스의 외측 영역 내의 직사각형일 수 있다.
도 5에 도시된 실시예 형태는, 중앙이 가장 큰 두께를 갖는 용기의 중앙 둘레에 놓인 2개의 영역을 갖는다. 이러한 영역들 사이의 중앙 영역(350)은 가장 높은 온도를 갖는다. 따라서, 도 5에 도시된 실시예는 하나의 가장 높은 영역을 제공받도록 이루어진 용기를 도시하며, 즉, 소위 "핫 스팟(hot spot)"이라 지칭된다.
일반적으로 가장 높은 온도의 증착 측면 상의 영역이 "핫 스팟"이라 지칭된 다. 전형적으로, 물질은 핫 스팟에서 또는 이에 인접하여 증착된다. 핫 스팟은 용기의 증착 측면 상의 영역으로서 한정되며 여기에서 용기의 두께는 용기의 너비 방향을 따라 가장 크다. 전형적으로 본 발명의 핫 스팟은 200 내지 16,000mm2(예를 들어 200mm x 80mm)의 표면 영역을 가지며, 보다 전형적으로 500 내지 1,500mm2이다. 표면 크기는 바람직한 증착 비율에 따라 결정된다.
본 발명의 전형적 실시예에 따라, 용기는 2개의 핫 스팟을 제공한다. 이는 도 8의 도면을 통해 예시적으로 설명될 것이다. 2개의 핫 스팟 실시예에서, 보다 작은 온도의 영역은 2개의 핫 스팟에 의해 둘러싸인다. 전형적으로 증착되는 물질은 2개의 핫 스팟에 의해 둘러싸인 영역에 공급된다. 영역은 용융 구역(melting zone)으로 지칭될 수 있다. 도 8에서, 이러한 구역은 참조 번호 (360)으로 지칭된다. 이러한 구역에 공급되는 물질은 전형적으로 고체 물질이며 이러한 구역에서 용융된다. 용융 구역 둘레의 영역, 즉 핫 스팟은 증착 구역으로 지칭될 수 있다. 전형적으로 용융 구역 내의 용융되는 물질은 보다 고온의 영역 즉 증착 구역을 향한다. 보다 높은 온도로 인하여 물질이 이러한 영역 내에서 증착된다.
도 6에 도시된 실시예에서, 용기(100)는 증착 측면 상에서 볼록 상승면(220)을 갖고 후방 측면 상에서 오목 리세스(310)를 갖는다. 도시된 바와 같이 상승면(220)에 할당된 반지름은 리세스(310)에 할당된 반지름보다 크다. 할당된 반지름은 상승면 또는 리세스의 단면에 부분적으로 일치하는 가상의 원의 반지름으로 이해될 수 있다. 이는 용기의 중앙의 가장 작은 두께의 두께 분포 및 용기의 가장 자리를 향한 곳으로부터 시작되는 두께의 증가를 야기한다. 온도는 용기 작동시 용기의 중앙을 향해 감소된다. 전형적인 반지름은 1mm 내지 8mm, 예를 들어 3mm 내지 5mm이다.
본 발명의 전형적 실시예에서, 증착 측면 및/또는 후방 측면 상의 리세스 및/또는 상승면은 용기의 가장자리에 연장되지 않는다.
도 7에 도시된 용기는 볼록한 증착 측면을 갖는다. 본 실시예는 완전한 증착 측면이 볼록한 실시예와는 상이하다. 더욱이, 실시예는 리세스(310, 315)를 가지며, 리세스(310)는 오목한 형태의 추가 리세스(315)를 구비하여 직사각 리세스이며 리세스(315) 중앙은 평평하다. 증착 측면 상의 볼록 상승면을 따라 용기의 형태는 가장 큰 두께를 갖는 중앙 영역을 야기하고 따라서 용기 작동시 가장 높은 온도를 야기한다. 달리 말하면, 도 7은 핫 스팟만을 제공하는 실시예를 도시하며, 그러한 핫 스팟은 너비 방향을 따라 용기 상에 중앙으로 정렬된다.
일반적으로, 상승면 및/또는 리세스는 증착 측면 및/또는 후방 측면의 일부만을 커버할 수 있다. 전형적으로 증착 측면 및/또는 후방 측면의 적어도 70%가 커버되며, 보다 전형적으로 적어도 50%이다. 이러한 퍼센티지는 각각의 측면, 즉 증착 측면 또는 후방 측면의 총 표면에 대한 상승면 또는 리세스의 총 표면으로서 이해된다. 다른 실시예에서, 퍼센티지는 각각의 측면 즉 증착 측면 또는 후방 측면에 대한 용기의 총 길이 또는 너비에 대한 용기의 길이 또는 너비 방향을 따른 상승면 또는 리세스의 연장으로서 계산된다.
도 8의 용기(100)는 증착 측면 상에 오목한 리세스(210)를 갖는다. 후방 측 면 상에 2개의 단의 상승면(320, 325)이 존재한다. 추가로, 리세스(310)가 용기 너비를 따라 용기의 중앙에 위치한다. 작동시, 도 8의 용기는 2개의 핫 스팟, 즉 증착 구역(350)을 갖는다. 이러한 구역에서 용기의 두께가 가장 크다. 핫 스팟(350) 사이의 용융 구역(360)에서 두께는 증착 측면의 오목한 형태 및 후방 측면의 리세스로 인하여 가장 작다. 따라서, 작동시 온도는 핫 스팟에 비교하여 더 작다. 전술한 바와 같이, 용융 구역은 전형적으로 증착되는 물질이 제공되며, 용융되는 물질은 증착 구역에서 전형적으로 증착된다.
일반적으로 본 발명에 따른 상승면 또는 리세스는 2 내지 10단의 다단(multi-stage)일 수 있으며, 보다 전형적으로 2 내지 5단이다. 전형적으로 각각의 단은 0.5mm 내지 5mm의 높이를 갖는다. 단 사이의 관계는 전형적으로, 용기 중앙에 위치한 단에 근접할수록 단이 보다 작아진다.
일반적으로 본 발명에 따른 상승면은 연속적 또는 불연속적이다. 불연속 상승면은 전형적으로 단의 형태이다. 상승면이 다단이라면 이는 수개의 단의 형태를 갖는다. 반대로, 연속적 상승면은 용기 두께의 갑작스런 변화를 제공하지 않는다. 구배가 표면의 각각의 연속적인 부분의 모든 지점에서 계산될 수 있다. 본 발명에 따른 용기의 전형적 실시예는 전형적으로 증착 측면의 총 표면의 5% 내지 20%의 영역을 가지며, 용기의 두께는 감소됨에 따라 연속적으로 수정된다.
유사하게, 불연속 리세스는 하나 또는 그 이상의 단의 형태를 갖는 것으로 이해될 수 있다. 연속적 리세스는 구배가 임의로 커지거나 작아지지 않는 표면을 갖는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명에 따라, 증착 측면 및/또는 후방 측면은 하 나 또는 그 이상의 연속적 및/또는 불연속 리세스 및/또는 상승면을 제공받을 수 있다.
전형적으로 후방 측면은 상승면 및/또는 리세스를 제공받는다. 전형적인 실시예에서 상승면 및/또는 리세스는 그 너비를 따라 용기의 중앙에서 연속적 부분을 갖는다.
도 9의 실시예에서, 후방 측면 상의 리세스는 개념적으로 도 7에 도시된 실시예의 후방 측면 상의 리세스와 동일하다. 증착 측면 상의 상승면(220)은 용기의 가장자리에서 시작된다. 그러나 상승면의 볼록 형태는 용기의 중앙에 근접한 영역(225)에서 평평해진다. 전술한 바와 같이 도 3 내지 11의 실시예에 도시된 예시적인 모든 형태는 이론적으로 임의로 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 평평한 영역(225)이 전술한 다른 실시예 모두에서 증착 측면 및 후방 측면에 적용될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 용기의 다른 실시예를 도시하며, 여기에서 상승면(220)이 증착 측면 상에서 용기의 중앙을 향해 점진적으로 증가하며 리세스(310)가 그릇의 형태로 용기 내에서 연장되며, 상승면(220)이 용기 밖으로 연장된다. 이에 따라 작동시 2개의 핫 스팟이 용기의 가장 중앙 주변에 위치한다. 중앙 영역에서 두께는 리세스(310)로 인하여 감소된다. 따라서 중앙의 온도는 핫 스팟의 온도보다 작다.
전형적으로 본 발명에 따른 상승면 및/또는 리세스의 점진적인 증가는 2° 내지 20°의 리드각(lead angle)을 가지며, 보다 전형적으로 5° 내지 15°이다.
도 11은 본 발명에 따른 용기의 실시예를 도시하며, 여기에서 증착 측면은 도 10의 실시예와 유사한 형태이다. 그러나 후방 측면 상의 리세스(310)에 경사가 제공되지 않고 직사각 단면을 갖는다. 따라서, 이러한 실시예는 그 너비를 따라 용기의 중앙에 위치한 하나의 핫 스팟을 제공한다.
지금까지 본 발명에 따른 용기의 소정의 실시예의 너비에 따른 단면이 기재되었다. 이하에서는 용기의 길이에 따른 형태를 논의한다.
용기는 3차원 방향을 따라 연장된다. 일반적으로 용기의 가장 큰 크기를 갖는 방향이 용기의 길이 방향을 한정한다. 유사하게, 용기의 가장 작은 크기를 갖는 방향이 용기의 두께 방향을 한정한다. 용기의 너비 방향은 두께 및 너비 방향에 수직으로 한정된다. 전형적으로 용기는, 용기 작동시 용기의 길이를 따라 유동하는 전류(I)를 갖도록 이루어진다. 이는 도 12~16b, 17a 및 17e에서 화살표로 지시한다.
본 발명에 따른 증착 기기에서, 용기는 전형적으로 용기의 길이에 대한 정면 및 후면에 장착된다. 전형적으로 전압 공급원의 연결은 이러한 측면들에 영향을 준다. 예를 들어 도 12에 도시된 용기는 접촉 영역(405, 410)에서 전압에 연결되고 장착된다.
도 12에 도시된 용기는 본 발명에 따른 용기의 개략적 도면이다. 어떠한 리세스 및 상승면이 도면에 없다. 이는, 도시된 용기가 본 발명에 따른 용기의 가능한 모든 실시예를 아우르기 때문이다. 도 12의 목적은, 도 13a 내지 14c의 단면을 위치하는 바를 나타내고자 함이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용 기는 직사각이며, 직사각의 보다 긴 측면이 용기의 길이를 한정하고 직사각의 짧은 측면이 용기의 너비를 한정한다.
도 13a 내지 14c의 모든 단면은 용기의 길이를 따라 취한 것이다. 도 12에 도시된 바와 같이 도 14a 내지 14c에 도시된 다면은 용기의 중앙을 통한 단면이다. 도 13a 내지 13c에 도시된 단면은 용기의 중앙에 근접하여 취한 단면이다. 용기의 형태는 길이를 따라 용기의 중앙을 통한 표면에 대해 대칭으로 가정된다.
이하에서 용기의 3개의 상이한 실시예가 논의된다. 각각의 실시예에서 2개의 상이한 단면이 도시된다. 도 13a 및 14a에 도시된 단면은 본 발명에 따른 용기의 제 1 실시예이며, 도 13b 및 14b에 도시된 단면은 본 발명에 따른 용기의 제 2 실시예이며, 그리고 도 13c 및 14c에 도시된 단면은 본 발명에 따른 용기의 제 3 실시예이다.
제 1 실시예의 용기가 증착 측면 상에서 리세스(210) 및 후방 측면 상에서 리세스(310)를 구비하며 도 13a에 도시된다. 리세스(210)는 단면선(ⅩⅣ)을 따라 즉 용기의 너비에 대한 중앙에서 보다 깊어진다. 이는 도 14a에 도시된다. 따라서, 작동시, 용기의 길이 방향 온도는 가장자리 영역에서 가장 작다. 길이에 대한 중앙 영역의 온도는 가장 높다. 그러나 이러한 영역에서 너비에 대한 중앙의 온도는 너비에 대한 중앙 둘레의 영역에서보다 작다. 즉, 실시예는 2개의 핫 스팟을 도시한다.
도 13b 및 14b에 도시된 제 2 실시예에서, 증착 측면은 상승면(220) 및 리세스(210)를 갖는다. 상승면(220)과 리세스(210)의 관계는, 리세스(210)의 바닥 영 역이 용기의 가장자리 영역보다 낮다. 용기의 중앙에 근접하여, 도 13b에 도시된 바와 같이, 용기는 후방 측면 상에서 리세스(310)를 포함한다. 리세스는 증착 측면 상에서 리세스(210)에 동심 대칭으로 배열된다. 리세스는 도 14b에 도시된 바와 같이 너비를 따라 용기의 중앙을 향해 증가한다. 여기에서 리세스(310)는 그 단면이 증착 측면 상의 리세스(210)의 바닥 표면의 단면에서보다 큰 바닥 표면을 갖는다.
도 13c 및 14c에 제 3 실시예가 도시된다. 도 13c에 도시된 바와 같이 증착 측면 상에 리세스(210) 및 후방 측면 상에 리세스(310)가 제공된다. 도 12의 선(ⅩⅣ)을 따른 단면이 도 14c에 도시된다. 그 너비에 대한 용기의 중앙에서의 리세스(310)는 도 13c에 도시되는 바와 같이 가장자리에 근접한 리세스에 비교하여 확대된다. 총 리세스(210)에 추가하여 증착 측면 상에서 추가의 2개의 리세스(215)가 존재한다. 본 발명의 모든 실시예에서 가능한 바와 같이 리세스의 가장자리는 둥글다.
도 13c 및 14c에 도시된 용기의 실시예에는 증착 측면 상에 2개의 핫 스팟, 즉 2개의 리세스(215)가 제공된다. 전형적 실시예에서, 증착 물질은 2개의 리세스 사이의 영역, 즉 용융 구역에 공급된다. 증착 물질은 전형적으로 용융 구역(360)에서 용융되며 핫 스팟(350)에 유동하여 여기에서 증착된다.
일반적으로 본 발명에 따른 용기의 실시예는 증착 측면 및/또는 후방 측면 상에서 다수의 리세스 및/또는 상승면을 포함할 수 있다. 더욱이, 제한되지 않는 실시예로서 리세스 및/또는 상승면의 형태는 반원형, 부분 원형, 직사각, 정사각, 타원형, 사다리꼴, 삼각형, 다각형 등일 수 있다.
일반적으로 용기를 디자인하는 경우 소정의 양상들을 고려하여야만 한다. 먼저, 본 명세서를 통해 설명되듯, 용기의 두께 분포는 용기 작동시 온도에 큰 영향을 준다. 둘째로 공급받는 용기 상의 영역은 물질 증착 에너지 소비로서 냉각된다. 따라서 이러한 영역은 동일 두께를 갖는 영역에 근접한 지점에서보다 그 온도가 낮을 수 있다.
더욱이, 열 전도가 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 많은 양의 전류가 이러한 위치를 가열하는 용기 상의 위치는 오직 낮은 온도를 갖는 위치에 근접한 영역에 의해 냉각될 수 있다. 열 전도 효과는 용기 내의 낮은 전도성 또는 비-전도성 부분을 제공받는 본 발명의 실시예들에서 설명되며, 이에 대해서 도 22 및 23을 참조하여 상세히 후술한다. 추가 효과로 인해 방사되는 열적인 방사에 의한 열 방사는 영향을 받을 수 있다. 넓은 영역은 작은 영역에서보다 큰 방사를 갖는다. 유사하게, 리세스의 총 면적이 상승면의 총 면적과 같더라도 리세스의 총 열 방사는 상승면의 총 열 방사보다 작다. 이는, 리세스 내의 방사된 열의 일부가 리세스 자체에 의해 수집되기 때문이다.
일반적으로, 제한되지 않는 실시예로서 증착 측면 및/또는 후방 측면이 하나의 리세스가 다른 리세스보다 매우 크도록 2개의 리세스를 구비할 수 있다. 보다 큰 리세스는 작동시 용기 온도 분포에 대해 거친 디자인으로 이루어지며 작은 리세스는 온도 분포에 대해 미세한 디자인으로 이루어진다. 따라서, 본 발명의 전형적 실시예에서 보다 작은 리세스는 보다 큰 리세스 내에 포함된다. 또한, 다수의 리 세스 및/또는 하나 또는 그 이상의 상승면 및/또는 하나 또는 그 이상의 상승면과 하나 또는 그 이상의 리세스의 조합이 모드 가능하다. 예를 들어, 도 14c에 도시된 단면은, 용기가 보다 큰 리세스(210)를 포함하는 것으로 도시된다. 여기에서 보다 큰 리세스는 총 치수에 대한 것이다. 더욱이, 2개의 리세스(215)가 리세스(210) 내에 포함된다. 전형적으로 보다 작은 리세스의 총 크기 및/또는 깊이는 보다 큰 리세스에서 보다 작다.
도 15a 및 15b는 본 발명에 따른 용기의 실시예의 2개의 개략적 도면이다. 도 15a에서 증착 측면(200)이 단-형태 상승면(220)을 가지며 리세스(210)는 상승면 중앙에 위치한다. 후방 측면(300)에 리세스(310)가 제공된다. 용기의 길이를 따른 정면 측면 및 후방 측면에서 접촉 영역(405, 410)이 도시된다.
도 15a의 동일 용기(100)가 도 15b에서 개략적으로 도시되며, 후방 측면(300)으로부터 본 도면이다. 도시된 바와 같이, 후방 측면(300) 상의 리세스(310)는 직사각 형태이며 전방 측면 상의 리세스(210)는 부분 원형이다(도 15a에 보다 잘 도시됨). 일반적으로 본 발명에 따른 증착 측면 및/또는 상승면 측면 상의 리세스 형태는 원형, 부분 원형, 타원형, 부분 타원형, 실린더형, 또는 부분 실린더형일 수 있다.
도 16a 및 16b는 본 발명에 따른 용기의 다른 실시예의 2개의 개략적 도면이다. 도 16a에 도시되는 바와 같이, 증착 측면(200)이 상승면(220)에 제공된다. 리세스(210)는 상승면(220) 내에 내포된다. 전형적으로 본 명세서에 사용되는 "내포된다(embedded)" 용어는 "그 안에 또는 그 위에 위치한다(located within or on)"으로 이해될 수 있다.
본 실시예에서, 가장자리 영역은 접촉 영역(405, 410)에 인접한 증착 측면(200) 상의 평평한 영역이다. 리세스(210)는 평평하지 않고 약간 볼록한 바닥 영역을 갖는다. 달리 말하면, 리세스(210)가 볼록 형태의 상승면을 제공받는다. 일반적으로 도 16a에 도시된 전형적 실시예에서와 같이, 증착 측면-소정의 실시예에서는 후방 측면-에 용기의 상승면 내에 내포된 리세스 내에 위치하는 상승면이 제공되는 것이 가능하다.
도 16b는 도 16a에 도시된 용기의 동일 실시예를 후방 측면에서 본 개략적 도면이다. 도시된 바와 같이, 후방 측면에는 리세스(310)가 제공된다. 본 발명의 전형적으로, 후방 측면의 리세스는 용기의 길이 및 너비 방향을 따라 용기의 중앙에 위치한다. 리세스(310)는 후방 표면에 근접한 곧은 벽체 영역 및 용기의 바닥을 형성하는 굽은 벽체 영역의 2-단 리세스이다.
도 16c는, 용기의 너비를 따른 평면에서의 도 16b에 도시된 용기의 단면이며 도 16b에서 화살표로 지칭된다. 도 16c에 도시되는 바와 같이, 용기의 두께는 용기의 중앙에서 가장 작다. 두께는 중앙을 둘러싸는 영역에서 보다 크다. 따라서, 중앙 영역은 작동시 온도가 감소하는 용기의 용융 구역을 지칭한다. 용융 구역 둘레의 영역은 용기 작동시 보다 높은 온도를 갖는 증착 구역이다.
일반적으로 제한되지 않는 실시예로서, 본 발명의 용기는 5cm 내지 50cm의 전형적 길이를 가지며, 보다 전형적으로 10cm 내지 20cm이다. 용기의 전형적 너비는 0.5cm 내지 5cm이며, 보다 전형적으로 1cm 내지 3cm이다. 본 발명의 다수의 실 시예에서, 용기는 두께 방향에 수직인 단면으로 취한 경우 직사각 형태를 갖는다. 일반적으로 용기 내의 리세스 깊이는 1mm 내지 1cm이며, 보다 전형적으로 2mm 내지 8mm이다. 일반적으로 용기로부터 밖으로 연장되는 상승면의 높이는 1mm 내지 1cm이며, 보다 전형적으로 2mm 내지 8mm이다. 리세스의 깊이는 용기의 두께 방향에서 본 경우 리세스 바닥부와 표면을 둘러싸는 리세스 사이의 최대 거리로서 한정된다. 유사하게 상승면의 높이는 용기의 두께 방향에서 본 경우 상승면 피크와 표면을 둘러싸는 상승면 사이의 최대 거리로서 한정된다.
일반적으로, 본 발명에 따라서 용가의 증착 측면 및 후방 측면 구조화된다. 본 명세서에서 "구조화된다(structured)" 용어는 평평하지 않은 표면을 지칭할 수 있다. 구조화 목적은 다수의 접힘부(fold)에 있다. 후방 표면 및 증착 표면의 특정 형태가 용기 작동시 상호작용한다는 점을 주지하여야 한다. 이러한 표면들은 증착 효율 및 품질을 가능한 양호하게 하도록 디자인된다. 증착 품질은 증착 동안 기판 상의 열적 응력 문제를 포함한다. 효율 및 품질은 물질이 작동시 용기에 공급되는 경우 생성되는 증착 분포의 형태에 따른다. 평평한 후방 측면 및 구조화된 정방 측면의 리세스를 구비한 용기를 갖는 것이 공지된다. 그러나 증착 측면의 모든 구조화가 용기 내의 그리고 용기의 증착 측면 내의 온도 분포를 변화시키기에, 구조화된 전방 측면의 형태가 증착 분포를 디자인하는데 자유로울 수 없다.
이는 본 발명에 의해 극복된다. 증착 측면 및 후방 측면을 디자인함으로써, 증착 측면의 다자인 및 구조화는 온도 고려로부터 벗어날 수 있다. 증착 표면을 디자인하는 경우, 본 발명은 오직 표면 형태로부터 야기되는 증착 분포 특성에 초 점을 맞출 수 있다. 더욱이, 증착 표면 상의 바람직한 온도 분포를 갖도록, 용기의 후방 측면이 이러한 목적으로 구조화된다. 요컨대, 용기의 후방 측면 및 증착 측면 형태의 디자인 모두 증착 표면의 총 최적화를 허용하며, 따라서 증착 효율 및 품질의 최적화를 허용한다. 이는, 용기 내에 부재를 포함함으로써 강화되며, 부재는 용기의 물질과 상이한 물질로 이루어진다. 이는 도 23에 대한 설명을 통해 후술된다.
본 발명에 따른 용기의 소정의 실시예에 따라, 용기의 길이를 따른 대칭 형태를 갖는다. 이는, 용기가 용기의 중앙을 가로지른 너비 방향으로 연장된 거울 평면을 따라 거울 대칭일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 용기는 용기의 길이를 따라 대칭 형태를 갖는다.
본 발명에 따른 용기의 소정의 실시예에 따라, 용기의 너비를 따른 대칭 형태를 갖는다. 이는, 용기가 용기의 중앙을 가로지른 길이 방향으로 연장된 거울 평면을 따라 거울 대칭일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 용기는 용기의 너비를 따라 대칭 형태를 갖는다.
다른 실시예에서, 용기는 용기의 두께를 따라 대칭이다. 달리 말하면, 증착 측면 및 후방 측면 상에서 평평하지 않은 구조가 동일하다.
전형적으로 본 발명에 따른 용기는 용기의 길이 및/또는 너비를 따른 구분되는 방향을 갖지 않는다. 전형적 실시예에서, 본 발명에 따른 용기는 많은 양의 액체를 저장하는데 적합하지 않다. 액체는 증착되지 않은 용기에 공급된 물질의 일부이다. 일반적으로, 본 발명의 실시예에 따라 용기의 너비는 용기의 길이 방향을 따라 일정하며, 및/또는 용기의 길이는 용기의 너비 방향을 따라 일정하다.
도 17a 내지 17c는 본 발명에 따른 용기의 실시예의 다른 단면을 도시하며, 도 17a는 용기의 길이를 따른 단면도이고 도 17b 및 17c는 상이한 위치에서 너비를 따른 단면도이다.
일반적으로, 용기는 용기를 통해 전도된 전류에 의해 가열된다. 이러는 동안 전압이 용기에 인간된다. 전형적으로 전압이 인가되어 용기의 길이를 따라 연장된 용기 내에 전압차가 발생한다. 전형적으로 용기의 너비 및 두께를 따른 전압차는 없다.
이에 따라, 전류는 용기를 통해 일 측면으로부터 다른 측면으로 유동한다. 도 17a에 도시된 바와 같이, 전류(I)는 용기의 좌측으로부터 용기의 우측으로 또는 그 역으로 유동한다. 이는 도 17a에 화살표로 도시된다. 도 17a에 도시된 실시예의 용기는 용기의 길이를 따른 단면이며 두께가 상이하다. 이는 도 17b 및 17c에 도시되며 도 17a에서 화살표로 지칭되는 위치에서의 용기의 단면도이다. 용기의 중앙에 근접할수록, 두께는 작아진다. 이에 따라 용기의 단면이 중앙에 가까워진 단면이 도 17c에 도시되며, 도 17b에 도시된 단면에서의 용기와 비교하여 보다 작은 두께의 직사각을 도시한다. 요컨대, 도 17a~c에 도시된 용기는 용기의 너비 방향에서 두께가 상이하지 않고 길이 방향에서만 상이하다. 보다 기술적으로 기재하면, 용기 표면의 구배가 용기의 너비 방향 모두에서 0이다.
도 17d는 전류(I)가 용기의 일측면으로부터 다른 측면으로 유동하는 동안 극복하여야 하는 저항을 도시하는 개략적인 등가 회로도 다이어그램이다. 용기의 가 장자리 영역에서, 용기의 넓은 단면이 존재한다(도 17b 참조). 따라서, 이러한 영역의 저항(Rs)은 작다. 용기의 중앙에 근접할수록, 너비를 따른 단면이 작아진다. 따라서 저항이 커진다. 이는, 도 17d의 저항(Rm)으로 개략적으로 도시된다. 용기의 가장 작은 단면 위치에서 저항이 가장 크다. 이러한 위치에서 영역마다 전류, 즉 전류 밀도는 최대이며 높은 온도를 야기한다.
용기의 가열 전력은 전류 곱하게 저항의 제곱으로 계산될 수 있다. (P=I2*R) 따라서, 용기에 걸친 총 전류가 용기의 길이를 따른 모든 단면에서 동일함에 따라, 가열은 저항에 비례한다. 결과적으로, 도 17a에 도시된 용기의 중앙 영역은 용기의 너비를 따라 가장 작은 단면 영역을 가지며, 길이 방향에 대해 정면 측면으로부터 후면 측면을 향하여 온도가 감소하는 가장 고온 영역이다. 도 17b 및 17c에 도시된 용기의 너비 방향에 대한 단면을 통해 명백하듯이, 용기의 너비 방향을 따른 온도가 일정하다.
도 17a~17d에 대한 설명은, 용기가 너비 방향으로 형태를 규정하는 경우 상이해진다. 이는 도 17e~17h와 관련하여 설명되다.
도 17e는 용기의 길이 방향을 따른 용기의 실시예의 단면을 도시한다. 도 17a의 실시예에서와 같이, 용기는 단면으로 3개의 상이한 두께를 포함한다.
용기의 너비를 따른 단면은 가장자리 영역에서 형태가 정해지지 않으며, 즉 정면 측면 및 후면 측면에 근접하다. 이는 도 17f에 도시된다. 그러나 용기의 길이에 대한 중앙 영역에서 용기는 너비를 따라 형태가 정해진다. 이는 도 17g에 도 시된다. 따라서 용기는 증착 측면 및 후방 측면 모두에서 리세스를 제공받는다.
도 17h는 전류(I)가 용기의 일측면으로부터 다른 측면으로 유동하는 동안 극복하여야 하는 저항을 도시하는 개략적인 등가 회로도 다이어그램이다. 용기의 가장자리 영역에서, 용기의 넓은 단면이 존재한다(도 17f 참조). 따라서, 이러한 영역의 저항(Rs)은 작다. 더욱이, 용기의 너비를 따라 정해진 형태가 없다. 용기를 통해 전류는 용기의 완전한 너비에 걸쳐 균등하게 분포한다.
용기는 중앙에 약간 근접하여 너비를 따른 직사각 단면을 가질 수 있다. 도 17d에 관하여 전술한 바와 같이, 총 저항이 증가하여 저항(Rm)에서 Rm > Rs를 야기한다.
중앙에 근접할수록, 특히 용기의 길이를 따른 중앙에서, 너비에 따른 단면은 작아지며, 추가하여 용기는 도 17g에 도시된 너비를 따라 형태가 결정된다. 따라서, 총 저항은 증가한다. 추가하여, 중앙 영역에서 유동하는 전류를 위한 가장 작은 단면이 존재함에 따라, 너비를 따른 중앙 영역의 저항(Rh2)이 중앙 영역 바깥에 있는 영역의 저항과 비교하여 보다 크다. 개략적인 등가 회로도 다이어그램에서, 이는 전류가 병렬로 배열된 저항을 갖는 회로를 통과하여야 함을 의미한다. 용기의 가장 중앙에서, 단면이 가장 작다. 따라서, 저항이 가장 크다: 전류는 저항(Rh2)를 극복하여야 한다. 중앙 영역에서 벗어나서, 용기의 두께는 이러한 영역에서 보다 큼에 따라, 저항(Rh1, Rh3)이 중앙의 저항(Rh2)보다 작다.
요컨대, 도 17e~g에 도시된 용기의 상황은 도 17h의 개략적인 등가 회로도 다이어그램에 의해 설명되고 도시된다. 용기가 너비를 따라 형태 지어진 단면을 가지는 경우, 이러한 단면을 통과하는 전류는 병렬로 배열된 다수의 저항을 통과한다. 저항은, 용기가 가장 작은 두께를 갖는 위치에서 가장 크며, 예를 들어 도 17g에 도시된 용기의 가장 중앙의 Rh2와 같다. 저항은 보다 큰 두께를 갖는 영역에서 보다 작으며, 예를 들어 도 17g에 도시된 용기의 중앙 영역을 벗어난 영역에서의 Rh1, Rh3과 같다. 너비에 대해 대칭 형태의 용기의 경우, 저항(Rh1)과 저항(Rh3)은 동일하다. 너비에 대해 대칭 형태의 용기의 경우 Rh1은 Rh3과 상이하다. 유사하게, 병렬 저항(Rh1, Rh2, Rh3)으로부터 기인한 총 저항은 저항(Rm)보다 크다.
결과적으로, 보다 큰 저항(예를 들어, Rh2)을 갖는 영역을 통한 전류는 보다 작은 저항(예를 들어, Rh1 또는 Rh3)을 갖는 영역을 통한 전류보다 작다. 전류는 가장 작은 저항을 따른 길을 취한다. 도 17e~g에 도시된 실시예에서, 용기의 너비 방향으로 가장 중앙을 통하는 (길이를 따른 중앙 위치에서의) 전류는 그 외의 영역을 통하는 전류보다 작다. 따라서, 중앙 영역은 그 외의 영역에서보다 덜 가열된다.
도 18a, 18b, 19 및 20은 본 발명에 따른 증착 기기의 실시예를 도시한다.
도 18a에서, 본 발명에 따른 용기(100)는 수직 배열된 기판(10)의 정면에 위치한다.
도 18b에서, 용기(100) 및 수직을 향한 기판(10)에 추가하여, 틈 유닛(530)이 존재한다. 틈 유닛(530)은 본 발명에 따른 증착 기기에서 증착되는 물질의 증착 분포의 둘레 영역을 기판(10)에의 영향으로부터 방지하도록 사용될 수 있다. 틈 유닛은 코팅 두께에 따른 바람직하지 못한 불균등성을 방지하는데 도움을 준다.
전형적인 틈 유닛 크기는 500 내지 1,200mm 범위 내이다. 전형적인 틈 형태는 굴곡진다. 틈의 크기 및 형태는 기판 높이에 따른다. 도 18c는 본 발명에 따른 틈 유닛(530)의 가능한 실시예를 도시한다. 틈 유닛은 개방 영역(595)을 포함하며, 여기에서 증착되는 물질이 코팅되는 기판을 향해 틈 유닛을 통과할 수 있다. 개방 영역은 용기의 중앙에 배열된다. 전형적으로 개방 유닛은 굴곡진 형태이다. 더욱이, 틈 유닛은 폐쇄 영역(590)을 포함한다. 증착되는 물질은 폐쇄 영역에 의해 코팅되는 기판을 향한 전진이 중단된다.
도 18c에 도시되는 틈 유닛은 오직 하나의 증착 유닛을 갖는 증착 기기에 전형적으로 사용된다. 이 경우, 코팅 분포는 중앙에서 최대치를 갖는다. 따라서, 균등한 코팅을 보장하도록 틈 유닛의 개방 영역은 중앙에서 가장 작은 개구부를 갖는 방식으로 굴곡지게 형태를 정한다.
본 발명에 따른 수직 증착 기기의 전형적 실시예에 따라, 기판(10)은 증착기 용기(100)를 지나 수평으로 전송한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 증착 기기는 수평 방향으로 수직하게 배열된 기판의 연속적 기판 처리를 제공한다. 이러한 연속적 코팅은 본 명세서에서 "직렬 코팅(in-line coating)"으로 지칭된다.
다른 실시예에 따라, 본 발명에 따른 증착 기기는 웹 코팅에 적용될 수 있다. 전형적으로 웹은 수평으로 배열되고 하나 또는 그 이상의 용기 상에 안내된다. 다수의 용기의 경우, 이들은 전형적으로 동일하다. 다수의 용기를 갖는 실시예에서, 이들은 일렬로 배열되는 것이 전형적이며, 즉 직선을 따라 상호 인접하게 배열된다. 대안적으로, 용기들은 상호 이격되어 위치할 수 있다. 여기에서 이격은 전형적으로 코팅되는 웹의 너비에 대한 위치를 지칭한다.
도 19는 용기(100), 틈 유닛(530), 및 수직 배열된 기판(10)을 구비한 본 발명에 따른 증착 기기의 다른 실시예를 도시한다. 용기(100)는 연결부(540)에 의해 그 전극에서 전압에 연결된다. 전압은 가열을 위해 용기(100)를 통해 전류를 전도시키도록 인가된다. 증착되는 물질(520)은 물질 와이어 코일(510)로부터 용기(100)에 공급된다. 일반적으로, 본 발명에 따른 증착 기기는 물질 와이어로서 코일을 전송하는 코일 캐리어를 포함할 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이 코일 캐리어(500)는 물질 와이어(520)를 용기(100)에 공급하도록 물질 와이어 코일(510)을 전송한다. 코일 캐리어는 본 발명에 따른 증착 기기의 모든 실시예에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 증착 기기의 전형적 실시예에서, 용기는 경사진다. 이는, 용기의 증착 측면이 기판을 향하여 어느 정도 방향을 가질 수 있음을 의미한다. 소정의 실시예에서 용기와 수평면 사이의 경사각은 10° 내지 90°이다.
일반적으로, 용기(100)는 기판 상에 물질의 박막을 형성할 수 있다. 개시되는 전형적 실시예에 따라, 기판에 증기 증착되는 물질은 알루미늄, 금, 구리, 또는 이러한 금속 중 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있다.
일반적으로, 개시된 실시예에 따라 용기의 물질은 전도성이다. 전형적으로 사용되는 물질은 용융 및 증착에 사용되는 온도에 온도 저항성이다. 일반적으로 용기의 물질은 증착되는 물질 및/또는 증착 처리에서 생성되는 물질에 대해 저항성 이다. 예를 들어, 알루미늄은 높은 반응성이며 적절한 용기 물질이 선택된 경우 용기에 손상을 줄 수 있다.
전형적으로 본 발명의 용기는 세라믹 조성과 같은 전기적 전도성 세라믹으로 이루어질 수 있다. 이러한 세라믹은 다중-성분 물질로서 제조된다. 산화 알루미늄 또는 질화 실리콘과 같은 절연물로 이루어진 캐리어 매트릭스(carrier matrix)에 전도성 성분을 추가함으로써 제조된다.
본 발명에 따른 용기를 이루는 물질의 전형적인 저항은 0.2 내지 200mΩ*cm이다.
전형적 실시예에 따라, 용기는 전형적으로 금속성 붕소화물, 금속성 질소화물, 금속성 카바이드, 비금속성 붕소화물, 비금속성 질소화물, 비금속성 카바이드, 질화물, 질화 티타늄, 붕소화물, 그래파이트, TiB2, BN, B4N 및 SiC로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 금속으로 이루어질 수 있다. 전형적인 용기의 길이는 100mm 내지 500mm 범위 내이며, 전형적인 용기의 너비는 30mm 내지 100mm 범위 내이다.
증착되는 물질은 증착 용기(100)의 가열에 의해 용융되고 증착된다. 가열은 (도시되지 않은) 전력 공급원을 제 1 전기적 연결부 및 제 2 전기적 연결부에 제공함으로써 이루어질 수 있다. 예를 들어, 이러한 전기적 연결부들은 구리 또는 그 합금으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 가열은 용기(100)의 바디를 통해 유동하는 전류에 의해 이루어진다. 도 12에서, 참조 번호(405, 410)는 용기의 접촉 영역 을 지칭한다. 전형적인 용기의 전류는 250A 내지 1,000A이어야 한다. 전형적인 전류는 용기 물질 및 총 단면적 표면에 따른다. 용기에 연결된 전형적 전압은 4V 내지 30V이다.
작동시 용기 표면 상의 온도는 전형적으로 1,000℃ 내지 1,800℃ 범위 내에서 선택되며, 보다 전형적으로 1,300℃ 내지 1,600℃이며, 약 1,560℃이다. 이는 용기를 통한 전류를 조절함으로써 이루어진다. 전형적으로 용기 물질은 그 안정성이 범위 내의 온도에 의해 부정적 영향을 받지 않도록 선택된다. 본 발명에서 고온은 전형적으로 증착을 위해 필요한 온도를 지칭하며, 예를 들어 1550℃ 내지 1600℃이며, 저온은 증착 온도바다 낮은 온도를 지칭한다. 전형적으로, 고온 영역은 용기의 증착 측면의 총 표면의 1% 내지 20%이며, 보다 전형적으로 표면의 1% 내지 10%이다. 높은 증착 온도를 갖는 작은 영역은 증착 분포를 위한 보다 양호한 디자인을 야기한다. 온도는 전형적으로 증착되는 증착 물질에 따른다.
증착을 위한 전형적 방법에서, 예를 들어 알루미늄인 증착되는 물질이 공급 와이어로서 물질을 연속적으로 공급함으로써 제공된다. 전형적 실시예에서, 공급 와이어의 지름은 0.5mm 내지 2.0mm 사이에서 선택되며, 보다 전형적으로 1.0mm 내지 1.5mm 사이이다. 증착되는 물질의 양은 공급 와이어의 공급 속도 및 지름에 의해 제공된다. 다른 실시예에 따라, 와이어는 단일 부재를 포함할 수 있다. 합금이 기판 상에 증착되는 경우, 와이어는 합금 물질로 제공될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 합금이 기판 상에 증착되는 경우, 바람직한 합금을 이루는 물질의 다수의 와이어가 바람지한 합금으로부터 제공될 수 있다. 따라서, 와이어 지름과 연관 된 와이어 공급 속도는 바람직한 합금 조성을 제공하도록 조절될 수 있다.
예를 들어, 도 19에 도시된 실시예에서, 증착되는 물질은 코일(510)로부터 용기에 공급된다. 전형적으로 코일 캐리어는 일정 속도로 와이어를 언코일링하는 수단을 포함하며, 이는 예를 들어 증착 기기의 작동자에 의해 설정될 수 있다. 와이어의 전형적인 공급 속도는 5 내지 250cm/분이며, 보다 전형적으로 10 내지 125m/분이다. 증착되는 물질 와이어(520)는 와이어 코일(510)로부터 언코일링되며 증착되는 용기(100)에 공급된다.
도 20에서, 수직을 향한 기판(10)을 지지하도록 이루어진 수단(570)이 도시된다. 이러한 수단은 예를 들어 컨베이어 벨트, 구동 롤러 등과 같이 예를 들어 기판을 용기를 지나도록 하는 수단일 수 있다. 기판 지지 수단은 예를 들어 기판의 바닥면 및 상부면에서와 같이 수개의 위치에서 기판에 부착될 수 있다. 이러한 기판 지지 수단은 본 발명에 따른 모든 증착 기기의 실시예에 적용 가능하다. 증착 처리 동안, 기판은 용기를 지나 이동되며, 그동안 물질로 코팅된다. 전형적으로 기판의 속도는 10cm/분 내지 500cm/분 범위 내이며, 보다 전형적으로 50cm/분 내지 200cm/분이다. 이러한 경우 전송 수단은 이러한 속도로서 기판을 전송할 수 있다.
도 18a~20에 도시된 바와 같이, 증착 용기(100)는 수직 배열된 기판(10)의 정면에 위치한다. 기판으로부터 증착 용기의 거리에 따라, 기판 상의 증착 영역의 크기가 제어될 수 있다.
본 발명의 전형적 실시예에서 용기는 수직으로 위치한다. 즉, 용기의 증착 표면은 수직으로 배열된다. 본 출원에 사용되는 "용기(crucible)" 용어는, 용기가 가열되는 경우 용기에 공급되는 물질의 증착을 가능하게 하는 유닛으로서 이해되어야 한다. 달리 표현하면, 용기는 고체 물질을 증기로 변형하도록 이루어진 유닛으로 한정된다. 본 발명의 전형적인 실시예에서, 물질이 용기에 공급되는 공급 속도 및 용기의 온도는, 고체 물질의 실질적인 일부가 직접 물질 증기로 변형되도록 조절된다. 즉, 용기 내의 액체 물질의 양이 본 발명의 전형적인 실시예에서 매우 작다. 보다 특정적으로, 액체는 와이어를 용기에 공급하는 지점으로부터 보는 경우 10mm 내지 200mm의 범위 내에서 이격되어 용기의 표면 상에서 천천히 흩어진다. 그러나 액체 물질의 양이 매우 작아서 액체는 자유로이 유동할 수 없으며, 특히 중력에 의해 유동하지 않는다. 액체의 전형적인 양은 0.3ml 내지 3.0ml일 수 있다. 전형적인 실시예에서 용기는 이러한 양의 최대 범위 내에 액체를 저장할 수 있다. 따라서, 본 발명의 전형적인 실시예에서, 액체를 위한 어떠한 리세스를 제공하지 않으면서도 용기 사용이 평면적인 경우에도, 용기는 수평면에 대해 높은 경사각(α)으로 경사질 수 있다.
본 발명의 전형적인 실시예에서, 수직 치수로 도시하는 경우, 용기는 기판의 하부에 위치한다. 즉, 용기는 전형적으로 기판의 수직 중심 아래에 위치한다. 예를 들어 용기는 기판의 수직 중심 아래 50 내지 150mm에 위치한다. 다른 실시예에서, 용기는 기판의 바닥 위 0 내지 150mm, 전형적으로 50 내지 150mm에 위치한다. 도면에서 주어진 실시예들은 비대칭 용기를 지칭한다. 본 명세서에서 비대칭은 특히 용기의 길이 및/또는 너비에 관한 것이다. 대칭 용기의 전형적 실시예에서, 용 기는 기판의 중앙 아래에 있으며, 예를 들어 기판의 바닥 위 250mm 위에 위치한다.
본 발명에 따른 용기는 용기의 길이 방향 및/또는 너비 방향으로 비대칭일 수 있다. 도 22는 길이 방향으로 비대칭 용기의 개략적인 등가 회로도를 도시하며, 용기는 너비 방향으로 변화가 없다. 도시된 바와 같이, 용기의 두께는 길이에 대하여 가장자리 영역에서 크며(작은 저항을 야기), 용기의 중심을 향해 감소한다(큰 저항을 야기). 그러나 가장 작은 두께는 길이에 대해 중심에 위치하지 않으며 도 22에서 사시도로 도시되는 바와 같이 중앙 영역의 오른쪽에 위치한다.
전형적 실시예에서 증착 분포는 용기의 경사 및/또는 형태로 인하여 대칭이지 않다.
예시적 실시예에서, 박막을 형성하기 위한 방법은 10-2 내지 10-8mbar, 전형적으로 10-2 내지 10-6mbar의 전형적 분위기에서 진공 챔버 내에 완전히 위치한 기기를 사용함으로써 이루어진다. 따라서, 박막은 주변 분위기로부터의 오염 없이 기판 상에 증기 증착될 수 있다. 진공을 제공하도록, 본 발명의 증착 기기는 전형적으로 (도시되지 않은) 진공 챔버 내에 위치한다. 진공 챔버는 (도시되지 않은) 진공 펌프 및/또는 (도시되지 않은) 튜브 출구를 구비하여 챔버 밖으로 공기를 펌핑한다.
다른 실시예에서, 개시된 실시예는 디스플레이 기술 등을 위해 기판을 코팅하도록 사용될 수 있다. 따라서, 기판 크기는 다음과 같을 수 있다. 전형적인 유리 기판 및 이에 따른 코팅 영역은 약 0.7mm x 500mm x 750mm의 치수일 수 있다. 여전히 본 발명으로 처리될 수 있는 다른 기판은 약 1500mm x 1850mm의 크기가 가능하다.
전술한 바와 같이, 증착 기기의 전형적인 실시에서, 수직으로 배열된 기판은 증착 용기를 따라 수평으로 이동한다. 이에 따라, 물질의 양은 증착 용기의 수평 증기 분포에 걸쳐 일체화된다.
전형적으로, 틈 유닛과 기판 사이의 거리는 50 내지 200mm이다. 용기와 기판 사이의 전형적 거리는 200 내지 600mm이며, 예를 들어 350 내지 450mm이다. 틈 유닛과 용기 사이의 전형적 거리는 150 내지 400mm이다.
도 21a 및 21b는 본 발명에 따른 2개의 증착 기기의 실시예를 도시한다. 여기에서 3개의 용기(100)가 기판(10)의 정면에 제공된다. 각각의 틈 유닛(530)이 각각의 용기와 기판 사이에 제공된다. 용기는 상호 수평으로 인접하여 배열된다. 결과적으로 증착 용기의 증착 분포는 상호 인접하에 제공되며, 이에 따라 실질적으로 균등한 기판 코팅이 제공된다. 일 실시예에 따라 각각의 증착 용기는 구분된 물질 와이어로 로딩된다. 전형적으로 용기의 와이어는 동일 물질로 이루어진다. 도 21a 및 21b에 도시된 실시예에서, (도시되지 않은) 코일 캐리어가 증착되는 물질의 와이어로 코일을 장착하도록 제공된다. 전형적으로 용기의 형태는 동일하다.
도 21b의 실시예에서, 진공 챔버(1000)는 본 발명에 따른 증착 기기가 그 안에 위치하도록 도시된다. 전술한 실시예에 따른 증착 기기의 모든 실시예가 진공 챔버 내에 위치할 수 있는 것으로 이해할 수 있다.
도 21b에 도시된 실시예에 따라, 용기(100)는 상호 이격되어 위치한다. 즉, 소정의 용기들은 다른 용기보다 기판에 인접하여 위치한다. 추가로 또는 대안적으로. 각각의 용기의 각각의 틈 유닛이 상호 이격되어 위치할 수 있다(도시되지 않음). 일반적으로 용기 및/또는 틈 유닛의 이동은 대안적으로 또는 다른 논리에 따를 수 있다. 이격은 기판 상의 코팅 특성을 증진시킨다.
다수의 용기를 구비한 실시예에서, 도 21b에 도시된 바와 같이 예를 들어 하나의 용기를 위해 각각 다수의 틈을 갖는 공통된 틈 유닛(530)이 사용될 수 있다. 더욱이, 용기들은 추가의 보호 벽체(580)에 의해 상호 구분될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 용기는 부재(600)를 포함한다. 전형적으로 용기는 용기 물질의 전도성보다 작은 전도성 물질로 이루어진다. 보다 전형적으로 부재는 전기적 절연체이다. 도 23에 도시된 실시예에서, 부재는 증착 측면 상에서 용기의 길이 및/또는 너비에 대해 중심으로 위치한다. 전형적인 실시예에 따라, 부재는 용기에 양 접촉된다.
부재가 전형적으로 비-전도성임에 따라 용기를 통하는 전류가 부재를 통해 유동하지 않는다. 이에 따라, 소정의 효과가 관측된다.
먼저, 용기의 전도성 물질의 두께가 부재의 크기에 의해 감소된다. 이에 따라, 부재의 너비의 영역 내의 저항이 증가한다. 부재의 너비 방향은 용기의 너비 방향에 평행한 것으로 한정된다. 둘째로, 부재 자체가 인가된 전압으로 가열되지 않는다. 대신, 부재는 열 전도에 의해 즉, 가열된 용기와의 접촉에 의해 가열된다. 따라서, 전형적으로 부재는 용기 작동시 용기의 주별 물질보다 차갑다. 이러한 방식으로 부재들은 소위 "핫 스팟"인 증착 구역에 의해 둘러싸인 용융 구역으로 서 사용된다. 증착 구역은 전형적으로 용융 구역의 온도보다 높은 온도를 갖는다.
부재의 전기적 및/또는 열적 전도성을 고려하여 용기를 디자인함으로써, 증착 구역의 온도에 대한 용융 구역의 온도가 특정화될 수 있다. 추가로 용기는 온도 분포를 디자인하도록 형태가 결정된다.
특히, 부재는 용기의 용융 구역일 수 있다. 부재의 온도는 용기의 물질과 접촉하는 부재의 표면 양에 의해 조절될 수 있다. 많은 양은 높은 연 전도를 허용한다.
본 발명의 소정의 실시예에서, 부재 아래의 체적은 빈 상태로 남는다. 이는 도 24에 도시되며, 부재(600) 아래에 배열된 캐비티(610)를 도시한다. 캐비티는 용기 내에 내포되고 부재 및 용기에 의해 둘러싸인다. 캐비티는 공기 또는 질소와 같은 기체나 액체로 채워진다. 다른 실시예에서, 캐비티는 용기의 완전한 두께를 통해 연장된다. 캐비티를 통한 열 전도는 전형적으로 작으며, 즉 0.1W/Km 내지 1W/Km, 보다 전형적으로 0.1W/Km 내지 0.5W/Km이며, 보다 전형적으로 0.1W/Km 내지 0.2W/Km 범위 내이다. 부재의 온도가 주변 용기에 비교하여 감소된 경우 캐비티는 전형적으로 부재 아래에 제공된다.
본 발명의 실시예들을 전술하였으나, 본 발명의 다른 그리고 추가의 실시예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 가능할 것이며, 그 범위는 아래의 청구 범위에 의해 결정된다.
본 발명의 전술한 그리도 다른 상세한 설명들이 명세서에 기재되며 부분적으로 도면을 참조하여 설명된다.
도 1a, 1b, 1c는, 기술 분야의 공지된 제 1 용기를 도시한다.
도 2a, 2b, 2c는, 기술 분야의 공지된 제 2 용기를 도시한다.
도 3 내지 11은, 본 발명에 따른 용기의 다양한 실시예들의 너비에 따른 단면으로 도시한다.
도 12는, 본 발명에 따른 용기의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 13a, 13b, 13c, 14a, 14b 및 14c는, 본 발명에 따른 용기의 다양한 실시예들을 길이에 따른 단면으로 도시한다.
도 15a 및 15b는, 본 발명에 따른 용기의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 16a 및 16b는, 본 발명에 따른 용기의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 16c는, 도 16a 및 16b의 실시예의 단면도이다.
도 17a는, 본 발명에 따른 용기의 단면도이다.
도 17b 및 17c는, 도 17a에 도시된 용기의 단면도이다.
도 17d는, 본 발명의 보다 양호한 이해를 위해 도 17a~17c의 용기에 대한 등가 회로도 다이어그램이다.
도 17e는, 본 발명에 따른 용기의 단면도이다.
도 17f 및 17g는, 도 17e에 도시된 용기의 단면도이다.
도 17h는, 본 발명의 보다 양호한 이해를 위해 도 17e~17g의 용기에 대한 등가 회로도 다이어그램이다.
도 18a, 18b, 19 및 20은, 본 발명에 따른 증착 기기의 소정의 실시예이다.
도 18c는, 본 발명에 따른 증착 기기에 사용되는 틈의 실시예이다.
도 21a 및 21b는, 소정의 용기를 갖는 본 발명에 따른 증착 기기의 실시예들이다.
도 22는, 길이 방향으로 비대칭인 용기의 실시예를 위한 개략적인 다이어그램이다.
도 23은, 부재를 갖는 본 발명에 따른 용기의 제 1 실시예를 도시한다.
도 24는, 부재 및 부재 아래의 캐비티를 갖는 본 발명에 따른 용기의 제 2 실시예를 도시한다.

Claims (37)

  1. 증착 기기(evaporation apparatus)를 위한 용기(crucible)(100)로서,
    상기 용기는 길이, 너비 및 두께를 가지며,
    상기 용기는 증착되는 물질(520)을 수용하고 증착하도록 증착 표면(200)을 갖고, 증착 측면의 후방에 위치한 후방 측면(300)을 가지며,
    상기 증착 측면 및 상기 후방 측면은 각각 평평하지 않은 표면인,
    용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    증착 측면은 리세스(210, 215) 및/또는 상승면(elevation)(220, 225)을 갖는,
    용기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 증착 측면 상의 상기 리세스(210, 215)는 오목한 형태인,
    용기.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 증착 측면 상의 상기 상승면(220, 225)은 볼록한 형태인,
    용기.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리세스 및/또는 상기 상승면은 상기 용기의 너비를 따라 연장되는,
    용기.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리세스 및/또는 상기 상승면은 상기 용기의 길이를 따라 연장되는,
    용기.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리세스 및/또는 상기 상승면은 총 증착 측면의 50% 이상 연장되는,
    용기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후방 측면은 리세스(310, 315) 및/또는 상승면을 갖는,
    용기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 후방 측면 상의 상기 리세스(310, 315)는 오목한 형태인,
    용기.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 리세스 및/또는 상기 상승면은 상기 후방 측면 상에 용기의 너비를 따라 연장되는,
    용기.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후방 측면 상에서 상기 리세스 및/또는 상기 상승면은 상기 용기의 길이를 따라 연장되는,
    용기.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리세스 및/또는 상기 상승면은 총 후방 측면의 50% 이상 연장되는,
    용기.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 측면 표면과 상기 후방 측면 표면 사이의 두께는 그 길이 및/또는 너비를 따라 용기의 중앙에서 가장 작은,
    용기.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 1,700℃에 이르는 온도로 가열될 수 있는,
    용기.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 전기적 전도성 세라믹으로 이루어지는,
    용기.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기(100)는 전력 공급원에 연결되기 위한 접촉 영역(405, 410)을 더 포함하는,
    용기.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 5cm 내지 50cm의 길이 및/또는 1cm 내지 10cm의 너비를 갖는,
    용기.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항에 있어서,
    상기 용기의 두께는 상기 용기의 너비에 대해 중앙에서 가장 작으며, 상기 용기의 가장자리를 향해 연속적으로 증가하는,
    용기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 두께는 상기 용기의 총 너비에 대해 중앙으로부터 +/- 10%의 영역 내에서 증가하는,
    용기.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 2mm 내지 8mm의 깊이의 리세스를 갖는,
    용기.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 2mm 내지 8mm의 높이의 상승면을 갖는,
    용기.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 측면은 상승면(220) 및 상기 상승면 내에 내포된 리세스(210)를 갖는,
    용기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 리세스의 깊이는 상기 상승면의 높이보다 큰,
    용기.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 리세스(310, 315)가 상기 후방 측면 상에 배열되는,
    용기.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 표면은 리세스(210, 215)를 갖고 상기 후방 측면은 리세스(310, 315)를 가지며, 상기 리세스들 모두는 상기 용기의 두께가 상기 용기의 중앙에서 가장 작도록 배열되는,
    용기.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 측면 및 상기 후방 측면은, 상기 용기가 상기 용기의 가장 작은 두께를 갖는 2개의 위치를 제공하도록 구조화된 표면을 갖는,
    용기.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 대칭 형태를 갖는,
    용기.
  28. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 비대칭 형태를 갖는,
    용기.
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 다양한 두께를 갖는,
    용기.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용기는 제 1 물질로 이루어지고, 상기 용기는 제 2 물질로 이루어진 부재(600)를 더 포함하는,
    용기.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 물질은 절연체인,
    용기.
  32. 제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 따른 용기를 하나 이상 포함하는,
    증착 기기.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 증착 기기는,
    증착되는 물질의 와이어(300)를 상기 용기(100)에 공급하는 코일 캐리어(320)를 더 포함하는,
    증착 기기.
  34. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 증착 기기는,
    상기 기판(10)을 수직 방향으로 연속적으로 전송하기 위한 수단(570)을 더 포함하는,
    증착 기기.
  35. 제 32 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증착 기기는,
    틈 유닛(530)을 더 포함하는,
    증착 기기.
  36. 제 32 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 따른 용기를 2개 이상 포함하는,
    증착 기기.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 용기 중 1개 이상의 용기는, 상기 2개 이상의 용기 중 다른 1개 이상의 용기와 이격되어 배열되는,
    증착 기기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121753A (ko) * 2015-04-10 2016-10-20 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2746423B1 (en) 2012-12-20 2019-12-18 Applied Materials, Inc. Deposition arrangement, deposition apparatus and method of operation thereof
JP2015137409A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 スタンレー電気株式会社 坩堝及び真空蒸着装置
CN104862650B (zh) * 2015-05-15 2017-04-19 京东方科技集团股份有限公司 一种柔性基板蒸镀装置及蒸镀方法
DE102015211746B4 (de) * 2015-06-24 2023-08-24 Kennametal Inc. Verdampferkörper sowie Betrieb eines solchen Verdampferkörpers
CN109328413A (zh) * 2016-06-21 2019-02-12 应用材料公司 用于改良的锂金属循环的界面层
CN114318241B (zh) * 2022-02-15 2024-08-13 福建华佳彩有限公司 一种可视化的线源坩埚装置及其材料监控方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3020177A (en) * 1959-05-13 1962-02-06 Continental Can Co Art of vaporizing materials
US4264803A (en) * 1978-01-10 1981-04-28 Union Carbide Corporation Resistance-heated pyrolytic boron nitride coated graphite boat for metal vaporization
US5035201A (en) * 1990-12-28 1991-07-30 Gte Products Corporation Evaporating boat having parallel inclined cavities
DE4138481A1 (de) * 1991-11-22 1993-05-27 Kempten Elektroschmelz Gmbh Wiederaufarbeitung von gebrauchten verdampferschiffchen
JPH0888137A (ja) * 1994-09-20 1996-04-02 Hitachi Maxell Ltd 蒸着薄膜の製造方法および製造装置
DE19735814A1 (de) * 1997-08-18 1999-02-25 Kempten Elektroschmelz Gmbh Keramische Flash-TV-Verdampfer
JP4740849B2 (ja) * 2004-01-22 2011-08-03 双葉電子工業株式会社 真空蒸着方法、及び真空蒸着用密封型蒸発源装置
EP1760169B1 (de) * 2005-08-03 2008-04-16 Applied Materials GmbH & Co. KG Verdampfervorrichtung zum Beschichten von Substraten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121753A (ko) * 2015-04-10 2016-10-20 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치

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