KR20210018923A - Cartridge for containing vaporizable material and method therefor - Google Patents
Cartridge for containing vaporizable material and method therefor Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210018923A KR20210018923A KR1020217000540A KR20217000540A KR20210018923A KR 20210018923 A KR20210018923 A KR 20210018923A KR 1020217000540 A KR1020217000540 A KR 1020217000540A KR 20217000540 A KR20217000540 A KR 20217000540A KR 20210018923 A KR20210018923 A KR 20210018923A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cartridge
- housing
- gas permeable
- vaporizable
- permeable member
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C14/246—Replenishment of source material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
Abstract
박막 증착을 위한 시스템은 (i) 기화성 재료를 수용하기 위한 리셉터클(receptacle)을 형성하고 증기가 카트리지로부터 배출될 수 있게 하도록 구성된 어퍼처(aperture)를 형성하는 상기 카트리지로서, (a) 상기 리셉터클과 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에 배열된 가스 투과성 부재; 및 (b) 상기 가스 투과성 부재와 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에 배열된 배플(baffle)을 포함하는, 상기 카트리지; 및(ii) 상기 카트리지를 가열하여 상기 기화성 재료를 기화시켜 제1 증기 스트림을 생성하도록 구성된 가열 요소를 포함한다. 상기 시스템은 상기 제1 증기 스트림이 상기 가스 투과성 부재 상으로 응축되어 상기 가스 투과성 부재 상에 중간 코팅물을 형성하도록 구성되고, 상기 시스템은 상기 중간 코팅물을 재기화시켜 제2 증기 스트림을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 증기 스트림은 상기 어퍼처를 통해 배출된다.A system for thin film deposition comprises (i) forming a receptacle for receiving a vaporizable material and forming an aperture configured to allow vapor to escape from the cartridge, wherein (a) the receptacle and A gas permeable member arranged in the vapor path between the apertures; And (b) a baffle arranged in a vapor path between the gas permeable member and the aperture; And (ii) a heating element configured to heat the cartridge to vaporize the vaporizable material to produce a first vapor stream. The system is configured such that the first vapor stream condenses onto the gas permeable member to form an intermediate coating on the gas permeable member, and the system regasifies the intermediate coating to produce a second vapor stream. And the second vapor stream is discharged through the aperture.
Description
관련 출원의 교차 참조Cross-reference of related applications
본원은 2018년 6월 8일자에 출원된 미국 임시출원 제62/682,726호에 대한 이익 및 우선권을 주장하며, 이 특허문헌의 내용은 전체가 본원에서 참조로서 인용된다.This application claims the benefit and priority to U.S. Provisional Application No. 62/682,726, filed on June 8, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
기술분야Technical field
본 개시내용의 요지는 열 기화 공정에서 사용하기 위한 재료에 관한 것이다. 구체적으로, 재료를 열적으로 기화시키기 위한 장치 및 방법이 본 명세서에서 기술된다.The subject matter of the present disclosure relates to materials for use in thermal vaporization processes. Specifically, an apparatus and method for thermally vaporizing a material are described herein.
열적 기화기는 일반적으로, 광전자 소자, 반도체 소자, 광학 코팅의 제조를 포함하여 매우 다양한 용도에서 박막을 증착을 하는데 사용된다. 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED) 및 유기 광기전 소자(OPV)를 포함하는 광전자 소자의 다양한 유기 및/또는 무기 층이 열 증착 공정을 통해 증착될 수 있다.Thermal vaporizers are generally used to deposit thin films in a wide variety of applications, including the manufacture of optoelectronic devices, semiconductor devices, and optical coatings. For example, various organic and/or inorganic layers of an optoelectronic device including an organic light emitting diode (OLED) and an organic photovoltaic device (OPV) may be deposited through a thermal evaporation process.
일반적으로, 기화는 소스 재료를 기화 또는 승화시키고, 기화된 소스 재료가 타겟 표면으로 이동하게 하고 여기서 기화된 소스 재료가 냉각되어 탈승화를 통해 증착되게 함으로써, 진공 챔버 내에서 수행된다. 소스 재료의 기화는 일반적으로 예를 들어, 저항 가열 또는 전자 빔 가열을 사용하여 재료를 승화 온도로 가열함으로써 달성된다.In general, vaporization is performed in a vacuum chamber by vaporizing or sublimating the source material, causing the vaporized source material to migrate to the target surface where the vaporized source material is cooled and deposited via desublimation. Vaporization of the source material is generally achieved by heating the material to a sublimation temperature using, for example, resistance heating or electron beam heating.
다양한 열 기화기 소스는 "보트" 유형 기화 소스, "박스" 유형 기화 소스 및 Knudsen 셀(또는 K- 셀) 소스를 포함한다. 보트 유형 기화 소스는 일반적으로 소스 재료를 수용하기 위한 리세스가 제공된 저항 가열 요소 형태의 보트를 포함한다. 기화하는 동안, 전류가 보트를 통과하여, 소스 재료를 기화시키기 위해 보트를 가열한다. 박스 유형 기화 소스는 일반적으로 가열 시 기화된 재료가 빠져나갈 수 있도록 형성된 하나 이상의 어퍼처(aperture)가 있는 인클로저(enclosure) 내부에 소스 재료를 수용하도록 구성된다. 전자빔을 열원으로 사용하는 기화기의 경우, 소스 재료가 고 에너지 전자빔의 충격에 의해 가열되어 소스 재료가 기화한다.Various thermal vaporizer sources include "boat" type vaporization sources, "box" type vaporization sources, and Knudsen cell (or K-cell) sources. Boat type vaporization sources generally comprise a boat in the form of a resistive heating element provided with a recess for receiving the source material. During vaporization, an electric current passes through the boat, heating the boat to vaporize the source material. Box type vaporization sources are generally configured to contain the source material inside an enclosure with one or more apertures formed to allow vaporized material to escape upon heating. In the case of a vaporizer using an electron beam as a heat source, the source material is heated by the impact of a high-energy electron beam to vaporize the source material.
열 기화기는 일반적으로 포인트 소스, 선형 소스 또는 표면 소스로 구성될 수 있다. 예를 들어, 포인트 소스는 일반적으로 단일 포인트에서 증기 재료를 배출하도록 조절된다. 선형 소스는 일반적으로 선형 노즐 또는 선형으로 배열된 일련의 노즐로부터 증기 재료를 분사하도록 구성될 수 있다. 표면 소스는 일반적으로 평면 구성으로 배열된 일련의 노즐로부터 증기 재료를 분사하도록 구성될 수 있다.Thermal vaporizers may generally consist of a point source, a linear source or a surface source. For example, the point source is typically conditioned to discharge the vapor material at a single point. The linear source may be configured to spray vapor material from a generally linear nozzle or a series of nozzles arranged in a linear fashion. The surface source may be configured to spray vapor material from a series of nozzles arranged in a generally planar configuration.
일부 실시예에 따라서, 박막 증착을 위한 시스템은 (i) 기화성 재료를 수용하기 위한 리셉터클(receptacle)을 형성하고 증기가 카트리지로부터 배출될 수 있게 하도록 구성된 어퍼처(aperture)를 형성하는 상기 카트리지로서, (a) 상기 리셉터클과 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에 배열된 가스 투과성 부재; 및 (b) 상기 가스 투과성 부재와 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에 배열된 배플(baffle)을 포함하는, 상기 카트리지; 및(ii) 상기 카트리지를 가열하여 상기 기화성 재료를 기화시켜 제1 증기 스트림을 생성하도록 구성된 가열 요소를 포함한다. 상기 시스템은 상기 제1 증기 스트림이 상기 가스 투과성 부재 상으로 응축되어 상기 가스 투과성 부재 상에 중간 코팅물을 형성하도록 구성되고, 상기 시스템은 상기 중간 코팅물을 재기화시켜 제2 증기 스트림을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 증기 스트림은 상기 어퍼처를 통해 배출된다.In accordance with some embodiments, a system for thin film deposition comprises (i) forming a receptacle for receiving a vaporizable material and forming an aperture configured to allow vapor to escape from the cartridge, (a) a gas permeable member arranged in a vapor path between the receptacle and the aperture; And (b) a baffle arranged in a vapor path between the gas permeable member and the aperture; And (ii) a heating element configured to heat the cartridge to vaporize the vaporizable material to produce a first vapor stream. The system is configured such that the first vapor stream condenses onto the gas permeable member to form an intermediate coating on the gas permeable member, and the system regasifies the intermediate coating to produce a second vapor stream. And the second vapor stream is discharged through the aperture.
일부 실시예에 따라서, (i) 박막 증착을 위해서 사용되는 카트리지는 기화성 재료를 수용하기 위한 리셉터클을 형성하고 카트리지로부터 증기가 배출될 수 있게 구성된 어퍼처를 형성하는 몸체; (ii) 상기 리셉터클과 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에서 상기 몸체 내부에 배열된 가스 투과성 부재; 및 (iii) 상기 가스 투과성 부재와 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에서 상기 몸체 내부에 배열된 배플을 포함한다.In accordance with some embodiments, (i) a cartridge used for thin film deposition includes a body forming a receptacle for receiving a vaporizable material and forming an aperture configured to allow vapor to be discharged from the cartridge; (ii) a gas permeable member arranged inside the body in a vapor path between the receptacle and the aperture; And (iii) a baffle arranged inside the body in a vapor path between the gas permeable member and the aperture.
일부 실시예는 이제 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 일례에서 기화기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 기화기의 단면도이다.
도 3은 분산성 소스 재료의 개략도이다.
도 4a, 도 4b 및 4c는 다양한 실시예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 5는 일례에서 기화기의 사시도이다.
도 6은 일례에서 선형 기화기의 사시도이다.
도 7은 도 6의 선형 기화기의 단면도이다.
도 8a, 도 8b 및 도. 8c는 다양한 실시예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 9는 일례에서 카트리지의 사시도이다.
도 10은 일 예에서 도 9의 카트리지의 단면도이다.
도 11은 다른 예에서 도 9의 카트리지의 단면도이다.
도 12는 또 다른 예에서 도 9의 카트리지의 단면도이다.
도 13a, 도 13b 및 도 13c는 다양한 실시예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 14a, 도 14b 및 도 14c는 다양한 실시예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 14d, 및 도 14e는 다양한 실시예에 따른 카트리지의 단면도이다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c는 다양한 실시예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 16a, 및 도 16b는 다양한 실시예에 따른 카트리지가 제공된 기화기의 단면도이다.
도 17은 일례에서 선형 기화기의 사시도이다.
도 18은 도 17의 선형 기화기의 단면도이다.
도 19a, 도 19b, 도 19c, 도 19d, 도 19e 및 도 19f는 다양한 실시예에 따른 캐리어 부재의 표면을 도시한다.
도 20a, 도 20b, 도 20c, 도 20d 및 도 20e는 다양한 실시예에 따른 기화성 코팅물로 코팅된 캐리어 부재의 단면도를 도시한다.
도 21은 기화성 코팅물로 코팅된 캐리어 부재의 개략도이다.
도 22, 도 23, 도 24, 도 25, 도 26, 도 27, 도 28, 도 29 및 도 30은 다양한 실시예에 따른 그 내부에 배열된 하나 이상의 캐리어 부재가 제공된 카트리지를 도시한다.
도 31a, 도 31b, 도 31c 및 도 31d는 다양한 실시예에 따른 기화성 코팅물이 제공된 카트리지를 도시한다.
도 32a는 일 실시예에 따른 카트리지의 사시도를 도시한다.
도 32b는 도 32a의 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 33a는 일 실시예에 따른 카트리지의 사시도를 도시한다.
도 33b는 도 33a의 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 34a는 일 실시예에서 기화성 코팅물이 제공된 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 34b는 일 실시예에서 기화기 내부에 배치된 기화성 코팅물이 제공된 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 35a는 일 실시예에 따른 기화성 코팅물이 제공된 장형 캐리어 부재의 사시도를 도시한다.
도 35b는 도 35a의 장형 캐리어 부재의 단면도를 도시한다.
도 36은 일 실시예에 따른 기화성 코팅물이 제공된 캐리어 부재를 도시한다.
도 37은 다른 실시예에 따른 기화성 코팅물이 제공된 캐리어 부재를 도시한다.
도 38은 일 실시예에 따른 카트리지 내부에 배열된 복수의 캐리어 부재를 도시한다.
도 39는 일 실시예에 따른 환형 카트리지를 도시한다.
도 40은 일 실시예에 따른 기화기 내부에 배치된 도 39의 환형 카트리지를 도시한다.
도 41은 일 실시예에 따른 원통형 카트리지를 도시한다.
도 42a는 일 실시예에 따른 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 42b는 다른 실시예에 따른 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 42c는 또 다른 실시예에 따른 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 43a는 일 실시예에 따른 원통형 카트리지의 저면도를 도시한다.
도 43b는 다른 실시예에 따른 원통형 카트리지의 저면도를 도시한다.
도 44a는 일 실시예에 따른 기화성 재료를 수용하는 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 44b는 일 실시예에 따른 캐리어 부재 상에 배치된 기화성 코팅물을 수용하는 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 44c는 일 실시예에 따른 챔버에 제공된 기화성 재료를 수용하는 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 44d는 일 실시예에 따른 챔버에 제공된 복수의 기화성 재료를 수용하는 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 45는 일 실시예에 따른 원통형 카트리지를 도시한다.
도 46은 도 45의 실시예에 따른 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 47은 일 실시예에 따른 기화성 재료를 수용하는 원통형 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 48a는 카트리지가 테이퍼진 부분을 포함하는 하우징을 포함하는 실시예를 도시한다.
도 48b는 원뿔형 하우징을 형성하도록 카트리지의 하우징이 테이퍼진 실시예를 도시한다.
도 49는 일 실시예에 따른 카트리지의 사시도를 도시한다.
도 50a는 일 실시예에 따른 도 49의 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 50b는 다른 실시예에 따른 도 49의 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 51a 및 도 51b는 일 실시예에 따른 물리적 기상 증착 시스템에서 카트리지의 동작을 도시한다.Some embodiments will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
1 is a perspective view of a vaporizer in an example.
2 is a cross-sectional view of the vaporizer of FIG. 1.
3 is a schematic diagram of a dispersible source material.
4A, 4B and 4C are perspective views of cartridges according to various embodiments.
5 is a perspective view of a vaporizer in an example.
6 is a perspective view of a linear vaporizer in one example.
7 is a cross-sectional view of the linear vaporizer of FIG. 6.
8a, 8b and FIG. 8C is a perspective view of a cartridge according to various embodiments.
9 is a perspective view of a cartridge in one example.
10 is a cross-sectional view of the cartridge of FIG. 9 in one example.
11 is a cross-sectional view of the cartridge of FIG. 9 in another example.
12 is a cross-sectional view of the cartridge of FIG. 9 in yet another example.
13A, 13B, and 13C are perspective views of cartridges according to various embodiments.
14A, 14B, and 14C are perspective views of cartridges according to various embodiments.
14D and 14E are cross-sectional views of cartridges according to various embodiments.
15A, 15B, and 15C are perspective views of cartridges according to various embodiments.
16A and 16B are cross-sectional views of a vaporizer provided with a cartridge according to various embodiments.
17 is a perspective view of a linear vaporizer in one example.
18 is a cross-sectional view of the linear vaporizer of FIG. 17;
19A, 19B, 19C, 19D, 19E and 19F illustrate a surface of a carrier member according to various embodiments.
20A, 20B, 20C, 20D, and 20E illustrate cross-sectional views of a carrier member coated with a vaporizable coating according to various embodiments.
21 is a schematic diagram of a carrier member coated with a vaporizable coating.
22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 and 30 show cartridges provided with one or more carrier members arranged therein according to various embodiments.
31A, 31B, 31C, and 31D illustrate cartridges provided with a vaporizable coating according to various embodiments.
32A shows a perspective view of a cartridge according to an embodiment.
Fig. 32B shows a cross-sectional view of the cartridge of Fig. 32A.
33A shows a perspective view of a cartridge according to an embodiment.
33B shows a cross-sectional view of the cartridge of FIG. 33A.
34A shows a cross-sectional view of a cartridge provided with a vaporizable coating in one embodiment.
34B shows a cross-sectional view of a cartridge provided with a vaporizable coating disposed inside a vaporizer in one embodiment.
35A shows a perspective view of an elongated carrier member provided with a vaporizable coating according to an embodiment.
Figure 35b shows a cross-sectional view of the elongated carrier member of Figure 35a.
36 shows a carrier member provided with a vaporizable coating according to an embodiment.
37 shows a carrier member provided with a vaporizable coating according to another embodiment.
38 shows a plurality of carrier members arranged inside a cartridge according to an embodiment.
39 shows an annular cartridge according to one embodiment.
Fig. 40 shows the annular cartridge of Fig. 39 disposed inside a carburetor according to an embodiment.
41 shows a cylindrical cartridge according to one embodiment.
42A shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge according to one embodiment.
42B shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge according to another embodiment.
42C shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge according to another embodiment.
43A shows a bottom view of a cylindrical cartridge according to one embodiment.
43B shows a bottom view of a cylindrical cartridge according to another embodiment.
44A shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge containing a vaporizable material according to one embodiment.
44B shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge containing a vaporizable coating disposed on a carrier member according to one embodiment.
44C shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge containing a vaporizable material provided in a chamber according to one embodiment.
44D shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge containing a plurality of vaporizable materials provided in a chamber according to one embodiment.
45 shows a cylindrical cartridge according to one embodiment.
46 shows a cross-sectional view of the cylindrical cartridge according to the embodiment of FIG. 45;
47 shows a cross-sectional view of a cylindrical cartridge containing a vaporizable material according to one embodiment.
48A shows an embodiment wherein the cartridge comprises a housing including a tapered portion.
48B shows an embodiment in which the housing of the cartridge is tapered to form a conical housing.
49 shows a perspective view of a cartridge according to an embodiment.
50A shows a cross-sectional view of the cartridge of FIG. 49 according to one embodiment.
50B shows a cross-sectional view of the cartridge of FIG. 49 according to another embodiment.
51A and 51B illustrate the operation of a cartridge in a physical vapor deposition system according to an embodiment.
예시의 단순성 및 명확성을 위해, 적절하다고 고려되는 경우, 도면들 간에 참조 번호가 반복되어 대응하거나 유사한 요소를 나타낼 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에서 기술된 예시적인 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 특정 세부 사항이 기술된다. 그러나, 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예가 이러한 특정 세부 사항들 중 일부 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 예에서, 특정 방법, 절차 및 구성 요소는 본원에 기재된 예시적인 실시예를 모호하게 하지 않기 위해 상세하게 설명되지 않았다.It will be appreciated that for simplicity and clarity of illustration, where considered appropriate, reference numerals may be repeated between the drawings to indicate corresponding or similar elements. In addition, numerous specific details are set forth to provide a thorough understanding of the exemplary embodiments described herein. However, it will be appreciated by those of skill in the art that the exemplary embodiments described herein may be practiced without some of these specific details. In other instances, specific methods, procedures, and components have not been described in detail so as not to obscure the exemplary embodiments described herein.
도 1은 기화기용 도가니(100)의 예를 도시한다. 예를 들어, 도가니(100)는 포인트 소스 기화기에서 사용될 수 있다. 도가니(100)는 상부 부분(110)와 하부 부분(120)를 포함하는 몸체로 구성된다. 출구(130)는 기화된 소스 재료가 자신을 통해 빠져나갈 수 있도록 상부 부분(130)에 의해 형성된다.1 shows an example of a
도 2는 라인 I-I를 따라 취해진 도가니(100)의 단면을 도시한다. 도가니(100)는 소스 재료를 수용하도록 구성된, 도가니(100)의 몸체에 의해 형성된 챔버(150)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 도가니(100)의 상부 부분(110) 및 하부 부분(120)은 기계적 패스너(예: 나사산)에 의해 함께 결합될 수 있으며, 이로써 상부 부분(110)은 챔버(150) 내부에 소스 재료의 배치를 용이하게 하기 위해 제거될 수 있다.2 shows a cross section of the
소스 재료는 일반적으로 분말, 펠릿 및/또는 과립의 형태로 제공된다. 도가니(100)에 이러한 소스 재료를 보충하기 위해, 소스 재료는 일반적으로 저장 용기로부터 분배되고 도가니(100)의 챔버(150) 내부에 배치된다. 그러나, 이러한 방식으로 도가니(100)를 보충하는 것은 일반적으로 원료 재료가 공급되는 분산성 형태(예를 들어, 분말, 펠릿 및/또는 과립)로 인해 번거롭고 시간이 많이 소요된다. 또한, 소스 재료가 분산성 형태로 공급되는 경우, 충전량(예를 들어, 도가니(100)의 챔버(150) 내부에 제공된 소스 재료의 양)을 정밀하게 제어하고 모니터링하는 것이 일반적으로 어렵다. 충전량의 변화는 예를 들어 증착 속도의 가동 시간 및 안정성과 같은 일부 증착 매개 변수에 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 변화를 줄이거나 완화하는 것이 바람직하다.The source material is generally provided in the form of powders, pellets and/or granules. To replenish the
또한, 적어도 일부 경우에, 분산성 형태의 소스 재료는 특히 감압 환경(예를 들어, 진공) 하에서 상대적으로 열전도성이 불량 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이제, 도 3을 참조하면, 인접한 소스 재료(305) 사이에 형성된 갭(310)이 단열체로서 작용함으로써 그들 사이의 열 에너지의 전달 또는 교환을 억제할 수 있다고 상정한다. 이는 소스 재료의 불균일한 가열을 초래하여, 소스 재료의 특정 부분이 다른 부분보다 더 높은 온도에 노출되게 할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 더 높은 기화 속도를 달성하기 위해 소스 재료의 기화 온도보다 실질적으로 더 높은 온도로 소스 재료를 가열하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 이러한 경우에, 가열 요소에 근접하게 배치된 소스 재료의 부분은 그러한 가열 요소로부터 멀리 배치된 소스 재료의 부분에 비해, 상승된 온도를 받을 수 있다. 이로써, 특히 소스 재료가 장기간 동안 고온에 노출되면, 소스 재료의 일부가 열화되어, 소자 성능 및/또는 막 품질이 저하되게 할 수 있다.It has also been found that, in at least some cases, source materials in dispersible form may have relatively poor thermal conductivity, especially under reduced pressure environments (eg vacuum). Now, referring to FIG. 3, it is assumed that the
일 양태에서, 물리적 기상 증착 장치에 사용하기 위한 카트리지가 제공된다. 예를 들어, 카트리지는 기화기에서 사용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 기화기의 도가니에 수용될 수 있다.In one aspect, a cartridge for use in a physical vapor deposition apparatus is provided. For example, the cartridge can be configured for use in a carburetor. For example, the cartridge may be housed in a crucible of a carburetor.
다시 도 2를 참조하면, 카트리지(200)가 챔버(150) 내부에 수용되는 것으로 도시되어 있다. 카트리지(200)는 일반적으로 내부에 소스 재료를 수용하여, 도가니(100) 및 카트리지(200)가 가열될 때, 소스 재료가 기화되어 기화된 소스 재료의 증기 스트림을 생성한다. 기화된 소스 재료는 출구(130)를 통해 전달되어 타겟 기판(미도시) 상에 증착될 수 있다.Referring back to FIG. 2, the
도 4a 내지 도 4c는 다양한 실시예에 따른 카트리지(200)를 도시한다. 카트리지는 전반적으로 숫자 200으로 참조되고, 다른 접미사 "a", "b", "c" 등이 카트리지(200)의 상이한 실시예들을 나타내기 위해 사용된다는 것을 이해할 것이다.4A-4C illustrate a
도 4a에서, 카트리지(200a)는 개구(410)를 형성하는 실질적으로 원통형인 하우징인 것으로 도시되어 있다. 개구(410)는 원통형 하우징의 단부 면 상의 실질적으로 중앙에 배치될 수 있다.In FIG. 4A,
도 4b에서, 카트리지(200b)는 복수의 개구(412)를 형성하는 실질적으로 원통형인 하우징인 것으로 도시되어 있다. 복수의 개구(412)는 원통형 하우징의 단부 면에 형성될 수 있다.In FIG. 4B, the
도 4c에서, 카트리지(200c)는 단부 면 상에 가스 투과성 부재(420)를 갖는 실질적으로 원통형인 하우징인 것으로 도시되어 있다. 이러한 가스 투과성 부재(420)의 예는 스크린, 천공된 플레이트, 멤브레인, 메쉬, 체, 다공성 부재(다공질 세라믹 부재 포함) 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 가스 투과성 부재(420)는 일반적으로 고체 재료의 통과를 억제하면서 자신을 통한 기화된 소스 재료의 통과를 허용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 가스 투과성 부재(420)는 예를 들어 용접에 의해 하우징에 분리 불가능하게 고정될 수 있다.In Fig. 4C, the
도 5는 일 예에서 기화기(500)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도가니(100)는 기화기(500)의 케이싱(530) 내부에 배치된 것으로 도시되어 있다. 도가니(100)는 하나 이상의 지지부(510)에 의해 케이싱(530) 내부에 고정될 수 있다. 지지체(510)는 도가니(100)와 케이싱(530) 사이의 열 에너지 전달을 감소시키거나 완화시키기 위해 상대적으로 낮은 열 전도성을 나타내는 재료를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 도가니(100)의 온도는 상대적으로 일정하고 전체적으로 실질적으로 균일하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 지지부(510)는 세라믹 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 가열 요소(520)는 도가니(100)와 케이싱(530) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 예를 들어, 가열 요소(520)는 도가니(100) 및 그 내부에 수용된 카트리지(200)를 가열하기 위해 도가니(100)의 측벽 및 바닥 주위에 배치될 수 있다.5 shows a
도 6은 일 예의 도가니(600)를 도시하며, 도가니(600)는 선형 기화기에서 사용되도록 구성된다. 도가니(600)는 상부 부분(610)과 하부 부분(620)을 결합하여 형성된 몸체를 포함한다. 기화된 소스 재료의 증기 흐름이 자신을 통해 빠져나갈 수 있도록 복수의 출구(630)가 상부 부분(610)에 형성된다. 상부 부분(610) 및 하부 부분(620) 각각은 상부 및 하부 부분들을 서로 체결하기 위한 플랜지(640a,640b)를 포함한다. 예를 들어, 상부 부분(610)과 하부 부분(620)은 볼트, 너트, 나사, 클램프 등을 사용하여 서로 기계적으로 체결될 수 있다. 도가니(600)를 기화기(700)에 장착하기 위해 하나 이상의 지지부(650)가 플랜지(640a, 640b)에 결합될 수 있으며, 그 예가 도 7에 도시되어 있다.6 shows an
도 7에서, 도가니(600)는 하나 이상의 지지부(650)에 의해 케이싱(730) 내부에 장착되고, 도가니(600) 및 그 내부에 수용된 카트리지(200)를 가열하기 위해 가열 요소(720)가 도가니(600)와 케이싱(730) 사이에 배치된다.In FIG. 7, the
도 8a에서, 카트리지(200d)는 하나 이상의 개구(810)를 형성하는 중공 직사각형 프리즘으로서 형성된 하우징을 포함한다. 하나 이상의 개구(810)는 하우징의 길이 방향 축에 평행하게 선형으로 배열되고 하우징의 상부 면(821) 상에서 실질적으로 중앙에 형성된다.In FIG. 8A,
도 8b에서, 카트리지(200e)는 복수의 개구(812)를 형성하는 중공 직사각형 프리즘으로서 형성된 하우징을 포함한다. 복수의 개구(810)는 열들로 배열되고 하우징의 상부 면(823)에 형성된다.In FIG. 8B, the
도 8c에서, 카트리지(200f)는 상부 면으로서 가스 투과성 부재(815)를 갖는 중공 직사각형 프리즘으로서 형성된 하우징을 포함한다. 이러한 가스 투과성 부재(815)의 예는 스크린, 천공된 플레이트, 멤브레인, 메쉬, 체, 다공성 부재(다공성 세라믹 부재 포함) 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 가스 투과성 부재(815)는 일반적으로 고체 재료의 통과를 억제하면서 자신을 통한 기화된 소스 재료의 투과를 허용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 가스 투과성 부재(815)는 예를 들어 용접에 의해 하우징에 분리 불가능하게 고정될 수 있다.In Fig. 8C, the
도 9는 기화기(900)의 또 다른 예를 도시한다. 기화기(900)는 장형 몸체(910)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 예를 들어, 장형 몸체(910)의 단면은 몸체(910)의 길이 방향 축에 수직으로 취해졌을 때 실질적으로 삼각형 형상일 수 있다. 따라서, 이러한 몸체(910)의 구성은 또한 중공 삼각형 프리즘으로서 지칭될 수 있다. 몸체(910)에는 그 내부에 가열 요소(930)를 수용하기 위해 몸체(910)를 통해 연장되는 내측 튜브(920)가 제공될 수 있다. 소스 재료를 기화기(900) 내로 도입하기 위한 충전 홀(940)이 또한 제공될 수 있다. 도가니(950)는 몸체(910)의 일단부에 배치된다. 도가니(950)는 또한 형상 및 구성이 중공 삼각형 프리즘 일 수 있다. 일부 예에서, 본체(910) 및 도가니(950)는 서로 분리 불가능하게 결합될 수 있다. 다른 예에서, 본체(910) 및 도가니(950)는 서로 분리 가능하게 결합될 수 있어서, 도가니(950)는 소스 재료의 보충을 용이하게 하기 위해 본체(910)로부터 제거될 수 있다. 복수의 출구(960)는 본체(910)의 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 배열된다. 예를 들어, 복수의 출구(960)는 본체(910)의 꼭지점들 중 하나를 따라 형성될 수 있다.9 shows another example of the
도 10은 일 예에 따른 라인 II-II을 따라 취한 기화기(900)의 단면도를 도시한다. 도 10의 예에서, 내측 튜브(920)는 실질적으로 몸체(910)의 전체 길이를 통해 연장되는 것으로 도시되어 있다. 카트리지(200)는 도가니(950) 내부에 수용되도록 구성된다.10 shows a cross-sectional view of the
도 11은 다른 예에 따른 라인 II-II을 따라 취해진 기화기(900)의 단면도를 도시한다. 도 11의 예에서, 보조 가열 요소(932)가 도가니(950)에 인접하여 제공된다. 예를 들어, 보조 가열 요소(932)는 도가니(950)에 부착된 구획부(1100) 내에 수용될 수 있다. 이러한 방식으로, 도가니(950) 및 그 내부에 수용된 카트리지(200)는 가열 요소(930) 및/또는 보조 가열 요소(932)에 의해 가열될 수 있다.11 shows a cross-sectional view of a
도 12는 또 다른 예에 따라 라인 II-II를 따라 취해진 기화기(900)의 단면도를 도시한다. 도 12의 예에서, 구획부(1100)는 도가니(950) 내로 또는 도가니를 통해 연장되는 돌출부(1210)를 더 포함한다. 일부 예에서, 돌출부(1210)는 부분적으로 도가니(950) 내로 연장될 수 있다. 다른 예에서, 돌출부(1210)는 도가니(950)를 통해 내측 튜브(920)의 단부를 향해 실질적으로 연장될 수 있다. 돌출부(1210)의 단부와 내측 튜브(920) 사이에 갭이 제공되어 사용 중에 다양한 구성 요소의 열팽창으로 인한 기하학적 구조의 변화를 수용할 수 있다.12 shows a cross-sectional view of
도 13a 내지 도 13c는 삼각형 프리즘 구성을 갖는 카트리지(200)의 다양한 실시예를 도시한다. 예를 들어, 그러한 카트리지(200)는 도 10 및/또는 도 11에 예시된 기화기(900)에서 사용될 수 있다.13A-13C show various embodiments of a
도 13a에서, 카트리지(200g)는 개구(1310)를 형성하는 하우징을 포함한다. 개구(1310)는 하우징의 상부 표면(1321)에 형성된다. 개구(1310)는 예를 들어 꼭지점들 중 하나에 근접하게 형성될 수 있다. 다른 예에서, 개구(1310)는 상부 표면(1321)의 중앙 부분에서 또는 그 근처와 같은 상부 표면(1321)의 다른 부분에 형성될 수 있다.In FIG. 13A, the
도 13b에서, 카트리지(200h)는 복수의 개구(1312)를 형성하는 하우징을 포함한다. 복수의 개구(1312)는 상부 표면(1323)에 형성된다. 복수의 개구(1312)는 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 상부 표면(1323)의 둘레에 근접하게 형성될 수 있다. 그러나, 개구(1312)는 다른 구성으로 배열될 수 있다는 것을 이해할 것이다.In FIG. 13B, the
도 13c에서, 카트리지(200i)는 하우징을 포함하고, 가스 투과성 부재(1315)는 하우징의 상부 표면을 형성한다. 그러한 가스 투과성 부재(1315)의 예는 스크린, 천공된 플레이트, 멤브레인, 메쉬, 체, 다공성 부재(다공성 세라믹 부재를 포함) 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 가스 투과성 부재(1315)는 일반적으로 고체 재료의 통과를 억제하면서, 자신을 통한 기화된 소스 재료의 투과를 허용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 가스 투과성 부재(1315)는 예를 들어 용접에 의해 하우징에 분리 불가능하게 고정될 수 있다.In Fig. 13C, the
도 14a 내지 도 14e는 삼각형 프리즘 구성을 갖는 카트리지(200)의 다양한 실시예를 도시한다. 예를 들어, 이러한 카트리지(200)는 도 12에 도시된 기화기(900)에서 사용될 수 있으며, 보조 가열 요소(932)를 수용하기 위한 구획부(1100)은 몸체(910)를 향해 연장되는 돌출부(1210)를 포함한다.14A-14E show various embodiments of a
도 14a에서, 카트리지(200j)는 개구(1410)를 형성하는 하우징을 포함한다. 개구(1410)는 하우징의 상면 표면(1421)에 형성된다. 개구(1410)는 예를 들어 꼭지점들 중 하나에 근접하게 형성될 수 있다. 다른 예에서, 개구(1410)는 상부 표면(1421)의 중앙 부분 또는 그 근처와 같은 상부 표면(1421)의 다른 부분에 형성될 수 있다. 하우징은 예를 들어 구획부(1100)의 돌출부(1210)를 수용하기 위한 공동(1431)을 더 포함한다. 도 14d에 도시된 바와 같이, 공동(1431)은 일 실시예에서 실질적으로 상부 표면(1421)과 하부 표면(1441) 사이에서 하우징을 통해 연장되어 관통홀을 형성할 수 있다. 도 14e에 도시된 다른 실시예에서, 공동(1431')은 하부 표면(1441)으로부터 상부 표면(1421)을 향해 부분적으로 연장되어 리세스를 형성할 수 있다.In FIG. 14A,
도 14b에서, 카트리지(200k)는 복수의 개구(1412)를 형성하는 하우징을 포함한다. 복수의 개구(1412)는 상부 표면(1423)에 형성된다. 복수의 개구(1412)는 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 상부 표면(1423)의 둘레에 근접하게 형성될 수 있다. 그러나, 개구(1412)는 다른 구성으로 배열될 수 있음을 이해할 것이다. 하우징은 예를 들어 구획부(1100)의 돌출부(1210)를 수용하기 위한 공동(1431)을 더 포함한다. 공동(1431)은 실질적으로 하우징을 통해 연장되어 관통홀을 형성할 수 있거나, 공동(1431)은 하부 표면으로부터 상부 표면(1423)을 향해 부분적으로 연장되어 리세스를 형성할 수 있다.In FIG. 14B,
도 14c에서, 카트리지(200l)는 하우징을 포함하고, 가스 투과성 부재(1415)는 하우징의 상부 표면을 형성한다. 이러한 가스 투과성 부재(1415)의 예는 스크린, 천공 플레이트, 멤브레인, 메쉬, 체, 다공성 부재(다공질 세라믹 부재를 포함) 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 가스 투과성 부재(1415)는 일반적으로 고체 재료의 통과를 억제하면서 자신을 통한 기화된 소스 재료의 투과를 허용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 가스 투과성 부재(1415)는 예를 들어 용접에 의해 하우징에 분리 불가능하게 고정될 수 있다. 하우징은 예를 들어 구획부(1100)의 돌출부(1210)를 수용하기 위한 공동(1431)을 더 포함한다. 공동(1431)은 실질적으로 하우징을 통해 연장되어 관통홀을 형성할 수 있거나, 공동(1431)은 하부 표면으로부터 상부 표면을 향해 부분적으로 연장되어 리세스를 형성할 수 있다.In Fig. 14C, the cartridge 200l includes a housing, and the gas
도 15a 내지 도 15c는 장형 하우징을 갖는 카트리지(200)의 다양한 실시예를 도시한다. 예를 들어, 이러한 카트리지(200)는 충전 홀(940)을 통해 기화기(900)의 몸체(910)에 카트리지(200)를 삽입함으로써 도 9 내지 도 12에 도시된 기화기(900)에서 사용될 수 있다.15A-15C show various embodiments of a
도 15a에서, 카트리지(200m)는 개구(1510)를 형성하는 장형 하우징을 포함한다. 장형 하우징은 실질적으로 원통형일 수 있다. 개구(1510)는 도 15a에 도시된 바와 같이 장형 슬롯의 형태로 장형 하우징의 측벽에 형성될 수 있다.In FIG. 15A, the
도 15b에서, 카트리지(200n)는 복수의 개구(1512)를 형성하는 장형 하우징을 포함한다. 장형 하우징은 실질적으로 원통형일 수 있다. 복수의 개구(1512)는 일련의 어퍼처들로서 장형 하우징의 측벽에 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구(1512)는 장형 하우징의 측벽을 따라서 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다.In Fig. 15B, the
도 15c에서, 카트리지(200p)는 가스 투과성 부재(1515)를 포함한다. 예를 들어, 장형 하우징은 실질적으로 가스 투과성 부재(1515)에 의해 형성될 수 있다. 다른 예에서, 가스 투과성 부재(1515)는 하우징의 외측 표면을 실질적으로 덮을 수 있다. 예를 들어, 가스 투과성 부재(1515)는 장형 하우징의 측벽 및/또는 장형 하우징의 단부 면(들)을 덮을 수 있다.In Fig. 15C, the
도 16a는 카트리지(200)가 기화기(900) 내부에 제공되는 실시예를 도시한다. 도 16a에서, 카트리지(200)는 충전 홀(940)을 통해 기화기(900)의 몸체(910) 내부에 삽입된다. 예를 들어, 카트리지(200)는 하나 이상의 지지 부재(1610)에 의해 몸체(910)의 내측 표면에 고정될 수 있다. 예시된 실시예에서, 하나 이상의 지지 부재(1610)의 각각의 지지 부재는 카트리지(200)를 수용하기 위한 슬리브 및 슬리브를 몸체(910)의 내측 표면에 연결하는 암을 포함하는 것으로 예시된다. 예를 들어, 지지 부재는 세라믹 재료와 같이 상대적으로 열 전도도가 낮은 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 카트리지(200)가 제공되었으면, 충전 홀(940)은 밀봉 부재(1620)에 의해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(1620)는 나사, 플러그, 또는 다른 적절한 시일(seal)일 수 있다.16A shows an embodiment in which the
도 16b는 카트리지(200)가 기화기(900) 내부에 제공되는 다른 실시예를 도시한다. 도 16b에 도시된 바와 같이, 카트리지(200)는 밀봉 부재(1620)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(200)는 나사, 나사산, 용접, 접합 등에 의해 밀봉 부재(1620)의 말단부에 부착될 수 있다. 다른 예에서, 카트리지(200)는 예를 들어 카트리지(200)와 함께 밀봉 부재(1620)를 일체로 형성함으로써, 밀봉 부재(1620)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 단열 재료는 카트리지(200)와 밀봉 부재(1620) 사이에 제공되어 카트리지(200)와 밀봉 부재(1620) 사이의 열 에너지 전달을 억제할 수 있다. 이러한 방식으로, 카트리지(200)의 온도는 비교적 일정하게 유지될 수 있다.16B shows another embodiment in which the
도 17 및 18은 기화기(1700)를 도시하며, 기화기(1700)는 복수의 도가니(1720a 내지 1720c)가 제공된 선형 기화기이다. 기화기(1700)는 출구(1740)를 형성하는 몸체(1710)를 포함한다. 복수의 도가니(1720a 내지 1720c)는 몸체(1710) 내부에 배치된다. 각 도가니(1720a 내지 1720c) 내부에는 카트리지가 제공될 수 있다. 예시된 실시예에서, 제1 도가니(1720a)에는 제1 카트리지(200)가 제공되고, 제2 도가니(1720b)에는 제2 카트리지(200')가 제공되고, 제3 도가니(1720c)에는 제3 카트리지(200")가 제공된다. 각 카트리지(200, 200', 200")에는 상이한 소스 재료 및/또는 기화성 코팅물이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 18에 도시된 구성에서, 각 카트리지(200, 200', 200")에서 생성된 증기 재료는 출구(1740)를 통해 배출되기 전에, 함께 혼합될 수 있다.17 and 18 show a
한 양태에서, 기화성 소스 재료가 제공된다. 기화성 소스 재료는 표면에 배치된 기화성 코팅물을 포함한다. 예를 들어, 표면은 캐리어 부재의 표면이거나 카트리지 또는 도가니의 표면일 수 있다.In one aspect, a vaporizable source material is provided. The vaporizable source material includes a vaporizable coating disposed on the surface. For example, the surface may be the surface of the carrier member or the surface of the cartridge or crucible.
일부 실시예에서, 기화성 코팅물은 무기 재료를 포함한다. 이러한 무기 재료의 예는 금속, 금속 합금 및 탄소질 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 금속의 예로는 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 이테르븀(Yb), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 및 이들의 혼합물 또는 합금이 있다. 기화성 코팅물의 다른 예는 풀러렌을 포함한다. 예를 들어, 풀러렌은 C60, C70, C76, C84, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the vaporizable coating includes an inorganic material. Examples of such inorganic materials include, but are not limited to, metals, metal alloys, and carbonaceous materials. Examples of metals include aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), magnesium (Mg), molybdenum (Mo), ytterbium (Yb), zinc (Zn), cadmium (Cd), and mixtures or alloys thereof. have. Another example of a vaporizable coating includes fullerenes. For example, fullerenes may include C 60 , C 70 , C 76 , C 84 , or mixtures thereof.
일부 실시예에서, 기화성 코팅물은 실질적으로 금속을 포함한다. 예를 들어, 기화성 코팅물은 실질적으로 순수한 마그네슘을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기화성 코팅물은 실질적으로 풀러렌을 포함한다.In some embodiments, the vaporizable coating comprises substantially a metal. For example, the vaporizable coating may comprise substantially pure magnesium. In another embodiment, the vaporizable coating comprises substantially fullerene.
일부 실시예에서, 기화성 코팅물은 금속과 풀러렌의 혼합물을 포함한다. 예를 들어, 기화성 코팅물은 마그네슘과 풀러렌의 혼합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the vaporizable coating comprises a mixture of metal and fullerene. For example, the vaporizable coating may comprise a mixture of magnesium and fullerene.
일부 실시예에서, 예를 들어 열적 기화와 같은 물리적 기상 증착(PVD) 공정을 사용하여 기화성 코팅물을 형성할 수 있다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 기화성 코팅물을 형성하는 재료(들)의 순도가 적어도 일부 경우에, 기화성 코팅물을 형성하는 과정에서 개선될 수 있다고 상정한다. 예를 들어, 상업적으로 이용 가능한 많은 재료에는 일반적으로 일정량의 불순물이나 오염물이 포함되어 있다. 또한, 소스 재료 내에 비교적 적은 양의 불순물(예를 들어, ppm 이하)의 존재 조차도 그러한 재료를 사용하여 형성된 박막의 특성에 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌다. PVD 공정을 사용하여 기화성 코팅물을 형성함으로써, 기화성 코팅물을 형성하기 위한 재료와 상이한 기화 온도를 갖는 이러한 불순물로 인해, 출발 재료에 존재하는 적어도 일부 불순물의 농도가 감소될 수 있다고 상정된다.In some embodiments, a vaporizable coating may be formed using a physical vapor deposition (PVD) process, such as thermal vaporization. Without wishing to be bound by any particular theory, it is assumed that the purity of the material(s) forming the vaporizable coating may be improved in the process of forming the vaporizable coating, at least in some cases. For example, many commercially available materials generally contain certain amounts of impurities or contaminants. In addition, it has been found that even the presence of a relatively small amount of impurities (eg, ppm or less) in the source material can affect the properties of thin films formed using such materials. It is envisioned that by forming the vaporizable coating using a PVD process, the concentration of at least some impurities present in the starting material may be reduced due to such impurities having a different vaporization temperature than the material for forming the vaporizable coating.
일부 실시예에서, 기화성 코팅물이 제공되는 표면은 실질적으로 평평한 표면이다. 일부 실시예에서, 기화성 코팅물이 제공되는 표면은 평평하지 않은 표면이다. 예를 들어, 편평하지 않은 표면은 다공성 표면일 수 있다. 다른 예에서, 편평하지 않은 표면은 그 위에 형성된 다수의 불규칙한 특징부(feature)를 갖는 비교적 거친 표면일 수 있다.In some embodiments, the surface to which the vaporizable coating is provided is a substantially flat surface. In some embodiments, the surface to which the vaporizable coating is provided is a non-flat surface. For example, a non-flat surface can be a porous surface. In another example, the non-planar surface can be a relatively rough surface with a number of irregular features formed thereon.
일부 실시예에서, 기화성 코팅물은 캐리어 부재의 표면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 캐리어 부재는 시트, 플레이트, 블록, 실린더, 구 또는 기타 형상의 형태로 제공될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 캐리어 부재는 다공성 부재를 포함한다. 예를 들어, 캐리어 부재는 천공된 몸체, 메쉬, 체, 다공성 몸체, 또는 이들의 조합의 형태로 제공될 수 있다.In some embodiments, a vaporizable coating may be disposed on the surface of the carrier member. For example, the carrier member may be provided in the form of a sheet, plate, block, cylinder, sphere or other shape. In some embodiments, the carrier member comprises a porous member. For example, the carrier member may be provided in the form of a perforated body, a mesh, a sieve, a porous body, or a combination thereof.
캐리어 부재는 일반적으로 무기 재료 또는 탄소 재료를 포함한다. 예를 들어, 캐리어 부재는 금속, 흑연 및/또는 세라믹을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상승된 온도에서 비반응성(예를 들어, 불활성)인 캐리어 부재를 제공하는 것이 특히 유리할 수 있다. 예를 들어, 캐리어 부재는 기화성 코팅물의 기화 온도에서 실질적으로 (물리적으로 또는 화학적으로) 반응하지 않는 재료로 구성될 수 있다. 대안적으로, 또는 그에 추가하여, 캐리어 부재에는 이러한 반응을 억제하기 위해 코팅물이 제공될 수 있다. 예를 들어, 캐리어 부재 및/또는 비반응성 코팅물을 형성하는 데 사용되는 재료는 기화성 코팅물의 기화 온도보다 높은 기화 온도를 나타낼 수 있다. 캐리어 부재 및/또는 비반응성 코팅을 형성하는 데 사용될 수 있는 금속의 예는 탄탈럼, 몰리브덴 및 티타늄을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 경우에, 비교적 높은 열 전도성을 나타내는 재료로 캐리어 부재를 형성하는 것이 특히 유리할 수 있다. 예를 들어, 높은 열 전도성을 갖는 재료는 일반적으로 열을 더 쉽게 전도하므로, 캐리어 부재의 일부가 다른 부분보다 더 높은 온도로 가열될 가능성이 줄어든다.The carrier member generally comprises an inorganic material or a carbon material. For example, the carrier member may comprise metal, graphite and/or ceramic. In some cases, it may be particularly advantageous to provide a carrier member that is non-reactive (eg, inert) at elevated temperatures. For example, the carrier member may be composed of a material that does not substantially (physically or chemically) reacts at the vaporization temperature of the vaporizable coating. Alternatively, or in addition to, the carrier member may be provided with a coating to inhibit this reaction. For example, the material used to form the carrier member and/or the non-reactive coating may exhibit a vaporization temperature higher than the vaporization temperature of the vaporizable coating. Examples of metals that may be used to form the carrier member and/or non-reactive coating include, but are not limited to, tantalum, molybdenum and titanium. In some cases, it may be particularly advantageous to form the carrier member from a material that exhibits a relatively high thermal conductivity. For example, materials with high thermal conductivity generally conduct heat more easily, thus reducing the likelihood that some of the carrier members will be heated to a higher temperature than others.
도 19a 내지 도 19f는 기화성 코팅물이 제공될 수 있는 캐리어 부재의 다양한 실시예를 도시한다.19A-19F illustrate various embodiments of a carrier member in which a vaporizable coating may be provided.
도 19a에서, 실질적으로 평평한 표면(1912)을 갖는 평면형 몸체(1910)의 일부가 도시되어 있다. 예를 들어, 평면형 몸체(1910)는 금속 또는 세라믹 플레이트일 수 있다.In FIG. 19A a portion of a
도 19b에서, 메쉬형 표면(1922)을 갖는 메쉬 몸체(1920)의 일부가 도시되어 있다. 예를 들어, 메쉬 몸체(1920)는 직조된 금속 와이어 또는 다른 직조된 와이어로 형성될 수 있다.In FIG. 19B, a portion of a
도 19c에서, 다공성 표면(1932)을 갖는 다공성 몸체(1930)의 일부가 도시되어 있다. 다공성 표면(1932)은 복수의 공동 또는 기공(1935)을 형성한다. 예를 들어, 이러한 다공성 몸체(1930)는 세라믹 재료로 형성될 수 있다.In FIG. 19C, a portion of a
도 19d에서, 복수의 천공(1945)을 형성하는 천공된 몸체(1940)의 일부가 도시되어 있다. 예를 들어, 천공된 몸체(1940)는 천공된 플레이트 또는 압출된 부재의 형태로 제공될 수 있다. 천공(1945)은 도 19d에 도시된 바와 같이 실질적으로 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 다른 형상, 크기 및 구성의 천공(1945)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 천공(1945)은 실질적으로 원형, 타원형, 타원형, 육각형, 오각형 또는 기타 형상일 수 있다.In FIG. 19D, a portion of a
도 19e에서, 주름진 표면(1952)을 갖는 주름진 부재(1950)의 일부가 도시되어 있다. 예를 들어, 주름진 표면(1952)은 그 위에 형성된 교번하는 일련의 리지(ridge) 및 홈(groove)을 포함한다.In FIG. 19E, a portion of a
도 19f에서, 주름진 표면(1962)을 갖는 또 다른 주름진 부재(1960)의 일부가 도시되어 있다. 예를 들어, 주름진 표면(1962)은 복수의 돌출부를 포함한다. 돌출부는 예를 들어, 도시된 피라미드 형태 또는 임의의 다른 형태 및 구성일 수 있다.In FIG. 19F, a portion of another
도 20a 내지 도 20e는 다양한 실시예에 따라 그 위에 기화성 코팅물을 제공할 때 캐리어 부재의 단면도를 도시한다.20A-20E illustrate cross-sectional views of a carrier member when providing a vaporizable coating thereon in accordance with various embodiments.
도 20a에서, 도 19a의 평면형 몸체(1910)의 단면이 도시되어 있다. 도 20a에서, 기화성 코팅물(2010)은 실질적으로 평평한 표면(1912)을 코팅하기 위해 제공된다.In Fig. 20A, a cross section of the
도 20b에서, 도 19b의 메쉬형 몸체(1920)의 단면이 도시되어 있다. 도 20b에서, 기화성 코팅물(2020)은 메쉬형 표면(1922)을 실질적으로 코팅하기 위해 제공된다. 예를 들어, 기화성 코팅물(2020)은 메쉬형 표면(1922)을 형성하는 요소(예를 들어, 와이어)의 외측 표면을 코팅할 수 있다.In FIG. 20B, a cross section of the mesh-
도 20c에서, 도 19c의 다공성 몸체(1930)의 단면이 도시되어 있다. 도 20c에서, 기화성 코팅물(2030)은 다공성 표면(1932)을 실질적으로 코팅하기 위해 제공된다. 예를 들어, 기화성 코팅물(2030)은 인접한 기공들 또는 공동들(1935) 사이의 표면의 부분들뿐만 아니라 기공들 또는 공동들(1935)을 형성하는 표면의 부분들을 코팅할 수 있다. 구체적으로, 기화성 코팅물(2030)은 표면(1932)에 형성된 기공 또는 공동(1935) 내부에 제공될 수 있다.In Fig. 20c, a cross section of the
도 20d에서, 도 19d의 천공된 몸체(1940)의 단면이 도시되어 있다. 도 20d에서, 기화성 코팅물(2040)은 천공된 몸체(1940)의 노출된 표면을 코팅하기 위해 제공된다. 예를 들어, 기화성 코팅물(2040)은 천공(1945)을 형성하는 천공된 몸체(1940)의 부분들에 걸쳐서 뿐만 아니라 상부 및 하부 표면 상에 제공될 수 있다.In Fig. 20D, a cross section of the
도 20e에서, 도 19e의 주름진 몸체(1950)의 단면이 도시되어 있다. 도 20e에서, 기화성 코팅물(2050)은 주름진 몸체(1950)의 주름진 표면(1952)을 코팅하도록 제공된다. 예를 들어, 기화성 코팅물(2050)은 그 위에 형성된 리지 및 홈을 형성하는 주름진 표면(1952)의 부분들에 걸쳐서 제공될 수 있다.In Fig. 20E, a cross section of the
일부 경우에, 평평하지 않은 표면 위에 배치된 기화성 코팅물을 제공하는 것이 특히 유리할 수 있다. 메쉬형 표면, 다공성 표면, 천공된 표면 및/또는 주름진 표면과 같이 평평하지 않은 표면을 갖는 캐리어 부재는 일반적으로 비교적 큰 캐리어 표면적 대 부피 비율(SA:V)을 나타낸다. 이러한 캐리어 부재는 그 위에 기화성 코팅물을 증착하는데 특히 바람직할 수 있는데, 그 이유는 더 많은 양의 기화성 코팅물 표면이 더 높은 캐리어 SA:V로, 표면에 코팅된 기화성 재료의 소정의 양에 대해서, 노출될 수 있기 때문이다. 즉, 캐리어의 표면적 대 부피 비율은 일반적으로 그 위에 증착된 기화성 코팅물의 표면적 대 부피 비율과 직접적으로 관련된다.In some cases, it may be particularly advantageous to provide a vaporizable coating disposed over an uneven surface. Carrier members having a non-flat surface such as a mesh-like surface, a porous surface, a perforated surface and/or a corrugated surface generally exhibit a relatively large carrier surface area to volume ratio (SA:V). Such a carrier element may be particularly desirable for depositing a vaporizable coating thereon, because a higher amount of vaporizable coating surface is a higher carrier SA:V, for a given amount of vaporizable material coated on the surface. , Because it can be exposed. That is, the surface area to volume ratio of a carrier is generally directly related to the surface area to volume ratio of the vaporizable coating deposited thereon.
일부 실시예에서, 비교적 높은 표면적 대 부피 비율을 나타내는 기화성 코팅물을 제공하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 이는 기화성 코팅물(2120)이 제공된 캐리어 부재(2110)가 도시된 도 21을 참조하여 더 기술된다. 도 21에 도시된 바와 같이, 기화성 코팅물의 노출된 표면(2122)에 근접하게 배치된 기화성 코팅물(2120)의 일부는 2131(근위부(2131)라고도 함)으로 표시되고, 노출된 표면(2122)에 멀리 배치된 기화성 코팅물(2120)의 일부는 2133(원위부(2133)라고도 함)으로 표시된다. 노출된 표면(2122)은 일반적으로 PVD 프로세스 동안 감압 환경(예를 들어, 진공 환경)에 노출된 기화성 코팅물(2120)의 표면이다. 이해되는 바와 같이, 기화성 코팅물(2120)을 형성하는 재료를 기화시킨 결과 생성된 임의의 기체 재료는 그러한 감압 환경에서 비교적 방해받지 않으면서 이동할 수 있다. 근위부(2131) 및 원위부(2133)로부터의 평균 확산 거리는 각각 D1 및 D2로 표시된다. 명확성을 위해, 평균 확산 거리는 일반적으로 기화된 재료(예를 들어, 기체 재료)가 노출된 표면(2122)에 도달하기 위해 이동하는 평균 거리를 의미한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.In some embodiments, it may be particularly desirable to provide a vaporizable coating that exhibits a relatively high surface area to volume ratio. This is further described with reference to FIG. 21 in which a
가열 요소(2160)는 기화성 코팅물(2120)을 가열 및 기화시키기 위해 제공된다. 도 21에 도시된 바와 같이, 가열 요소(2160)의 상대적인 배열에 기초하여, 가열 요소(2160)에 더 가깝게 배치된 근위부(2131)가 일반적으로 원위부(2133)보다 더 큰 정도로(예를 들어, 더 빨리 및/또는 더 높은 온도로 가열됨) 가열될 것임을 알 수 있다. 더욱이, 근위부(2131)에 배치된 기화성 재료를 기화시켜 생성된 임의의 기체 재료는 평균 확산 거리(D1)를 가지며, 이는 원위부(2133)의 평균 확산 거리(D2)보다 작다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 더 큰 정도로 가열되고 더 짧은 평균 확산 거리를 갖도록 위치된 기화성 코팅물(2120)의 일부가 더 적은 정도로 가열되고 더 큰 평균 확산 거리를 갖도록 위치된 코팅물(2120)의 일부보다 더 우선적으로 기화할 것이라고 상정한다. 기화성 코팅물(2120)의 이러한 우선적인 기화는 노출된 표면(2122)의 전체 면적에 변화를 초래할 수 있다는 것이 추가로 상정된다. 예를 들어, 노출된 표면(2122)의 전체 면적의 그러한 변화는 PVD 공정 동안 불균일한 기화 속도를 초래할 수 있으며, 이는 일반적으로 바람직하지 않다. 기화성 코팅물의 SA:V를 증가시킴으로써, 기화성 코팅물을 형성하기 위한 재료의 소정의 양(예를 들어, 질량)에 대해서, 기화성 코팅물의 두께가 감소될 수 있다고 상정된다. 이러한 방식으로, 기화성 코팅물은 더 균일하게 가열될 수 있고 코팅물의 상이한 부분들 간의 평균 확산 거리의 불일치 또한 감소될 수 있다. 이러한 기화성 코팅물의 구성은, PVD 공정 동안 장기간 동안 노출된 표면의 전체 면적을 비교적 일정하게 유지함으로써, 기화성 코팅물을 형성하는 재료의 상대적으로 안정한 기화를 제공할 수 있다고 추가로 상정한다.
기화성 코팅물이 평면형 또는 실질적으로 평면형 표면에 걸쳐서 제공되는 일부 실시예들이 예시되었지만, 기화성 코팅물이 비평면형 표면에 걸쳐서 유사하게 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 이러한 표면은 곡선형이거나 휘어지거나 접힌 표면일 수 있다.While some embodiments have been illustrated in which a vaporizable coating is provided over a planar or substantially planar surface, it will be understood that the vaporizable coating may similarly be provided over a non-planar surface. For example, such surfaces may be curved or curved or folded.
일부 예에서, 비평면형 표면에 제공된 다양한 특징부들은 주기적으로 반복되는 구조물일 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 동일한 특징부들이 비평면형 표면을 형성하도록 반복 패턴으로 배열될 수 있다. 다른 예에서, 비평면형 표면에 제공된 특징부들은 실질적으로 랜덤이거나 의사 랜덤일 수 있다. 예를 들어, 특징부들은 모양, 크기, 분포 및/또는 다른 구성에서 실질적으로 랜덤일 수 있다.In some examples, various features provided on a non-planar surface may be a structure that repeats periodically. For example, substantially identical features may be arranged in a repeating pattern to form a non-planar surface. In another example, features provided on a non-planar surface may be substantially random or pseudo-random. For example, features may be substantially random in shape, size, distribution, and/or other configuration.
일 양태에서, 카트리지가 제공되며, 이 카트리지는 하우징 및 하우징 내부에 배열된 하나 이상의 캐리어 부재를 포함한다. 하나 이상의 캐리어 부재의 각 캐리어 부재는 기화성 코팅물로 코팅된 표면을 포함한다. 이 카트리지는 PVD 장치 및/또는 공정에서 사용하기 위한 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 카트리지의 하우징은 그 내부에 가열 요소를 수용하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 카트리지는 하우징 외부에 배열된 가열 요소에 의해 가열되도록 구성될 수 있다.In one aspect, a cartridge is provided, the cartridge comprising a housing and one or more carrier members arranged within the housing. Each carrier member of the at least one carrier member comprises a surface coated with a vaporizable coating. This cartridge may be for use in a PVD device and/or process. In some embodiments, the housing of such a cartridge may be configured to receive a heating element therein. In another embodiment, the cartridge may be configured to be heated by a heating element arranged outside the housing.
도 22는 일 실시예에 따른 카트리지(2200)의 개략도이다. 도 22에서, 카트리지(2200)는 출구(2220)를 형성하는 하우징(2210)을 포함한다. 하나 이상의 캐리어 부재(2240)가 하우징(2210) 내부에 배치된다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 스페이서(2242)가 인접한 캐리어 부재들(2240) 사이에 제공될 수 있다. 도 22에 예시된 실시예에서, 하나 이상의 캐리어 부재(2240)는 출구(2220)에 실질적으로 평행하게 배열된다. 도 23은 카트리지(2200)의 다른 실시예의 개략도이며, 여기서는 하나 이상의 캐리어 부재(2240)는 출구(2220)에 실질적으로 수직으로 배열된다.22 is a schematic diagram of a
도 24는 출구(2420)를 형성하는 실질적으로 원통형인 하우징(2410)이 제공되는, 일 실시예에 따른 카트리지(2400)의 개략도이다. 하나 이상의 캐리어 부재(2440)는 하우징(2410) 내부에 배치되고 수직으로 적층된 구성으로 되도록 배열되는 것으로 도시되어 있다. 캐리어 부재들(2440)을 서로 이격시키고/시키거나 지지하기 위해 하나 이상의 스페이서 또는 지지 부재가 카트리지(2400) 내에 제공될 수 있다. 도 25는 도 24에 도시된 카트리지(2400)의 상부 단면도를 도시한다.24 is a schematic diagram of a
도 26은 하나 이상의 캐리어 부재(2640)가 반경 방향으로 배열되고 하우징(2610) 내부에 배치된, 다른 실시예에 따른 카트리지(2600)의 평면도이다. 예를 들어, 하나 이상의 캐리어 부재(2640)는, 이러한 캐리어 부재들(2640)이 중앙 지지 부재(2660)를 중심으로 방사상으로 분포되도록 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 지지 부재(2660)는 채워진 로드의 형태로 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 중앙 지지 부재(2660)는 중공 로드의 형태로 제공될 수 있다. 도 27에 추가로 도시된 바와 같이, 중공 로드의 형태로 제공된 중앙 지지 부재(2660)는 온도 조절 요소(미도시)를 수용하기 위한 공간 또는 리세스(2662)를 형성할 수 있다. 이러한 온도 조절 요소의 예는 가열 요소 및 냉각 요소를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 중앙 지지 부재(2660)를 중심으로 하나 이상의 캐리어 부재(2640)의 방사상 배열은 보다 균일한 온도 프로파일을 달성하도록 캐리어 부재(2640)의 가열 및/또는 냉각을 용이하게 한다고 상정된다.26 is a plan view of a
도 28은 하우징(2810)이 중공 삼각형 프리즘의 형태로 제공되는 카트리지(2800)의 실시예를 도시한다. 하우징(2810)에는 출구(2820)가 제공된다. 하나 이상의 캐리어 부재(2840)가 하우징(2810) 내에 제공된다.28 shows an embodiment of a
도 29는 하우징(2910)이 자신을 통해서 연장되는 관통홀(2912)을 갖는 중공 삼각형 프리즘 형태로 제공되는 카트리지(2900)의 다른 실시예를 도시한다. 하우징(2910)에는 출구(2920)가 제공된다. 하나 이상의 캐리어 부재(2940)가 하우징(2910) 내에 제공된다.FIG. 29 shows another embodiment of a
도 30은 하우징(3010) 내부에 수용된 비평면형 캐리어 부재(3040)가 카트리지(3000)에 제공되는 실시예를 도시한다. 예를 들어, 캐리어 부재(3040)는 비평면형 구성으로 형성된 강성 캐리어 부재일 수 있거나, 캐리어 부재(3040)는 이러한 비평면형 구성으로 구부러지거나 접힌 가요성 캐리어 부재일 수 있다.30 shows an embodiment in which a
일 양태에서, 하우징을 포함하는 카트리지가 제공되며, 하우징 표면의 적어도 일부는 기화성 코팅물로 코팅된다. 하우징은 내측 표면과 외측 표면을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 하우징의 외측 표면은 기화성 코팅물로 코팅될 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징의 내측 표면은 기화성 코팅물로 코팅될 수 있다. 일부 실시예에서, 하우징의 내측 표면 및 외측 표면 모두는 기화성 코팅물로 코팅될 수 있다.In one aspect, a cartridge is provided comprising a housing, at least a portion of the housing surface coated with a vaporizable coating. The housing may form an inner surface and an outer surface. In some embodiments, the outer surface of the housing may be coated with a vaporizable coating. In another embodiment, the inner surface of the housing may be coated with a vaporizable coating. In some embodiments, both the inner and outer surfaces of the housing may be coated with a vaporizable coating.
도 31a 내지 31d는 하우징(3110)이 내측 표면(3112) 및 외측 표면(3114)을 형성하는 카트리지(3100)의 다양한 실시예를 도시한다. 기화성 코팅물(3140)이 내측 표면(3112)의 일부에 걸쳐서 배치된다. 도 31a에 따른 일 실시예에서, 기화성 코팅물(3140)은 내측 표면(3112)의 하부 부분을 코팅한다. 도 31b에 따른 다른 실시예에서, 기화성 코팅물(3140)은 실질적으로 내측 표면(3112)의 하부 부분, 측면 부분 및 상부 부분을 코팅한다. 도 31c에 따른 또 다른 실시예에서, 하우징(3110)은 하우징(3110)에 의해 형성된 챔버 내로 연장되는 돌출부(3120)를 포함하고, 기화성 코팅물(3140)은 돌출부(3120)를 코팅한다. 도 31d에 따른 또 다른 실시예에서, 내측 표면(3112)의 측면 부분은 기화성 코팅물(3140)로 코팅된다.31A-31D illustrate various embodiments of a
도 32a 및 도 32b는 하우징(3210)이 중공 삼각형 프리즘의 형태로 제공되는 카트리지(3200)의 실시예를 도시한다. 하우징(3210)은 기화성 코팅물(3240)의 기화로부터 생성된 증기 재료가 빠져나갈 수 있도록 하는 복수의 출구(3220)를 형성한다. 예를 들어, 복수의 출구(3220)는 하우징(3210)의 꼭지점을 따라 배열될 수 있다. 하우징(3210)은 선택사양적으로 실질적으로 자신을 통해 연장하는 관통홀(3212)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 관통홀(3212)은 그 내부에 온도 조절 요소(예를 들어, 가열 요소)를 수용하도록 구성될 수 있다. 카트리지(3200)의 단면도를 나타내는 도 32b에 추가로 예시된 바와 같이, 하우징(3210)의 내측 표면은 기화성 코팅물(3240)로 코팅될 수 있다. 구체적으로 도시되지 않았지만, 일부 실시예에서, 관통홀(3212)을 형성하는 하우징(3210)의 부분도 기화성 코팅물(3240)로 코팅될 수 있다.32A and 32B show an embodiment of a
도 33a 및 도 33b는 하우징(3310)에 장형 출구(3320)가 제공되는 카트리지(3300)의 다른 실시예를 도시한다. 예를 들어, 장형 출구(3320)는 하우징(3310)의 하나의 길이 방향 단부로부터 다른 단부로 실질적으로 연장될 수 있다. 다른 예에서, 장형 출구(3320)는 하우징(3310)의 일부에 걸쳐서 연장될 수 있다. 하우징(3310)은 실질적으로 자신을 통해 연장하는 관통홀(3312)을 선택사양적으로 형성할 수 있다.33A and 33B show another embodiment of a
도 34a는 일 실시예에 따른 기화기(3400)에서 카트리지(3200)의 배열을 도시한다. 도 34a에서, 기화기(3400)의 가열 요소(3440)는 카트리지(3200)의 관통홀(3212) 내에 수용된다. 이러한 배열에서, 카트리지(3200)의 하우징(3210) 및 기화성 코팅물(3240)은 가열 요소(3440)에 의해 가열되어 기화성 코팅물(3240)을 기화시켜 증기 재료를 생성할 수 있다. 이어서, 증기 재료는 하나 이상의 출구(미도시)를 통해 전달될 수 있다. 일부 실시예에서, 카트리지(3200)의 하우징(3210)은 또한 기화기(3400)의 다양한 구성 요소를 위한 하우징으로서 작용할 수 있다.34A shows the arrangement of the
도 34b에 도시된 다른 실시예에서, 기화기(3400')는 기화기(3400')의 하우징을 형성하기 위한 케이싱(3410)을 포함한다. 이러한 구성에서, 카트리지(3200)는 케이싱(3410)에 의해 형성된 챔버 내에 수용된다. 가열 요소(3440)는 관통홀(3212)을 통해 연장되도록 제공될 수 있다. 케이싱(3410)은 가열 요소(3440)를 수용하기 위한 부분을 선택사양적으로 포함할 수 있다.In another embodiment shown in FIG. 34B, the carburetor 3400' includes a
도 35a 및 도 35b는 캐리어 부재(3510)가 제공되고 캐리어 부재(3510)의 외측 표면(3512)이 기화성 코팅물(3540)에 의해 코팅된 실시예를 도시한다. 캐리어 부재(3510)는 로드 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 기화성 코팅물(3540)은 로드 형상의 캐리어 부재(3510)의 실질적으로 전체 원주 주위에 제공될 수 있다.35A and 35B show an embodiment in which a
도 36은 캐리어 부재(3610)에 외측 표면(3612)에 형성된 복수의 리브(rib)(3615)가 제공되는 다른 실시예를 도시한다. 복수의 리브(3615)는 반경 방향 외측으로 연장될 수 있고 리브들(3615)은 캐리어 부재(3610)의 길이 방향 축을 따라 서로 이격될 수 있다. 기화성 코팅물(3640)은 리브(3615)의 표면을 포함하여 캐리어 부재(3610)의 외측 표면(3612)을 실질적으로 코팅하도록 제공된다. 일부 실시예에서, 리브(3615)는 연속적인 나선형(예를 들어, 나사)으로 형성될 수 있다.FIG. 36 shows another embodiment in which the
도 37은 캐리어 부재(3710)가 중공 관형 부재로서 형성되는 또 다른 실시예를 도시한다. 구체적으로, 캐리어 부재(3710)는 외측 표면(3712) 및 내측 표면(3715)을 형성한다. 리세스(3718)는 캐리어 부재(3710)의 내측 표면(3715)에 의해 형성된다. 캐리어 부재(3710)의 외측 표면(3712)은 기화성 코팅물(3740)에 의해 코팅된다. 예를 들어, 리세스(3718)는 가열 요소와 같은 온도 조절 요소를 수용하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 리세스(3718)는 실질적으로 캐리어 부재(3710)를 통해 연장될 수 있다. 다른 실시예에서, 리세스(3718)는 캐리어 부재(3710)를 통해 부분적으로 연장된다.37 shows another embodiment in which the
예를 들어, 도 35a 내지 도 37의 실시예에 따른 기화성 코팅물로 코팅된 로드 형상의 캐리어 부재(3510, 3610, 3710)는 기화기 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 이제 도 16a 및 도 16b에 예시된 실시예를 참조하면, 로드 형상의 캐리어 부재(3510, 3610 및 3710)는 충전 홀(940)을 통해 기화기(900) 내부에 배치될 수 있다. 다른 예에서, 도 35a 내지 도 37의 실시예에 따른 기화성 코팅물로 코팅된 로드 형상의 캐리어 부재(3510, 3610, 3710)는 카트리지 내부에 수용될 수 있다. 도 38은 카트리지(3800)의 실시예를 도시하며, 여기서 카트리지(3800)의 하우징(3810)에는 하나 이상의 로드 형상의 캐리어 부재(3840)가 제공된다. 각각의 캐리어 부재(3840)는 기화성 코팅물로 코팅된다.For example, the rod-shaped
도 39는 실질적으로 환형 원통형 몸체(3901)를 갖는 카트리지(3900)의 실시예를 도시한다. 도 40은 일 실시예에 따른 기화기 내부에 배열된 카트리지(3900)의 단면도를 도시한다. 카트리지(3900)의 몸체(3901)는 상부 부분(3910), 하부 부분(3912), 및 상부 부분(3910)의 내측 가장자리와 하부 부분(3912) 사이에서 연장되는 내측 부분(3922), 및 상부 부분(3910)의 외측 가장자리와 하부 부분(3912) 사이에 연장되는 외측 부분(3920)에 의해 형성된다. 내측 부분(3922)은 개구(3930)를 형성한다. 일부 실시예에서, 상부 부분(3910)은 증기 재료가 상기 부분을 통해 투과될 수 없도록 불투과성 부재에 의해 형성될 수 있다. 하부 부분(3912)은 또한 불투과성 부재에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 부분(3910) 및/또는 하부 부분(3912)은 예를 들어, 금속 또는 세라믹에 의해 형성된 실질적으로 채워진(solid) 부재로 형성될 수 있다. 내측 부분(3922) 및 외측 부분(3920)은 가스 투과성 부재로 형성될 수 있다. 이러한 가스 투과성 부재의 예는 스크린, 천공 플레이트, 멤브레인, 메쉬, 체, 다공성 부재(다공질 세라믹 부재를 포함) 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 가스 투과성 부재는 일반적으로 고체 재료의 통과를 억제하면서 기화된 소스 재료가 자신을 통과하는 것을 허용하도록 구성된다. 카트리지(3900)의 몸체(3901)는 기화될 소스 재료를 수용하기 위한 챔버(3950)를 형성한다. 예를 들어, 소스 재료는 기화성 코팅물의 형태로 또는 분산성 형태로 제공될 수 있다. 소스 재료의 분산성 형태의 예는 분말, 펠릿 및 과립을 포함한다. 도 40에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 가열 요소(4010)가 카트리지(3900)를 가열하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 가열 요소(4010)는 어퍼처(3930) 내부에 및/또는 외측 부분(3920)에 인접하게 제공될 수 있다. 카트리지(3900)의 배열 및 구성에 따르면, 챔버(3950) 내부에 수용된 소스 재료를 기화시켜 생성된 증기 재료가 가스 투과성 내측 부분(3922) 및 외측 부분(3920)을 통해 선택적으로 배출될 수 있음을 알 수 있다. 구체적으로, 증기 재료는 상부 부분(3910)을 통해 배출되거나 전달되는 것이 실질적으로 억제된다. 이러한 방식으로, "스패터" 또는 "스핏팅"으로도 지칭될 수 있는 임의의 입자가 카트리지(3900)로부터 배출될 가능성이 적어도 특정 재료에 대해서 감소된다.39 shows an embodiment of a
일부 실시예에서, 카트리지(3900)에는 추가 부재가 제공될 수 있다. 추가 실시예에서, 카트리지(3900)는 추가의 환형 원통형 몸체를 더 포함한다. 예를 들어, 그러한 추가 환형 원통형 몸체는 몸체(3901) 주위에 동심으로 배열될 수 있다. 이러한 실시예에서, 추가적인 환형 원통형 몸체는 몸체(3901)에 대해 반경 방향으로 멀리 배치될 수 있다. 가열 요소(4010) 및 제공될 수 있는 임의의 추가 가열 요소를 수용하기 위해 이러한 추가 환형 원통형 몸체와 몸체(3901) 사이에 갭이 제공될 수 있다.In some embodiments, the
일 실시예에서, 카트리지가 제공되며, 카트리지는 하우징을 포함한다. 하우징은 기화성 재료를 수용하기 위한 챔버를 형성한다. 기화성 재료의 증기 플럭스가 챔버로부터 배출되도록 하기 위해 하우징에 개구가 형성된다. 일부 실시예에서, 배플(baffle)은 챔버 내부에 배열된다. 배플은 어퍼처를 통해 증기 플럭스를 배출하기 전에 증기 플럭스의 적어도 일부가 배플에 입사되도록 구성된다. 카트리지는 PVD 장치 내에서 사용되거나 이와 함께 사용할 수 있다.In one embodiment, a cartridge is provided, and the cartridge comprises a housing. The housing defines a chamber for receiving the vaporizable material. An opening is formed in the housing to allow vapor flux of the vaporizable material to exit the chamber. In some embodiments, a baffle is arranged inside the chamber. The baffle is configured such that at least a portion of the vapor flux enters the baffle prior to expelling the vapor flux through the aperture. Cartridges can be used within or in conjunction with PVD devices.
도 41은 일 실시예에 따른 카트리지(4100)를 도시한다. 카트리지(4100)는 자신을 통한 증기의 투과를 허용하기 위한 하나 이상의 어퍼처(4120)를 갖는 하우징(4110)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 하우징(4110)은 실질적으로 원통형 하우징이다. 도 42a를 참조하면, 카트리지(4100)의 III-III 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 예시된 실시예에서, 하우징(4110)은 리셉터클 부분(4112) 및 캡 부분(4113)을 포함한다. 하우징(4110)은 리셉터클 부분(4112) 및 캡 부분(4113)의 대응하는 표면들에 의해 제공될 수 있는, 내측 표면(4117) 및 외측 표면(4118)을 형성한다. 챔버(4240)는 하우징(4110)에 의해 형성된다. 예를 들어, 챔버(4240)는 리셉터클 부분(4112) 및 캡 부분(4113)의 내측 표면(4117)에 의해 형성될 수 있다. 하나 이상의 어퍼처(4120)는 하우징(4110)의 캡 부분(4113)에 형성되는 것으로 도시되어 있다. 구체적으로 예시된 실시예에서, 하나 이상의 어퍼처(4120)의 각각의 어퍼처는 내측 표면(4117)에 제공된 내측 개구(4127)와 외측 표면(4118)에 제공된 외측 개구(4128) 사이에서 연장되며, 이로써, 기화성 재료(미도시)는 챔버(4240)로부터 배출되도록 하나 이상의 어퍼처(4120)를 통해 투과될 수 있다. 카트리지(4100)는 배플(4220)을 더 포함한다. 일부 실시예에서, 배플(4220)은 챔버(4240) 내부에 배열되어 하나 이상의 어퍼처(4120)를 통한 증기 플럭스의 흐름을 감소시키거나 억제한다. 예를 들어, 배플(4220)은 증기 플럭스의 적어도 일부가 내측 개구(4127)에 도달하는 것을 차단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 배플(4220)은 내측 개구(4127)에 인접하여 이격되어 배열될 수 있다. 예시된 실시예에서, 배플(4220)은 내측 개구(4127)를 덮도록 실질적으로 측방향으로 연장되는 차단 부분(4222)을 포함한다. 배플(4220)의 차단 부분(4222)과 개구(4127) 사이에 갭(4230)이 제공되어, 증기가 개구(4127)에 도달하여 하나 이상의 어퍼처(4120)를 통해 챔버(4240)로부터 배출되도록 할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 어퍼처(4120)에 대한 배플(4220)의 배열 및 구성으로 인해, 챔버(4240) 내에 수용된 기화성 재료(미도시)로부터 하나 이상의 어퍼처(4120)로의 직접적인 가시선이 실질적으로 방지된다. 따라서, 챔버(4240)로부터 생성된 증기 플럭스의 적어도 일부는 내측 개구(4127)에 도달하기 전에 배플(4220) 상으로 입사되고 하나 이상의 어퍼처(4120)를 통해 배출된다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 이러한 구성은 카트리지(4100) 내부에서의 증기 플럭스의 평균 유지 시간을 증가시키고 따라서 증기 플럭스 재료의 평균 자유 경로를 감소시킬 수 있다고 상정한다. 결과적으로, 임의의 입자(예를 들어, 스패터) 또는 원자 또는 분자의 클러스터가 하나 이상의 어퍼처(4120)를 통해 배출될 가능성이 감소한다고 추가로 상정하는데, 그 이유는 이러한 입자 또는 클러스터는 일반적으로 내측 개구(4127)에 도달하기 전에 하우징(4110)의 표면과 충돌하고 이로써 이러한 충돌로 인해 이러한 입자 또는 클러스터가 분해되거나 분무될 가능성이 증가되기 때문이다. 이해할 수 있는 바와 같이, 이러한 입자 또는 클러스터의 배출은 일반적으로 박막 형성 공정 동안 매우 바람직하지 않은데, 그 이유는 이러한 입자 또는 클러스터를 타겟 기판 상에 증착하면 결함이 형성되어 일부 경우에 소자 고장을 일으킬 수 있기 때문이다. 추가로, 이러한 방식으로 하나 이상의 어퍼처(4120)를 통한 증기 흐름을 제한하는 것은 카트리지(4100) 내부에서의 증기 플럭스 재료의 분압을 증가시키고, 증기 플럭스가 카트리지(4100)로부터 배출되는 속도의 안정성을 향상시킬 수 있다고 추가로 상정한다. 예를 들어, 배플(4220)은 실질적으로 환형 부재일 수 있다.41 shows a
일부 실시예에서, 카트리지(4100)는 스페이서(4250)를 더 포함한다. 예를 들어, 스페이서(4250)는 하우징(4110)의 외측 표면(4118) 상에 제공될 수 있다. 스페이서(4250)는 리셉터클 부분(4112)의 바닥 표면(4116) 상에 제공되고 이와 일체로 형성될 수 있다. 스페이서(4250)는 일반적으로 카트리지(4100)와 PVD 시스템의 요소(예를 들어, 도가니 또는 히터) 간의 열 전도를 제한하거나 억제함으로써 이러한 요소로부터 카트리지(4100)를 단열시키기 위해 제공된다. 예를 들어, 스페이서(4250)는 상대적으로 낮은 열 전도성을 나타내는 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(4250)는 동작 구성에서 카트리지(4100)를 물리적으로 지지하거나 유지하도록 구성된다. 예를 들어, 사용시, 카트리지(4100)는 카트리지(4100)가 스페이서(4250)에 의해 직립 방향(예를 들어, 동작 구성)으로 지지되고 유지되도록 직립 방향으로 PVD 시스템의 도가니 내부에 배치될 수 있다. 이러한 예에서, 스페이서(4250)는 카트리지(4100)와 도가니 간의 열 전도를 억제하기 위해 도가니와 직접 물리적으로 접촉하는 카트리지(4100)의 전체 표면적을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스페이서(4250)는 바닥 표면(4116)으로부터 돌출될 수 있고, 카트리지(4100)를 지지하기 위한 충분한 구조적 무결성을 제공하면서 도가니와의 접촉 면적을 감소시키기 위해 테이퍼진 프로파일을 나타낼 수 있다.In some embodiments, the
도 42b는 배플(4220)이 증기의 통과를 허용하기 위한 하나 이상의 관통홀(4226)을 포함하는 일 실시예에 따른 카트리지(4100')의 단면도를 도시한다. 예를 들어, 하나 이상의 관통홀(4226)은 하나 이상의 어퍼처(4120)에 대해 실질적으로 수직으로 배향될 수 있고, 챔버(4240) 내부에서 생성된 증기 플럭스가 카트리지(4100')의 표면과 충돌없이 하나 이상의 어퍼처(4120)을 통해 빠져나가는 것을 실질적으로 억제하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 관통홀(4226)은 배플(4220)의 차단 부분(4222)과 하나 이상의 어퍼처(4120) 사이에 배열될 수 있다.42B shows a cross-sectional view of a cartridge 4100' according to an embodiment in which the
도 42c는 배플(4220'')의 차단 부분(4222'')이 반경 방향 외측으로 벌어진 다른 실시예에 따른 카트리지(4100'')의 단면도를 도시한다. 예시된 실시예에서, 차단 부분(4222'')은 일반적으로 원추형 차단 부분을 형성하는 각도로 캡 부분(4113)으로부터 아래쪽으로 그리고 반경 방향 바깥쪽으로 연장된다. 갭(4230)은 원추형 차단 부분(4222'')과 캡 부분(4113)에 형성된 하나 이상의 어퍼처(4120) 사이에 제공될 수 있다.42C shows a cross-sectional view of a
도 43a 및 도 43b는 다양한 실시예에 따른 카트리지(4100 및 4100''')의 저면도를 도시한다. 도 43a에서, 카트리지(4100)의 바닥 표면(4116)은 실질적으로 환형 스페이서(4250)를 포함한다. 도 43b에서, 카트리지(4100''')의 바닥 표면(4116)은 복수의 스페이서(4250)를 포함하고, 스페이서들(4250)은 서로 이격되도록 배열된다.43A and 43B illustrate bottom views of
일부 실시예에서, 카트리지(4100)는 그 내부에 수용된 기화성 재료를 더 포함한다. 예를 들어, 기화성 재료는 챔버(4240) 내부에 제공될 수 있다.In some embodiments, the
도 44a는 기화성 재료가 기화성 코팅물(4420)의 형태로 제공되는 실시예를 도시한다. 예를 들어, 기화성 코팅물(4420)은 내측 표면(4117)을 코팅할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 배플(4220)은 기화성 코팅물(4420)과 하나 이상의 어퍼처(4120)의 내측 개구(4127) 사이에 배열된다.44A shows an embodiment in which the vaporizable material is provided in the form of a
도 44b는 하나 이상의 캐리어 부재(4440)가 챔버(4240) 내부에 배열된 실시예를 도시한다. 전술한 바와 같이, 하나 이상의 캐리어 부재(4440)에는 기화성 코팅물(4420)이 제공된다.44B shows an embodiment in which one or
도 44c는 기화성 재료(4421)가 챔버(4240)에 제공되는 실시예를 도시한다. 예를 들어, 기화성 재료(4421)는 단일 일체형 또는 연속형 구조물일 수 있다. 예시된 실시예에서, 내측 스페이서(4419)는 기화성 재료(4421)와 리셉터클 부분(4112)의 내측 표면(4117) 사이에 갭(4118)을 형성하도록 내측 표면(4117)에 제공된다. 예를 들어, 갭(4118)은 기화성 재료(4421)의 실질적으로 수직으로 배향된 표면과 내측 표면(4117)의 실질적으로 수직 부분(예를 들어, 측벽) 사이에 제공될 수 있다. 그러한 배열에서, 예를 들어, 갭(4118)은 기화성 재료(4421)를 기화시킴으로써 생성된 증기 스트림이, 하나 이상의 어퍼처(4120)를 통해 배출되기 전에, 자신을 통해 이동할 수 있는 실질적으로 수직인 채널을 제공한다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 기화성 재료(4421)에 포함될 수 있는 오염물 중 적어도 일부가 열 기화 공정 동안 배출될 수 있다고 상정한다. 갭(4118)을 제공함으로써, 기화성 재료(4421)의 기화 동안 생성된 그러한 오염물의 적어도 일부가 갭(4118)을 통해 떨어지고, 카트리지(4100)의 챔버(4240)의 바닥 근처에 축적될 수 있고, 따라서 그러한 오염물이 카트리지(4100)를 빠져나와 타겟 기판 상에 증착될 가능성이 저감된다. 일부 실시예에서, 내측 스페이서(4419)는 내측 표면(4117)의 바닥 부분 상에 제공되어, 기화성 재료(4421)의 바닥 표면과 내측 표면(4117) 사이에 갭 또는 물리적 분리를 제공할 수 있다. 예를 들어, 이러한 갭은 기화 과정에 큰 영향을 주지 않고서 오염물이 축적될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 기화성 재료(4421)는 하나 이상의 공동 또는 관통홀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 공동 또는 관통홀은 증기 스트림이 생성될 수 있는 추가 표면적을 제공하기 위해 실질적으로 수직으로 연장될 수 있다.44C shows an embodiment in which a vaporizable material 4241 is provided in the
도 44d는 복수의 기화성 재료(4421)가 챔버(4240) 내에 제공되는 실시예를 도시한다. 예를 들어, 각각의 기화성 재료(4421)는 로드, 플레이트, 디스크, 블록, 또는 다른 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 기화성 재료(4421)는 실질적으로 수직으로 배향된다. 예를 들어, 각각의 기화성 재료(4421)는 가열 시 증기 스트림이 생성될 수 있는 추가 표면적을 제공하기 위해 서로 이격될 수 있다.44D shows an embodiment in which a plurality of vaporizable materials 4241 are provided within the
도 45는 다른 실시예에 따른 카트리지(4500)를 도시한다. 카트리지(4500)는 자신에 형성된 하나 이상의 어퍼처(4520)을 갖는 하우징(4510)을 포함한다. 도 46은 도 45의 라인 IV-IV을 따라 취한 카트리지(4500)의 단면도를 도시한다. 도 46에 더 도시된 바와 같이, 하우징(4510)은 리셉터클 부분(4512) 및 캡 부분(4513)을 포함한다. 하우징(4510)은 리셉터클 부분(4512) 및 캡 부분(4513)의 대응하는 표면에 의해 제공될 수 있는 내측 표면(4517) 및 외측 표면(4518)을 형성한다. 챔버(4650)는 하우징(4510)에 의해 형성된다. 예를 들어, 챔버(4650)는 리셉터클 부분(4512) 및 캡 부분(4513)의 내측 표면(4517)에 의해 형성될 수 있다. 하나 이상의 어퍼처(4520)은 하우징(4510)의 캡 부분(4513)에 형성되는 것으로 도시되어 있다. 하나 이상의 캐리어 부재(4640)가 챔버(4650) 내부에 배치된다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 캐리어 부재(4640)는, 각각의 캐리어 부재(4640)가 실질적으로 각각의 대응하는 개구(4520)와 정렬되어 배치되도록, 하나 이상의 개구(4520)에 대해 대응하여 배열된다. 예를 들어, 그러한 배열에서, 캐리어 부재(4640)의 중심 축은 대응하는 어퍼처(4520)의 중심 축과 실질적으로 정렬될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 캐리어 부재(4640)는 하나 이상의 어퍼처(4520)를 통한 챔버(4650)로부터 카트리지(4500) 외부로의 증기 흐름을 제한함으로써, 배플(baffle)로서 작용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 캐리어 부재(4640)는 기화성 재료(미도시)로부터 하나 이상의 어퍼처(4520)로의 직접적인 가시선을 실질적으로 방지하기 위해, 대응하는 어퍼처(4520)에 근접하게 배치된 제한 부분(4642)을 포함할 수 있다. 따라서, 챔버(4650)로부터 생성된 증기 플럭스의 적어도 일부는 하나 이상의 어퍼처(4520)를 통해 배출되기 전에, 하나 이상의 캐리어 부재(4640) 상으로 입사된다. 예를 들어, 제한 부분(4642)은 대응하는 어퍼처(4520)에 근접하게 배열된 캐리어 부재(4640)의 표면을 포함할 수 있다. 제한 부분(4642)은, 기화성 재료로부터 어퍼처(4520)로의 직접적인 가시선을 실질적으로 방지하면서, 챔버(4650) 내부에서 생성된 증기가 어퍼처(4520)를 통해 빠져나갈 수 있도록 갭에 의해 어퍼처(4520)로부터 이격될 수 있다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 그러한 배열이 하나 이상의 어퍼처(4520)를 통해 증기 플럭스가 배출되는 속도의 안정성을 향상시키는 데 기여할 수 있다고 상정한다.45 shows a
도 46에 도시된 실시예에서, 하나 이상의 캐리어 부재(4640) 각각은 실질적으로 원통형 부재이다. 그러나, 캐리어 부재(4640)의 다양한 다른 구성 및 형상이 또한 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 캐리어 부재(4640)는 카트리지(4500)의 하우징(4510)에 열적으로 결합된다. 예를 들어, 리셉터클 부분(4512)의 내측 표면(4517)에는 하나 이상의 캐리어 부재(4640)를 자신에 고정하기 위한 나사산이 형성된 홀이 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 캐리어 부재(4640)는 카트리지(4500)의 다양한 부품 또는 요소의 상대적으로 균일한 가열을 실현하기 위한 열 전도성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 방식으로, 카트리지(4500) 내부에 수용된 기화성 재료는 고르게 가열되어 핫 스팟을 생성하거나 기화성 재료의 일부를 과열할 가능성을 줄일 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 캐리어 부재(4640)는 하우징(4510)의 리셉터클 부분(4512) 또는 캡 부분(4513)과 일체로 형성될 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 46, each of the one or
하나 이상의 캐리어 부재(4640)는 일반적으로 기화성 재료를 지지하거나 수용하도록 구성된다. 예를 들어, 이러한 기화성 재료는 기화성 코팅물의 형태로 하나 이상의 캐리어 부재(4640) 상에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 기화성 코팅물은 하우징(4510)의 내측 표면(4517) 상에 추가로 제공될 수 있다. 도 47은 기화성 코팅물(4720)이 하나 이상의 캐리어 부재(4640)의 표면 및 하우징(4510)의 내측 표면(4517) 상에 배치되는 실시예를 도시한다.One or
일부 실시예에서, 기화성 코팅물이 배치되는 표면은 중력 방향에 대해 비수평으로 배열된다. 예를 들어, 기화성 코팅물이 배치된 표면은 중력 방향에 대해, 실질적으로 수직으로 배열되어, 중력 방향에 실질적으로 평행하게 된다. 따라서, 카트리지가 기화성 코팅물을 수용하는 일부 실시예에서, 기화성 코팅물은 카트리지의 동작 구성에서 실질적으로 수직으로 배향된 표면 상에 배치될 수 있다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 기화성 코팅물에 포함된 오염물 중 적어도 일부는 열 기화 과정 중에 배출될 수 있다고 상정한다. 기화성 코팅물을 실질적으로 수직인 표면 상에 배치함으로써, 그러한 오염물의 적어도 일부가 카트리지 챔버의 바닥 근처에 축적될 수 있고, 따라서 그러한 오염물이 카트리지를 빠져나와 타겟 기판에 증착될 가능성을 감소시킬 수 있다고 상정한다. 더욱이, 기화성 코팅물을 실질적으로 수직인 표면 상에 배치함으로써, 그러한 오염물이 기화성 코팅물 표면에 재증착되는 것을 방지할 수 있다.In some embodiments, the surface on which the vaporizable coating is disposed is arranged non-horizontal to the direction of gravity. For example, the surface on which the vaporizable coating is disposed is arranged substantially perpendicular to the direction of gravity, such that it is substantially parallel to the direction of gravity. Thus, in some embodiments in which the cartridge contains a vaporizable coating, the vaporizable coating may be disposed on a surface oriented substantially vertically in the operating configuration of the cartridge. Without being bound by any particular theory, it is assumed that at least some of the contaminants contained in the vaporizable coating may be released during the thermal vaporization process. By placing the vaporizable coating on a substantially vertical surface, at least some of such contaminants can accumulate near the bottom of the cartridge chamber, thus reducing the likelihood that such contaminants will exit the cartridge and deposit on the target substrate. I assume. Moreover, by placing the vaporizable coating on a substantially vertical surface, it is possible to prevent such contaminants from redepositing to the vaporizable coating surface.
도 47은 카트리지(4500)가 기화성 코팅물(4720)을 포함하는 실시예를 도시한다. 기화성 코팅물(4720)은 하우징(4510)의 리셉터클 부분(4512)의 내측 표면(4517) 및 하나 이상의 캐리어 부재(4640)의 표면 상에 배치되는 것으로 예시된다.47 shows an embodiment in which the
일 양태에서, 기화성 코팅물을 기화시키는 방법이 제공된다. 이 방법은 기화성 코팅물로 코팅된 캐리어 표면을 제공하는 단계, 및 기화성 코팅물을 가열하여 기화성 코팅물을 기화시키는 단계를 포함한다. 기화성 코팅물을 기화시킴으로써 증기 재료가 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, 캐리어 표면은 하나 이상의 캐리어 부재에 의해 제공된다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 캐리어 부재는 카트리지의 하우징 내부에 배치된다. 일부 다른 실시예에서, 캐리어 표면은 카트리지의 하우징의 표면에 의해 제공된다. 예를 들어, 이러한 표면은 하우징의 내부 표면 또는 내측 표면일 수 있다.In one aspect, a method of vaporizing a vaporizable coating is provided. The method includes providing a carrier surface coated with a vaporizable coating, and heating the vaporizable coating to vaporize the vaporizable coating. Vapor materials can be produced by vaporizing the vaporizable coating. In some embodiments, the carrier surface is provided by one or more carrier members. In another embodiment, one or more carrier members are disposed within the housing of the cartridge. In some other embodiments, the carrier surface is provided by the surface of the housing of the cartridge. For example, this surface can be an inner surface or an inner surface of the housing.
도 48a는 카트리지(4800)가 테이퍼진 부분을 포함하는 하우징(4810)을 포함하는 실시예를 도시한다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 하우징(4810)은 하우징(4810)의 베이스 부분(4811)이 카트리지(4800)의 상단 부분(4813)보다 좁도록 테이퍼진다. 카트리지(4800)의 하우징(4810)은 상단 부분(4813)에 형성된 어퍼처(4820)를 더 포함한다.48A shows an embodiment in which the
도 48b는 카트리지(4800')의 하우징(4810)이 원추형 하우징(4810)을 형성하도록 베이스 부분(4811)에서 테이퍼진 실시예를 도시한다. 하우징(4810)의 상단 부분(4813)은 베이스 부분(4811)보다 더 넓게 구성되고, 상단 부분(4813)에는 어퍼처(4820)가 제공된다.48B shows an embodiment where the
예를 들어, 도 48a 및 도 48b의 실시예에 따른 카트리지(4800 및 4800')는 PVD 시스템에서 사용하기 위해 대응하는 형상의 도가니 내부에 끼워지도록 구성될 수 있다.For example, the
일 양태에서, 표면 상에 박막 코팅물을 증착하기 위한 시스템이 제공된다. 일부 실시예에 따르면, 시스템은 카트리지, 카트리지에 배치된 기화성 재료, 및 기화성 재료를 기화시켜 제1 증기 스트림을 생성하게 카트리지를 가열하도록 구성된 가열 요소를 포함한다. 카트리지는 기화성 재료를 수용하기 위한 리셉터클, 카트리지로부터 증기가 배출될 수 있도록 구성된 어퍼처, 가스 투과성 부재, 및 가스 투과성 부재와 어퍼처 사이의 증기 경로에 배열된 배플을 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 제1 증기 스트림이 가스 투과성 부재 상으로 응축되어 상기 가스 투과성 부재 상에서 중간 코팅물을 형성하도록 구성된다. 중간 코팅물은 재기화되어 제2 증기 스트림을 생성한다. 그런 다음, 제2 증기 스트림이 어퍼처를 통해 배출된다.In one aspect, a system for depositing a thin film coating on a surface is provided. In accordance with some embodiments, a system includes a cartridge, a vaporizable material disposed therein, and a heating element configured to heat the cartridge to vaporize the vaporizable material to produce a first vapor stream. The cartridge includes a receptacle for receiving a vaporizable material, an aperture configured to allow vapor to be expelled from the cartridge, a gas permeable member, and a baffle arranged in the vapor path between the gas permeable member and the aperture. In some embodiments, the system is configured such that the first vapor stream is condensed onto the gas permeable member to form an intermediate coating on the gas permeable member. The intermediate coating is regasified to produce a second vapor stream. Then, a second vapor stream is discharged through the aperture.
도 49는 일 실시예에 따른 카트리지(4900)를 도시한다. 카트리지(4900)는 하우징(4910) 및 카트리지(4900)로부터 증기가 배출되도록 하기 위한 하나 이상의 어퍼처(4920)를 포함한다. 도 50a는 도 49에 도시된 라인 V-V를 따라 취해진 카트리지(4900)의 단면도를 도시한다.49 shows a
도 50a에 도시된 바와 같이, 카트리지(4900)는 내부에 기화성 재료를 수용하도록 구성된 하우징(4910)에 의해 형성된 리셉터클 또는 챔버(4940)를 포함한다. 카트리지(4900)는 하우징(4910)에 끼워지고 삽입되는 슬리브(4915)를 포함한다. 슬리브(4915)는 내부에 가스 투과성 부재(4951)를 수용하기 위한 공동(4970)을 형성하는 공동 부분(4991)을 포함한다. 캡 부분(4913)은 슬리브(4915)에 끼워지고 삽입되며, 캡 부분(4913)은 배플(4930)을 포함하고 어퍼처(4920)를 형성한다. 하우징(4910), 슬리브(4915) 및 캡 부분(4913)을 총괄하여 카트리지(4900)의 몸체라고 할 수 있다. 공동(4970)은 공동(4970)의 바닥 부분에 형성된(그리고 공동 부분(4991)의 바닥에 형성된) 제1 개구(4971)를 통해 리셉터클(4940)에 연결된다. 제2 개구(4973)는 또한 공동(4970)의 상단 부분에 제공되고(그리고 공동 부분(4991)의 상단에 형성되고) 이로써 증기가 캡 부분(4913)을 향해 흐르고 어퍼처(4920)를 통해 배출되도록 한다. 보조 가스 투과성 부재(4961, 4963)는 각각 제1 개구(4971) 및 제2 개구(4973)에 제공된다. 예시된 실시예에서, 보조 가스 투과성 부재(4961 및 4963) 및 가스 투과성 부재(4951)는 리셉터클(4940)에서 어퍼처(4920)로 이동하는 임의의 증기가 이러한 부재들에 입사하도록 배열된다. 추가로, 배플(4930)은, 공동(4970)로부터 제2 개구(4973)를 통해 캡 부분(4913)을 향해 이동하는 임의의 증기가 어퍼처(4920)를 통해 배출되기 전에, 배플(4930)에 입사하도록 제2 개구(4973)에 대해 배열된다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 배플(4930)은 어퍼처(4920)로의 증기의 직접적인 흐름을 억제하기 위해 실질적으로 측 방향으로 연장되는 차단 부분(4932)을 포함한다. 어퍼처(4920) 및 제2 개구(4973)에 대한 배플(4930)의 배열 및 구성으로 인해, 제2 개구(4973)로부터 어퍼처(4920)까지의 직접적인 가시선이 실질적으로 방지된다.As shown in FIG. 50A,
특정 이론에 얽매이지 않고, 이러한 구성은 카트리지(4900) 내부에서의 증기 플럭스의 평균 유지 시간을 증가시켜 증기 플럭스 재료의 평균 자유 경로를 감소시킬 수 있다고 상정한다. 결과적으로, 임의의 입자(예를 들어, 스패터) 또는 원자 또는 분자의 클러스터가 하나 이상의 어퍼처(4920)을 통해 배출될 가능성이 감소한다고 추가로 상정하는데, 그 이유는 이러한 임의의 입자 또는 클러스터는 배출되기 전에, 일반적으로 카트리지(4900)의 표면과 충돌하기 때문이다. 또한, 특히 배플(4930)과 조합하여 가스 투과성 부재(4961, 4951 및 4963)의 이러한 배열로 인해, 기화 공정 동안 카트리지(4900)로부터 오염물(기화성 재료에 존재할 수 있음)이 배출될 가능성이 감소한다고 상정한다. 예를 들어, 리셉터클(4940)에서 생성된 입자뿐만 아니라 비증기 상의 임의의 오염물은 보조 가스 투과성 부재(4961)의 존재로 인해 공동(4970)으로 들어가는 것이 실질적으로 억제될 수 있다. 가스 투과성 부재(4951) 및 보조 가스 투과성 부재(4963) 및 배플(4930)의 배열이 구불구불한 경로를 생성하여 공동(4970)에서 또는 그 근처에서 생성된 스패터가 어퍼처(4920)를 통해 배출되는 것을 억제하여, 카트리지 (4900)에서 이러한 오염물 및 입자가 배출될 가능성이 더욱 감소된다.Without wishing to be bound by any particular theory, it is assumed that such a configuration may increase the average retention time of the vapor flux inside the
도 50b는 카트리지(4900)에 복수의 가스 투과성 부재(4951a, 4951b, 4951c)가 제공되는 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 리셉터클(4940) 내의 기화성 재료(미도시)를 기화시켜 생성된 증기는 제1 가스 투과성 부재(4951a), 제2 가스 투과성 부재(4951b) 및 제3 가스 투과성 부재(4951c)를 순차적으로 통과한다. 일부 실시예에서, 가스 투과성 부재들(4951a, 4951b, 4951c)은 서로 다른 섬도(fineness)를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3 투과성 부재(4951c)는 제1 투과성 부재(4951a)보다 미세한 제2 투과성 부재(4951b)보다 미세할 수 있다. 예를 들어, 공동(4970)을 통해 이동하는 증기는 점점 더 미세한 가스 투과성 부재에 입사할 수 있다. 이해되는 바와 같이, 가스 투과성 부재(4951a, 4951b, 4951c)의 섬도는, 예를 들어, 기공 크기(폼 또는 기타 다공성 부재의 경우), 밀도 및/또는 메쉬 크기(체 또는 메쉬의 경우)에 의해 결정될 수 있다.50B shows an embodiment in which the
PVD 시스템에서 카트리지(4900)의 동작은 도 51a 및 도 51b에 도시되어 있다. 도 51a를 참조하면, 도 50a의 실시예에 따른 카트리지(4900)가 도시되어 있다. 카트리지(4900)는 리셉터클(4940) 내에 제공된 기화성 코팅물(5110) 형태의 기화성 재료를 수용한다. 예를 들어, 기화성 코팅물(5110)은 하우징(4910)의 내측 표면(4917) 상에 직접 배치된다. 다른 실시예에서, 기화성 코팅물(5110)은 캐리어 부재의 표면 상에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 기화성 코팅물(5110)은 실질적으로 수직으로 배향된 표면(예를 들어, 내측 표면(4917)의 수직 부분) 상에 제공된다. 가열 요소(5101)는 카트리지(4900)를 가열하기 위해 시스템에 제공된다. 시스템은 카트리지(4900)를 가열할 때 기화성 코팅물(5110)이 기화되어 제1 증기 스트림을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 증기 스트림은 기화성 코팅물(5110)이 제1 온도로 가열될 때 생성될 수 있다. 예를 들어, 제1 온도는 일반적으로 기화성 코팅물(5110)을 형성하기 위한 재료의 승화 온도에 대응할 수 있다. 제1 증기 스트림은 리셉터클(4940)로부터 제1 개구(4971)를 통해 공동(4970)으로 이동하도록 구성된다. 보조 가스 투과성 부재(4961)를 통해 제1 증기 스트림을 통과시킴으로써, 제1 증기 스트림에 동반되거나 이와 달리 운반되는 입자 또는 오염물이 여과될 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 제1 증기 스트림이 가스 투과성 부재(4951) 상으로 응축되어 그 상에 중간 코팅물(미도시)을 형성하도록 구성된다. 예를 들어, 카트리지(4900)는 가스 투과성 부재(4951)가 하우징(4910)보다 낮은 온도로 가열되어 제1 증기 스트림이 그 상에 응축되도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 카트리지(4900)는, 리셉터클(4940) 내의 기화성 재료의 분압 또는 증기 압력이 공동(4970) 내에서의 기화성 재료의 분압 또는 증기 압력과 상이하여, 리셉터클(4940)의 온도 및 가스 투과성 부재(4951)의 온도가 실질적으로 유사한 경우에도, 제1 증기 스트림이 가스 투과성 부재(4951) 상에 응축되도록, 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 가스 투과성 부재(4951)의 온도는 온도 구배를 생성하도록 상이한 부분들에서 변할 수 있다. 예를 들어, 캡 부분(4913)에 근접하게 배치된 가스 투과성 부재(4951)의 부분은 제1 개구(4971)에 근접하게 배치된 다른 부분보다 더 높은 온도에 있을 수 있다. 예를 들어, 이러한 온도 구배는 캡 부분(4913)에 가해져서 캡 부분(4913)에 근접한 가스 투과성 부재(4951)의 부분을 향해 전도되거나 방사되는 큰 열 부하로 인해 발생할 수 있다. 시스템은 중간 코팅물이 가스 투과성 부재(4951)로부터 기화되어 제2 증기 스트림을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 가스 투과성 부재(4951)는 제2 증기 스트림을 생성하게 제2 온도에서 가열되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 온도는 제1 온도보다 낮다. 그럼에도 불구하고, 제2 온도는 중간 코팅물을 기화시키기에 충분할 수 있다. 그 다음, 제2 증기 스트림은 제2 개구(4973) 및 그 내부에 제공된 보조 가스 투과성 부재(4963)를 통과한다. 이러한 방식으로, 보조 가스 투과성 부재(4963)를 통한 임의의 입자 또는 불순물의 통과가 실질적으로 억제될 수 있다. 제2 증기 스트림은 제2 개구(4973)를 통해 공동(4970)을 빠져나가면, 개구(4920)를 통해 배출되기 전에, 배플(4930)에 입사된다. 일부 실시예에서, 배플(4930)은 가스 투과성 부재(4951)와 어퍼처(4920) 사이의 직접적인 가시선을 실질적으로 억제하도록 구성되며, 이로써, 실질적으로 모든 제2 증기 스트림이 배출되기 이전에, 카트리지(4900)의 일부로 입사되게 된다. 카트리지(4900)에서 배출된 제2 증기 스트림은 박막층 또는 소자를 형성하도록 기판(미도시) 상에 증착될 수 있다.The operation of the
도 51b는 기화성 재료(5110)가 단일 일체형 또는 연속형 구조물로 제공되는 또 다른 실시예를 도시한다. 예를 들어, 기화성 재료(5110)는 토로이드 또는 개방 실린더의 형태일 수 있다. 기화성 재료(5110)는 실질적으로 수직으로 배향된 표면(4981) 및 비수직으로 배향된 표면(4983)을 포함하고, 실질적으로 수직으로 배향된 표면(4981)에 대응하는 표면적은 비수직으로 배향된 표면(4983)에 대응하는 표면적보다, 예를 들어, 약 1.1 배 이상, 약 1.3 배 이상, 약 1.5 배 이상, 약 2 배 이상, 약 5 배 이상, 또는 약 10 배 이상 크다.51B shows another embodiment in which the
일부 실시예에서, 카트리지(4900)는 하우징(4910)과 가스 투과성 부재(4951) 간의 열 전도를 억제하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 슬리브(4915)에 의해 형성된 공동(4970)은 하우징(4910)으로부터 이격된다. 가스 투과성 부재(4951, 4961, 4963)의 예는 천공 부재, 메쉬, 체, 다공성 부재 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 투과성 부재(4951, 4961, 4963)는 금속 또는 세라믹으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 코팅물을 형성하기 위한 재료의 순도는 출발 기화성 재료를 형성하기 위한 재료의 순도보다 크다.In some embodiments, the
일부 실시예에서, 가스 투과성 부재(4951)는 금속성 메쉬이다. 금속성 메쉬는 약 100 이상, 약 150 이상, 약 200 이상, 약 300 이상, 약 500 이상, 약 600 이상 또는 약 700 이상의 메쉬 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 가스 투과성 부재(4951)는 메쉬 크기가 약 100 내지 약 2000인 금속 메쉬를 포함할 수 있다.In some embodiments, the gas permeable member 4501 is a metallic mesh. The metallic mesh may have a mesh size of about 100 or more, about 150 or more, about 200 or more, about 300 or more, about 500 or more, about 600 or more, or about 700 or more. For example, the gas
일부 실시예에서, 어퍼처(4920)는 카트리지(4900)로부터 배출되는 증기 플럭스의 균일성을 향상시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(4900)는 이러한 목적을 위해 어퍼처(4920)에 연결되거나 그와 일체로 형성된 노즐을 더 포함할 수 있다.In some embodiments,
전술한 바와 같이, 기화성 코팅물이 제공된 캐리어 부재 및 카트리지를 포함하는, 장치의 다양한 실시예는 일부 실시예에서, 도전성 코팅물 또는 그의 일부를 증착하는데 사용될 수 있다. 따라서, 일 양태에서, 광전자 소자를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 (i) 기판을 제공하는 단계로서, 기판은 제1 전극 및 제1 전극의 적어도 일부에 걸쳐서 배치된 하나 이상의 반도체 층을 포함하는, 기판을 제공하는 단계; 및 (ii) (a) 기화성 코팅물로 코팅된 캐리어 표면을 제공하고; (b) 기화성 코팅물을 가열하여 증기 스트림을 생성하며; 및 (c) 기판 상에 제2 전극을 증착시키기 위해 기판을 증기 스트림에 노출시킴으로써, 기판 상에 제 2 전극을 증착하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이러한 광전자 소자는 유기 발광 다이오드(OLED) 및 유기 광기전 소자(OPV)를 포함하는 유기 광전자 소자일 수 있다. 일부 실시예에서, (c)에서, 하나 이상의 반도체 층의 표면에 증기 스트림에 노출되어 하나 이상의 반도체 층의 표면 상에 제2 전극을 증착한다. 예를 들어, OLED의 경우, 하나 이상의 반도체 층은 발광층 또는 전계 발광층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 반도체 층은 정공 주입 층, 전자 차단 층, 정공 수송 층, 전자 수송 층, 정공 차단 층, 및/또는 전자 주입 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 전극은 애노드일 수 있고 제2 전극은 캐소드일 수 있다. 예를 들어, 제2 전극은 전자 주입 층의 표면에 증착될 수 있다.As described above, various embodiments of the apparatus, including a cartridge and a carrier member provided with a vaporizable coating, may, in some embodiments, be used to deposit a conductive coating or portions thereof. Accordingly, in one aspect, a method of manufacturing an optoelectronic device is provided, the method comprising the steps of: (i) providing a substrate, the substrate comprising a first electrode and at least one semiconductor layer disposed over at least a portion of the first electrode. Providing a substrate comprising; And (ii) (a) providing a carrier surface coated with a vaporizable coating; (b) heating the vaporizable coating to produce a vapor stream; And (c) depositing a second electrode on the substrate by exposing the substrate to a vapor stream to deposit the second electrode on the substrate. For example, such an optoelectronic device may be an organic optoelectronic device including an organic light emitting diode (OLED) and an organic photovoltaic device (OPV). In some embodiments, in (c), the surface of one or more semiconductor layers is exposed to a vapor stream to deposit a second electrode on the surface of the one or more semiconductor layers. For example, in the case of an OLED, the one or more semiconductor layers may comprise a light emitting layer or an electroluminescent layer. In some embodiments, the one or more semiconductor layers may include a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole transport layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, and/or an electron injection layer. In some embodiments, the first electrode may be an anode and the second electrode may be a cathode. For example, the second electrode may be deposited on the surface of the electron injection layer.
본 명세서에 기술된 바와 같이, 카트리지, 캐리어 부재 및 기화성 코팅물의 다양한 실시예의 상이한 특징들이 상이한 방식으로 서로 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다시 말하면, 카트리지, 캐리어 부재 또는 부재들 또는 기화성 코팅물의 일 실시예와 관련하여 기술된 특징은, 구체적으로 언급되지는 않았지만, 카트리지, 캐리어 부재 또는 부재들 및/또는 기화성 코팅물의 다른 실시예에 적용될 수 있다.As described herein, it will be appreciated that the different features of the various embodiments of the cartridge, carrier member and vaporizable coating may be combined with each other in different ways. In other words, the features described in connection with one embodiment of the cartridge, carrier member or members or vaporizable coating, although not specifically mentioned, apply to other embodiments of the cartridge, carrier member or members and/or vaporizable coating. I can.
본 명세서에서 사용되는 용어 "실질적으로", "실질적인", "대략적으로" 및 "약"은 작은 편차를 나타내고 기술하기 위해 사용된다. 이벤트 또는 상황과 함께 사용되는 경우, 이러한 용어는 이벤트 또는 상황이 정확하게 발생하는 경우뿐만 아니라 이벤트 또는 상황이 근접한 근사치로 발생하는 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, 수치와 함께 사용될 때 이러한 용어는 해당 수치의 ±10% 이하의 편차 범위, 예를 들어, ±5% 이하, ±4% 이하, ±3% 이하, ±2% 이하, ±1% 이하, ±0.5% 이하, ±0.1% 이하, 또는 ±0.05% 이하의 편차 범위를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 제1 수치가 제2 수치의 ±10%보다 작거나 같은 편차 범위 내에 있는 경우, 예를 들어, 제1 수치가 제2 수치의 ±5% 이하, ±4% 이하, ±3% 이하, ±2% 이하, ±1% 이하, ±0.5% 이하, ±0.1% 이하, 또는 ±0.05% 이하의 편차 범위 내에 있는 경우에, 제1 수치는 제2 수치와 "실질적으로" 동일할 수 있다. 예를 들어, "실질적으로" 평행하다는 것은 0°에 대한 각도 편차가 ±10° 이하, 예를 들어, ±5° 이하, ±4° 이하, ±3° 이하, ±2° 이하, ±1° 이하, ±0.5° 이하, 이하 ±0.1° 또는 ±0.05° 이하인 것을 나타낼 수 있다.As used herein, the terms “substantially”, “substantially”, “approximately” and “about” are used to indicate and describe small deviations. When used in conjunction with an event or situation, this term may refer not only to a case where the event or situation occurs correctly, but also to a case where the event or situation occurs in a close approximation. For example, when used in conjunction with a number, these terms mean a range of deviations of ±10% or less of that value, for example ±5% or less, ±4% or less, ±3% or less, ±2% or less, ±1%. Hereinafter, it may refer to a deviation range of ±0.5% or less, ±0.1% or less, or ±0.05% or less. For example, if the first value is within a deviation range of less than or equal to ±10% of the second value, for example, the first value is ±5% or less, ±4% or less, ±3% of the second value. The first value may be "substantially" equal to the second value if it is within the range of deviations of less than or equal to ±2%, less than ±1%, less than ±0.5%, less than ±0.1%, or less than ±0.05%. have. For example, “substantially” parallel means that the angular deviation from 0° is ±10° or less, for example ±5° or less, ±4° or less, ±3° or less, ±2° or less, ±1° Hereinafter, ±0.5° or less, or less ±0.1° or ±0.05° or less may be indicated.
추가적으로, 양, 비율 및 기타 수치는 때때로 범위 형식으로 본 명세서에서 제시된다. 이러한 범위 형식은 편의성과 간결성을 위해 사용되며 범위의 제한치로서 명시적으로 지정된 수치뿐만 아니라 마치 각 수치와 하위 범위(sub-ranges)가 명시적으로 지정된 바와 같이, 해당 범위 내에 포함된 모든 개별 수치 또는 하위 범위를 포함하도록 유연하게 이해되어야 한다.Additionally, amounts, ratios and other numerical values are sometimes presented herein in range format. These range formats are used for convenience and brevity, and are not only numbers explicitly specified as limits of the range, as well as all individual numbers contained within that range, as if each number and sub-ranges were explicitly specified, or It should be understood flexibly to include subranges.
본 개시내용은 일부 특정 실시예를 참조하여 기술되었지만, 그 다양한 변형은 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 제공된 임의의 예는 본 개시를 기술하기 위한 목적으로만 포함되며 어떠한 방식으로도 본 개시를 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에 제공된 임의의 도면은 오로지 본 개시의 다양한 양태를 예시하기 위한 목적이며, 어떠한 방식으로도 본 개시를 크기대로 도시한 것도 아니며 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 첨부된 특허 청구항의 범위는 상기 설명에서 제시된 특정 실시예에 의해 제한되어서는 안 되며, 전체적으로 본 개시 내용과 일치하는 가장 넓은 해석이 주어져야 한다. 본 명세서에 인용된 모든 문서의 개시 내용은 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함된다.While the present disclosure has been described with reference to some specific embodiments, various modifications thereof will be apparent to those skilled in the art. Any examples provided herein are included for purposes of describing this disclosure only and are not intended to limit the disclosure in any way. Any drawings provided herein are for the sole purpose of illustrating various aspects of the present disclosure, and are not intended to be exhaustive or limiting of the disclosure in any way. The scope of the patent claims appended in this specification should not be limited by the specific embodiments presented in the above description, and as a whole should be given the broadest interpretation consistent with the present disclosure. The disclosures of all documents cited in this specification are incorporated herein by reference in their entirety.
Claims (34)
(i) 기화성 재료를 수용하기 위한 리셉터클(receptacle)을 형성하고 증기가 카트리지로부터 배출될 수 있게 하도록 구성된 어퍼처(aperture)를 형성하는 상기 카트리지로서,
(a) 상기 리셉터클과 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에 배열된 가스 투과성 부재; 및
(b) 상기 가스 투과성 부재와 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에 배열된 배플(baffle)을 포함하는, 상기 카트리지; 및
(ii) 상기 카트리지를 가열하여 상기 기화성 재료를 기화시켜 제1 증기 스트림을 생성하도록 구성된 가열 요소를 포함하며,
상기 시스템은 상기 제1 증기 스트림이 상기 가스 투과성 부재 상으로 응축되어 상기 가스 투과성 부재 상에 중간 코팅물을 형성하도록 구성되고,
상기 시스템은 상기 중간 코팅물을 재기화시켜 제2 증기 스트림을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 증기 스트림은 상기 어퍼처를 통해 배출되는, 시스템.As a system for thin film deposition,
(i) the cartridge forming a receptacle for receiving the vaporizable material and forming an aperture configured to allow vapor to escape from the cartridge,
(a) a gas permeable member arranged in a vapor path between the receptacle and the aperture; And
(b) the cartridge comprising a baffle arranged in a vapor path between the gas permeable member and the aperture; And
(ii) a heating element configured to heat the cartridge to vaporize the vaporizable material to produce a first vapor stream,
The system is configured such that the first vapor stream condenses onto the gas permeable member to form an intermediate coating on the gas permeable member,
The system is configured to regasify the intermediate coating to produce a second vapor stream, wherein the second vapor stream exits through the aperture.
(i) 기화성 재료를 수용하기 위한 리셉터클을 형성하고 상기 카트리지로부터 증기가 배출될 수 있게 구성된 어퍼처를 형성하는 몸체;
(ii) 상기 리셉터클과 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에서 상기 몸체 내부에 배열된 가스 투과성 부재; 및
(iii) 상기 가스 투과성 부재와 상기 어퍼처 사이의 증기 경로에서 상기 몸체 내부에 배열된 배플을 포함하는, 카트리지.As a cartridge for use in thin film deposition,
(i) a body forming a receptacle for receiving a vaporizable material and forming an aperture configured to allow vapor to be discharged from the cartridge;
(ii) a gas permeable member arranged inside the body in a vapor path between the receptacle and the aperture; And
(iii) a cartridge comprising a baffle arranged inside the body in a vapor path between the gas permeable member and the aperture.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862682726P | 2018-06-08 | 2018-06-08 | |
US62/682,726 | 2018-06-08 | ||
PCT/IB2019/054788 WO2019234715A1 (en) | 2018-06-08 | 2019-06-07 | Cartridge for containing an evaporable material and method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210018923A true KR20210018923A (en) | 2021-02-18 |
Family
ID=68770743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020217000540A KR20210018923A (en) | 2018-06-08 | 2019-06-07 | Cartridge for containing vaporizable material and method therefor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7425484B2 (en) |
KR (1) | KR20210018923A (en) |
CN (1) | CN112384638A (en) |
WO (1) | WO2019234715A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5104695A (en) * | 1989-09-08 | 1992-04-14 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for vapor deposition of material onto a substrate |
JP2006225758A (en) | 2005-01-21 | 2006-08-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vacuum deposition apparatus |
JP6517694B2 (en) | 2012-11-06 | 2019-05-22 | オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッドOti Lumionics Inc. | Method of depositing a conductive coating on a surface |
JP6896629B2 (en) | 2014-12-19 | 2021-06-30 | タタ、スティール、ネダーランド、テクノロジー、ベスローテン、フェンノートシャップTata Steel Nederland Technology Bv | Filter device for removing particles from steam stream |
-
2019
- 2019-06-07 JP JP2020568235A patent/JP7425484B2/en active Active
- 2019-06-07 KR KR1020217000540A patent/KR20210018923A/en active Search and Examination
- 2019-06-07 CN CN201980035551.2A patent/CN112384638A/en active Pending
- 2019-06-07 WO PCT/IB2019/054788 patent/WO2019234715A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021527165A (en) | 2021-10-11 |
CN112384638A (en) | 2021-02-19 |
WO2019234715A1 (en) | 2019-12-12 |
JP7425484B2 (en) | 2024-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5848822B2 (en) | Vapor deposition system and supply head | |
JP5474089B2 (en) | Organic thin film forming apparatus and organic material film forming method | |
JP5877245B2 (en) | Vapor deposition method and vapor deposition apparatus | |
KR102003527B1 (en) | Method and device for depositing oleds | |
JP5877244B2 (en) | Vapor deposition material source and method for producing the same | |
EP1747302A1 (en) | Bubbler for constant vapor delivery of a solid chemical | |
US20180274083A1 (en) | Centrifugal evaporation sources | |
KR20210018923A (en) | Cartridge for containing vaporizable material and method therefor | |
WO2012168924A1 (en) | Supply apparatus and method of solid material gas | |
JP2013028854A (en) | Device and method for supplying solid material gas | |
KR20200052244A (en) | Evaporation device for a vacuum evaporation system, apparatus and method for depositing a film of material | |
JPH05214537A (en) | Solid sublimating vaporizer | |
JP7402985B2 (en) | Steam supply system for solid and liquid materials | |
JP7223632B2 (en) | Evaporation source for vacuum deposition equipment | |
KR101632303B1 (en) | Downward Evaporation Deposition Apparatus | |
RU2815055C2 (en) | Evaporation device for vacuum deposition system, method and device for material film deposition | |
CN117778962A (en) | Vapor deposition method and vapor deposition container | |
CN116497438A (en) | Silicon carbide single crystal growth device and growth method | |
JP2022188434A (en) | Gas carrier vaporizer, vapor deposition device including the same, and method of manufacturing organic el element using the same | |
JP3417003B2 (en) | Vacuum deposition equipment | |
JP2017537226A (en) | Apparatus for depositing a layer on a substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |