KR20230085857A

KR20230085857A - Deposition crucible, deposition source and deposition apparatus

Info

Publication number: KR20230085857A
Application number: KR1020220162192A
Authority: KR
Inventors: 신고 스에나가; 노리아키 하마나가; 히데아키 마사다
Original assignee: 쵸슈 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2023-06-14
Also published as: JP7350045B2; CN116240501A; TWI835441B; JP2023084558A; TW202323558A

Abstract

The purpose of the present invention is to provide a deposition crucible capable of stably diffusing a deposition material by suppressing the precipitation of the deposition material in an opening and the surroundings, and a deposition source and a deposition apparatus equipped with the deposition crucible. The present invention provides a deposition crucible which has an opening and is heated by induction heating, wherein the portion on the opening side is formed of a material whose temperature rise by induction heating is greater than that of the other portions.

Description

Deposition crucible, deposition source and deposition apparatus {DEPOSITION CRUCIBLE, DEPOSITION SOURCE AND DEPOSITION APPARATUS}

본 발명은 증착용 도가니, 증착원 및 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporation crucible, an evaporation source, and an evaporation apparatus.

디스플레이 패널, 태양전지 등의 금속 전극 배선, 유기 일렉트로루미네선스(EL)층, 반도체층, 그 밖의 유기 재료 박막 및 무기 재료 박막 등은, 진공증착법 등의 증착에 의해 형성되는 일이 있다. 이와 같은 증착을 행하는 증착 장치는, 통상적으로 상온에서 고체인 증착재를 가열하고, 기화한 증착재를 기판 표면을 향하여 분사시키는 증착원(증발원 등이라고도 불린다.), 및 기판을 유지하는 기판 유지부 등으로 구성된다. 증착원은 증착재를 수용하는 도가니와, 이 증착재를 직접 또는 간접적으로 가열하고 기화시키는 가열 수단을 갖춘다. 증착원의 가열 수단으로서 유도 가열을 사용하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1, 2 참조). 유도 가열 방식은 저항 가열 방식에 비해 가열 효율이 좋고, 열응답성이 우수하거나 한 이점이 있다고 되어 있다.Metal electrode wiring of display panels, solar cells, etc., organic electroluminescence (EL) layers, semiconductor layers, other organic material thin films and inorganic material thin films, etc. are sometimes formed by vapor deposition such as a vacuum evaporation method. An evaporation apparatus that performs such evaporation includes a evaporation source (also called an evaporation source or the like) that heats a evaporation material, which is usually solid at room temperature, and sprays the vaporized evaporation material toward the substrate surface, and a substrate holding unit that holds the substrate. consists of, etc. The evaporation source has a crucible accommodating the evaporation material, and heating means for directly or indirectly heating and vaporizing the evaporation material. It is known to use induction heating as a means of heating a deposition source (see Patent Literatures 1 and 2). It is said that the induction heating method has advantages such as better heating efficiency and superior thermal response compared to the resistance heating method.

일본 특개 2011-52301호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-52301 일본 특개 2020-176298호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-176298

그러나 코일을 사용한 유도 가열 방식에 있어서는, 코일의 중심 부분이 가장 자장이 강해져, 이 중심 부분이 가장 가열되기 쉬워진다. 도가니의 주위를 덮도록 코일을 배치하고, 유도 가열에 의해 도가니를 가열하는 경우, 도가니의 개구부 및 그 주변은 자장이 상대적으로 약한 것에 더해, 개구되어 있는 것에 의해, 중심 부분에 비해 온도가 낮아진다. 이 때문에, 도가니 내에 수용된 증착재가 가열에 의해 기화하여 도가니 밖으로 확산될 때, 증착재의 일부가 도가니의 개구부 및 그 주변에 석출되기 쉽다. 도가니의 개구부 및 그 주변에 석출된 증착재는 증착재의 확산을 방해하고, 폐색을 초래하는 경우도 있다.However, in the induction heating method using coils, the magnetic field is strongest at the center of the coil, and this center is most easily heated. When the coil is arranged so as to cover the periphery of the crucible and the crucible is heated by induction heating, the temperature of the opening and its periphery of the crucible is lower than that of the central portion due to the relatively weak magnetic field and the opening. For this reason, when the evaporation material accommodated in the crucible is vaporized by heating and diffuses out of the crucible, a part of the evaporation material tends to precipitate on the opening of the crucible and its surroundings. The evaporation material precipitated in the opening of the crucible and its surroundings hinders the diffusion of the evaporation material and sometimes causes clogging.

본 발명은 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 그 목적은 증착재의 개구부 및 그 주변으로의 석출이 억제되어, 안정적으로 증착재를 확산시킬 수 있는 증착용 도가니, 및 이와 같은 증착용 도가니를 갖추는 증착원 및 증착 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide an evaporation crucible capable of stably diffusing the evaporation material by suppressing precipitation of the evaporation material into the opening and its surroundings, and having such a evaporation crucible An evaporation source and a evaporation apparatus are provided.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명은, 개구부를 가지고, 유도 가열에 의해 가열되는 증착용 도가니로서, 개구부측 부분이 그 외 부분보다 유도 가열에 의한 온도 상승이 큰 재료로 형성되어 있는 증착용 도가니(A)이다.The present invention made in order to solve the above problems is a evaporation crucible that has an opening and is heated by induction heating, wherein a portion on the side of the opening is formed of a material that has a higher temperature rise due to induction heating than other portions. (A).

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 다른 본 발명은, 유도 가열에 의해 가열되는 증착용 도가니로서, 개구부측 부분이 강자성체 금속으로 형성되어 있고, 그 외 부분이 비자성체 금속으로 형성되어 있는 증착용 도가니(B)이다.Another present invention made to solve the above problems is an evaporation crucible heated by induction heating, in which an opening side portion is formed of a ferromagnetic metal and the other portion is formed of a nonmagnetic metal (B )am.

당해 증착용 도가니(A) 및 증착용 도가니(B)에 있어서는, 상기 개구부측 부분을 형성하는 재료와 상기 그 외 부분을 형성하는 재료가 모두 스테인리스인 것이 바람직하다.In the said evaporation crucible (A) and evaporation crucible (B), it is preferable that both the material which forms the said opening side part and the material which forms the said other part are stainless steel.

당해 증착용 도가니(A) 및 증착용 도가니(B)에 있어서는, 상기 개구부측 부분이 잘록부를 가지는 것이 바람직하다.In the said evaporation crucible (A) and evaporation crucible (B), it is preferable that the said opening side part has a narrowed part.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 다른 본 발명은, 당해 증착용 도가니(A) 또는 증착용 장치(B)와, 상기 당해 증착용 도가니(A) 또는 증착용 장치(B)의 주위를 덮도록 배치된 코일을 갖추는 증착원이다.Another present invention made to solve the above problems is the deposition crucible (A) or deposition apparatus (B), and the deposition crucible (A) or deposition apparatus (B) disposed so as to cover the periphery. It is an evaporation source equipped with a coil.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 다른 본 발명은, 당해 증착원을 갖추는 증착 장치이다.Another present invention made in order to solve the above problem is a vapor deposition apparatus equipped with the said vapor deposition source.

본 발명에 의하면, 증착재의 개구부 및 그 주변으로의 석출이 억제되어, 안정적으로 증착재를 확산시킬 수 있는 증착용 도가니, 및 이와 같은 증착용 도가니를 갖추는 증착원 및 증착 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an evaporation crucible capable of stably diffusing the evaporation material while suppressing precipitation of the evaporation material into the opening and its surroundings, and an evaporation source and an evaporation apparatus equipped with such a evaporation crucible.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 증착용 도가니를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 증착원을 나타내는 모식적 측면도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 증착 장치를 나타내는 모식도이다.1 is a side view showing a crucible for deposition according to one embodiment of the present invention.
2 is a schematic side view showing a deposition source according to one embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing a deposition apparatus according to one embodiment of the present invention.

이하, 적절히 도면을 참조하면서, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 증착용 도가니, 증착원 및 증착 장치에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, an evaporation crucible, an evaporation source, and an evaporation apparatus according to one embodiment of the present invention will be described in detail while appropriately referring to the drawings.

<증착용 도가니><The crucible for deposition>

도 1의 증착용 도가니(10)는 증착 장치의 증착원에 사용된다. 증착용 도가니(10)는 기화시키는 증착재를 수용하는 용기이다. 증착용 도가니(10)는 유도 가열에 의해 가열된다. 증착용 도가니(10)는 바닥이 있는 대략 원통 형상을 가진다. 도 1의 증착용 도가니(10)에 있어서는, 하측이 바닥이며, 상측이 개구되어 있다. 즉, 증착용 도가니(10)는 상측 선단에 개구부(11)를 가진다.The deposition crucible 10 of FIG. 1 is used as a deposition source of a deposition apparatus. The evaporation crucible 10 is a container for accommodating the evaporation material to be vaporized. The crucible 10 for deposition is heated by induction heating. The crucible 10 for deposition has a substantially cylindrical shape with a bottom. In the evaporation crucible 10 of FIG. 1, the lower side is a bottom, and the upper side is open. That is, the deposition crucible 10 has an opening 11 at the upper end.

증착용 도가니(10)는 중심축(A)(도 1에 있어서의 증착용 도가니(10)의 대칭축)에 수직인 가상면(B)을 경계로 하여, 개구부측 부분(12)(도 1에 있어서의 상측 부분)과, 그 외 부분(13)(도 1에 있어서의 하측 부분)에서, 형성되는 재료가 상이하다. 개구부측 부분(12)은 개구부(11)를 포함하는 부분이며, 증착용 도가니(10)의 높이를 기준으로 하여, 예를 들면 개구부(11)(도 1에 있어서의 상단)로부터 10~50%까지의 부분으로 할 수 있다. 증착용 도가니(10)의 개구부측 부분(12)은 잘록부(14)를 가진다. 그 외 부분(13)은 개구부측 부분(12) 이외의 부분이며, 바닥측의 부분이다. 그 외 부분(13)은 주로 증착재가 수용되는 부분이면 된다. 단, 개구부측 부분(12)까지 증착재가 수용되어 있어도 된다.The evaporation crucible 10 has an opening side portion 12 (shown in FIG. The material formed in the upper part) and the other part 13 (lower part in Fig. 1) are different. The opening side portion 12 is a portion including the opening 11, based on the height of the deposition crucible 10, for example, 10 to 50% from the opening 11 (the upper end in FIG. 1) It can be done as a part up to. The opening side portion 12 of the evaporation crucible 10 has a narrowed portion 14 . The other portion 13 is a portion other than the opening side portion 12 and is a portion on the bottom side. The other portion 13 may be a portion where the evaporation material is mainly accommodated. However, the evaporation material may be accommodated up to the portion 12 on the opening side.

본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 개구부측 부분(12)은 그 외 부분(13)보다 유도 가열에 의한 온도 상승이 큰 재료로 형성되어 있다. 개구부측 부분(12)은 예를 들면 주파수 300kHz에서의 고주파 유도 가열을 행한 경우에, 그 외 부분(13)보다 온도 상승이 큰 재료로 형성되어 있어도 된다. 이와 같은 형태의 증착용 도가니(10)에 의하면, 코일을 사용한 유도 가열을 행했을 때, 개구부측 부분(12)이 그 외 부분(13)보다 온도가 높아지기 쉽기 때문에, 기화한 증착재의 개구부(11) 및 그 주변으로의 석출이 억제되어, 안정적으로 증착재를 확산시킬 수 있다. 또한 개구부(11) 및 그 주변은 개구부측 부분(12)의 일부 또는 전부여도 된다.In one embodiment of the present invention, the opening side portion 12 is formed of a material with a higher temperature rise due to induction heating than the other portion 13 . The opening side portion 12 may be formed of a material with a higher temperature rise than the other portions 13 when, for example, high-frequency induction heating is performed at a frequency of 300 kHz. According to the evaporation crucible 10 of this type, when induction heating using a coil is performed, since the temperature of the portion 12 on the side of the opening portion is more likely to be higher than that of the other portions 13, the opening portion 11 of the vaporized evaporation material ) and precipitation to its surroundings are suppressed, and the evaporation material can be stably diffused. The opening 11 and its periphery may be part or all of the opening side portion 12 .

개구부측 부분(12) 및 그 외 부분(13)을 각각 형성하는 재료는, 종래 공지의 증착용 도가니의 형성 재료 등 중에서 증착재의 종류, 기화하는 온도 등을 고려하여 상기한 조건을 만족시키는 재료를 선택하여 사용할 수 있다. 개구부측 부분(12) 및 그 외 부분(13)을 각각 형성하는 재료는 금속이어도 되고, 비금속(세라믹스, 산화물, 카본 등)이어도 된다. 또한 개구부측 부분(12) 및 그 외 부분(13)이 모두 금속인 경우, 이들의 접합을 용이하게 행할 수 있는 등의 이점이 있다. 또 그 외 부분(13)이 금속인 경우, 그 외 부분(13)이 유도 가열에 의해서는 충분히 가열되지 않는 경우에도, 개구부측 부분(12)으로부터의 전열에 의해 효율적으로 온도 상승하여, 수용되어 있는 증착재를 기화시킬 수 있다.The material forming the opening side portion 12 and the other portion 13, respectively, is a material that satisfies the above conditions in consideration of the type of evaporation material, vaporization temperature, etc. among conventionally known materials for forming a evaporation crucible, etc. You can choose to use it. The material forming the opening side portion 12 and the other portion 13 may be either metal or non-metal (ceramics, oxide, carbon, etc.). Further, when both the opening side portion 12 and the other portion 13 are made of metal, there is an advantage in that they can be easily joined. In addition, when the other part 13 is made of metal, even if the other part 13 is not sufficiently heated by induction heating, the temperature rises efficiently by the heat transfer from the opening side part 12 and is accommodated. Evaporation materials can be vaporized.

유도 가열에 의한 온도 상승이 쉽게 발생하는 것은 재료의 전기저항률, 투자율 등이 영향을 준다. 예를 들면 개구부측 부분(12)은 그 외 부분(13)보다 전기저항률이 높은 재료로 형성되어 있어도 된다. 또 개구부측 부분(12)은 그 외 부분(13)보다 투자율이 높은 재료로 형성되어 있어도 된다. 개구부측 부분(12)이 그 외 부분(13)보다 전기저항률이 높은 재료로 형성되어 있는 형태로서는, 예를 들면 개구부측 부분(12)이 카본으로 형성되어 있고, 그 외 부분(13)이 구리로 형성되어 있는 예를 들 수 있다. 또 개구부측 부분(12)이 철로 형성되어 있고, 그 외 부분(13)이 구리로 형성되어 있는 예는, 개구부측 부분(12)이 그 외 부분(13)보다 전기저항률이 높은 재료로 형성되어 있는 형태이기도 하고, 개구부측 부분(12)이 그 외 부분(13)보다 투자율이 높은 재료로 형성되어 있는 형태이기도 하다. 개구부측 부분(12)이 그 외 부분(13)보다 투자율이 높은 재료로 형성되어 있는 전형적인 형태로서는, 개구부측 부분(12)이 강자성체 재료로 형성되어 있고, 그 외 부분(13)이 비자성체 재료로 형성되어 있는 형태를 들 수 있다. 이와 같은 형태 중에서도 개구부측 부분(12)이 강자성체 금속으로 형성되어 있고, 그 외 부분(13)이 비자성체 금속으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.The easy occurrence of temperature rise by induction heating is influenced by the electrical resistivity and magnetic permeability of the material. For example, the opening side portion 12 may be formed of a material having higher electrical resistivity than the other portions 13 . Further, the opening side portion 12 may be formed of a material having a higher magnetic permeability than the other portion 13 . As a form in which the opening side portion 12 is formed of a material having a higher electrical resistivity than the other portion 13, for example, the opening side portion 12 is formed of carbon and the other portion 13 is copper. For example, formed by Further, in an example in which the opening side portion 12 is formed of iron and the other portion 13 is formed of copper, the opening side portion 12 is formed of a material having higher electrical resistivity than the other portion 13, It is also a form in which the opening side portion 12 is formed of a material having higher magnetic permeability than the other portion 13. As a typical form in which the opening side portion 12 is formed of a material having a higher magnetic permeability than the other portion 13, the opening side portion 12 is formed of a ferromagnetic material and the other portion 13 is made of a nonmagnetic material. Forms formed by . Among these configurations, it is preferable that the opening side portion 12 is formed of a ferromagnetic metal and the other portion 13 is formed of a nonmagnetic metal.

본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 개구부측 부분(12)이 강자성체 금속으로 형성되어 있고, 그 외 부분(13)이 비자성체 금속으로 형성되어 있다. 이와 같은 형태의 증착용 도가니(10)에 의해서도, 코일을 사용한 유도 가열을 행했을 때, 개구부측 부분(12)이 그 외 부분(13)보다 온도가 높아지기 쉽기 때문에, 기화한 증착재의 개구부(11) 및 그 주변으로의 석출이 억제되어, 안정적으로 증착재를 확산시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the opening side portion 12 is formed of a ferromagnetic metal, and the other portion 13 is formed of a nonmagnetic metal. Even with such an evaporation crucible 10, when induction heating using a coil is performed, the temperature of the portion 12 on the side of the opening is more likely to be higher than that of the other portions 13, so that the opening 11 of the vaporized evaporation material ) and precipitation to its surroundings are suppressed, and the evaporation material can be stably diffused.

강자성체 금속으로서는 철, 니켈, 페라이트계 스테인리스(JIS SUS430 등), 마텐자이트계 스테인리스(JIS SUS410 등), 오스테나이트·페라이트계 스테인리스(JIS SUS329J1 등), 석출경화계 스테인리스강(JIS SUS630 등) 등을 들 수 있다.Examples of ferromagnetic metals include iron, nickel, ferritic stainless steel (JIS SUS430, etc.), martensitic stainless steel (JIS SUS410, etc.), austenitic/ferritic stainless steel (JIS SUS329J1, etc.), precipitation hardening stainless steel (JIS SUS630, etc.), etc. can be heard

비자성체 금속으로서는 티탄, 구리, 알루미늄, 오스테나이트계 스테인리스(JIS SUS304, SUS316, SUS201 등) 등을 들 수 있고, 적절한 가열이 가능하거나 한 관점으로부터는 티탄 및 오스테나이트계 스테인리스가 바람직하다.Examples of non-magnetic metals include titanium, copper, aluminum, austenitic stainless steel (JIS SUS304, SUS316, SUS201, etc.), and titanium and austenitic stainless steel are preferable from the viewpoint of enabling appropriate heating.

본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 개구부측 부분(12)을 형성하는 재료와 그 외 부분(13)을 형성하는 재료가 모두 스테인리스인 것이 바람직하다. 구체적으로는 개구부측 부분(12)이 페라이트계 스테인리스(JIS SUS430 등), 마텐자이트계 스테인리스(JIS SUS410 등), 오스테나이트·페라이트계 스테인리스(JIS SUS329J1 등), 석출경화계 스테인리스강(JIS SUS630 등) 등으로 형성되어 있고, 그 외 부분(13)이 오스테나이트계 스테인리스(JIS SUS304, SUS201 등) 등으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 개구부측 부분(12)을 형성하는 재료와 그 외 부분(13)을 형성하는 재료가 모두 스테인리스인 경우, 개구부측 부분(12)과 그 외 부분(13)을 용접 등에 의해 비교적 용이하고 또한 강고하게 접합할 수 있다. 또 스테인리스는 강자성체인 것과 비자성체인 것이 존재하는 점에서도, 증착용 도가니(10)의 형성 재료로서 적합하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that both the material forming the opening side portion 12 and the material forming the other portion 13 are stainless. Specifically, the opening side portion 12 is ferritic stainless steel (JIS SUS430, etc.), martensitic stainless steel (JIS SUS410, etc.), austenitic/ferritic stainless steel (JIS SUS329J1, etc.), precipitation hardening stainless steel (JIS SUS630, etc.) ), etc., and the other portion 13 is preferably formed of austenitic stainless steel (JIS SUS304, SUS201, etc.) or the like. Thus, when both the material forming the opening side portion 12 and the material forming the other portion 13 are stainless steel, it is relatively easy to weld the opening side portion 12 and the other portion 13 by welding or the like. Also, it can be bonded firmly. Moreover, stainless steel is suitable as a forming material of the crucible 10 for vapor deposition also from the point which a ferromagnetic material and a non-magnetic material exist.

상기 서술한 바와 같이, 증착용 도가니(10)의 개구부측 부분(12)에는 잘록부(14)가 형성되어 있다. 즉, 개구부측 부분(12)에는 직경이 가는 부분이 존재한다. 본 발명자들의 지견에 따르면, 증착용 도가니(10)의 개구부측 부분(12)에 잘록부(14)를 설치함으로써, 증착재의 양이나 가열의 정도 등에 상관없이 증착재의 확산이 균일하게 발생하는 등의 이점이 얻어진다. 한편, 개구부측 부분에 이와 같은 잘록부를 가지는 종래의 증착용 도가니에 있어서는, 증착재가 특히 이 잘록부에 석출되기 쉬워, 폐색을 초래하기 쉽다. 그 때문에 잘록부를 가지는 증착용 도가니에 본 발명을 적용한 경우, 증착재의 개구부 및 그 주변(잘록부 등)으로의 석출을 억제할 수 있다는 이점을 특히 현저하게 얻을 수 있다.As described above, the narrowed portion 14 is formed in the portion 12 on the opening side of the evaporation crucible 10 . That is, in the portion 12 on the opening side, there is a portion having a small diameter. According to the knowledge of the present inventors, by providing the constricted portion 14 in the opening side portion 12 of the deposition crucible 10, diffusion of the evaporation material occurs uniformly regardless of the amount of the evaporation material or the degree of heating. advantage is gained. On the other hand, in a conventional evaporation crucible having such a constriction at the opening side, the evaporation material particularly tends to precipitate in the constriction, easily causing clogging. Therefore, when the present invention is applied to an evaporation crucible having a constricted portion, a particularly remarkable advantage can be obtained in that precipitation of the evaporation material into the opening and its surroundings (such as the constricted portion) can be suppressed.

증착용 도가니(10)의 높이로서는 예를 들면 36mm 이상 190mm 이하의 범위 내이면 된다. 증착용 도가니(10)의 직경(내경)으로서는 예를 들면 9mm 이상 45mm 이하의 범위 내이면 된다. 이 증착용 도가니(10)의 직경(내경)은 그 외 부분(13) 또는 바닥에 있어서의 직경(내경)이면 된다. 증착용 도가니(10)의 직경(내경)에 대한 잘록부(14)의 직경(내경)의 비로서는 예를 들면 0.1 이상 0.9 이하의 범위 내여도 되고, 0.2 이상 0.7 이하의 범위 내여도 된다. 증착용 도가니(10)의 측벽의 평균 두께로서는 예를 들면 0.3mm 이상 1mm 이하의 범위 내이면 된다.The height of the evaporation crucible 10 may be, for example, within a range of 36 mm or more and 190 mm or less. As a diameter (inner diameter) of the crucible 10 for vapor deposition, what is necessary is just to be in the range of 9 mm or more and 45 mm or less, for example. The diameter (inner diameter) of this evaporation crucible 10 should just be the diameter (inner diameter) in the other part 13 or the bottom. The ratio of the diameter (inner diameter) of the constricted portion 14 to the diameter (inner diameter) of the evaporation crucible 10 may be, for example, 0.1 or more and 0.9 or less, or 0.2 or more and 0.7 or less. The average thickness of the side wall of the evaporation crucible 10 may be, for example, within a range of 0.3 mm or more and 1 mm or less.

증착용 도가니(10)를 사용하여 증착을 행할 때는, 증착용 도가니(10) 내에는 증착재가 수용된다. 증착재로서는 특별히 한정되지 않고, 유기 EL층 등을 형성하기 위한 유기 재료, 반도체층, 금속 배선 등을 형성하기 위한 무기 재료 등을 들 수 있다. 이와 같이 증착용 도가니(10)는 유기 증착 및 무기 증착 중 어디에도 적합하게 사용된다.When performing vapor deposition using the evaporation crucible 10, the evaporation material is accommodated in the evaporation crucible 10. The evaporation material is not particularly limited, and examples thereof include organic materials for forming organic EL layers and the like, inorganic materials for forming semiconductor layers, metal wiring and the like. As described above, the deposition crucible 10 is suitably used for either organic deposition or inorganic deposition.

증착용 도가니(10)에는, 기화 효율을 고려하여, 증착재와 함께, 열적 및 화학적으로 안정되어 있고 또한 증착재보다 열전도율이 높은 입상의 전열매체가 수납 되어 있어도 된다. 또는 입상의 전열매체와 이 전열매체를 피복하는 증착재로 구성되는 복합재를 증착용 도가니(10)에 수납해도 된다. 또 증착용 도가니(10)에는 유도 가열에 의해 가열되는 가열 매체가 증착재와 함께 수용되어 있어도 된다.Considering the vaporization efficiency, the evaporation crucible 10 may contain a granular heat transfer medium that is thermally and chemically stable and has higher thermal conductivity than the evaporation material together with the evaporation material. Alternatively, a composite material composed of a granular heat transfer medium and an evaporation material covering the heat transfer medium may be accommodated in the evaporation crucible 10 . In addition, a heating medium heated by induction heating may be accommodated in the evaporation crucible 10 together with the evaporation material.

<증착원><evaporation source>

도 2의 증착원(20)은 증착용 도가니(10)와, 증착용 도가니(10)의 주위를 덮도록 배치된 코일(21)과, 코일(21)에 접속된 전력 공급 장치(22)를 갖춘다. 코일(21)은 증착용 도가니(10)의 중심축(A)과 코일(21)의 중심축(A)이 일치하도록 배치된다. 증착원(20)에 갖추어지는 증착용 도가니(10)의 구체적 형태는 상기한 바와 같다.The deposition source 20 of FIG. 2 includes a deposition crucible 10, a coil 21 arranged to cover the periphery of the deposition crucible 10, and a power supply device 22 connected to the coil 21. equipped The coil 21 is arranged so that the central axis A of the deposition crucible 10 coincides with the central axis A of the coil 21 . The specific shape of the deposition crucible 10 provided in the deposition source 20 is as described above.

코일(21)은 증착용 도가니(10)를 유도 가열하기 위한 것이다. 코일(21)은 전선이 나선 형상으로 감겨 이루어지는, 원통 형상의 공지의 것을 사용할 수 있다.The coil 21 is for induction heating the deposition crucible 10 . As the coil 21, a known cylindrical shape formed by winding an electric wire in a spiral shape can be used.

전력 공급 장치(22)는 코일(21)과 접속되어 있어, 통상적으로 코일(21)에 교류 전류를 공급한다. 전력 공급 장치(22)는 상용 전원 등과 접속되어, 통상적으로 소정의 주파수의 교류를 발생시킨다. 전력 공급 장치(22)로부터 코일(21)에 공급되는 전류의 주파수는 특별히 한정되지 않고, 증착용 도가니(10)를 형성하는 재료 등에 따라 설정할 수 있으며, 예를 들면 수십~수백kHz의 범위로 할 수 있고, 100~600kHz의 범위 내여도 되며, 300~500kHz의 범위 내여도 된다.The power supply device 22 is connected to the coil 21 and normally supplies an alternating current to the coil 21 . The power supply device 22 is connected to a commercial power supply or the like and normally generates an alternating current of a predetermined frequency. The frequency of the current supplied from the power supply 22 to the coil 21 is not particularly limited and can be set according to the material forming the deposition crucible 10, for example, in the range of tens to hundreds of kHz. It can be, may be within the range of 100 ~ 600kHz, may be within the range of 300 ~ 500kHz.

당해 증착원(20)에 의하면, 코일(21)에 전류가 흐름으로써 발생하는 유도 가열에 있어서, 증착용 도가니(10)의 개구부측 부분(12)이 그 외 부분(13)보다 온도가 높아지기 쉽기 때문에, 기화한 증착재의 개구부(11) 및 그 주변으로의 석출이 억제되어, 안정적으로 증착재를 확산시킬 수 있다.According to the evaporation source 20, in induction heating generated by the flow of current through the coil 21, the temperature of the portion 12 on the opening side of the evaporation crucible 10 tends to be higher than that of the other portions 13. Therefore, precipitation of the vaporized evaporation material into the opening 11 and its surroundings is suppressed, and the evaporation material can be stably diffused.

증착원은 예를 들면 증착재 수용실과 확산실을 가지는 구성으로 하는 것이어도 된다. 이 경우, 증착재 수용실 안에 증착재가 수용된 증착용 도가니가 그 주위가 코일로 덮인 상태로 배치된다. 확산실에는 증착재가 분사되는 분사 노즐이 연결되어 있어도 된다. 이와 같은 증착원에 있어서는, 가열에 의해 기화한 증착용 도가니 내의 증착재는 증착재 수용실로부터 확산실로 이동한다. 확산실로 이동한 기체상의 증착재는 분사 노즐로부터 분사된다. 분사 노즐은 예를 들면 확산실의 상면에 배치되어 있어도 된다. 증착재 수용실과 확산실은 일체로 되어 있어도 되고, 별체로 되어 있어도 된다. 증착원은 전원 공급 장치나, 증착재의 유로에 설치된 밸브 등에 의해, 증착재의 방출량을 제어 가능하게 구성되어 있어도 된다.The evaporation source may have a configuration having, for example, an evaporation material accommodating chamber and a diffusion chamber. In this case, the evaporation crucible in which the evaporation material is accommodated in the evaporation material accommodating chamber is disposed in a state in which the periphery thereof is covered with a coil. A spray nozzle through which the evaporation material is sprayed may be connected to the diffusion chamber. In such an evaporation source, the evaporation material in the evaporation crucible vaporized by heating moves from the evaporation material accommodating chamber to the diffusion chamber. The gaseous evaporation material moved to the diffusion chamber is sprayed from the spray nozzle. The injection nozzle may be arranged on the upper surface of the diffusion chamber, for example. The evaporation material accommodating chamber and the diffusion chamber may be integrated or may be separate. The evaporation source may be configured such that the emission amount of the evaporation material is controllable by a power supply device or a valve installed in the flow path of the evaporation material.

<증착 장치><Evaporation device>

도 3의 증착 장치(30)는 증착원(20), 기판 유지부(31) 및 진공 챔버(32)를 갖춘다. 증착원(20) 중 적어도 증착용 도가니(10) 및 코일(21), 및 기판 유지부(31)는 진공 챔버(32) 내에 배치된다. 전력 공급 장치(22)는 진공 챔버(32) 밖에 배치되어 있어도 된다.The deposition apparatus 30 of FIG. 3 includes a deposition source 20 , a substrate holder 31 and a vacuum chamber 32 . Among the deposition source 20, at least the deposition crucible 10 and the coil 21, and the substrate holder 31 are disposed in the vacuum chamber 32. The power supply device 22 may be disposed outside the vacuum chamber 32 .

증착원(20)(코일(21)이 주위를 덮도록 배치된 증착용 도가니(10))은 진공 챔버(32) 내의 하방에 배치된다. 증착용 도가니(10) 내에는 고체상의 증착재(X)가 수용된다.An evaporation source 20 (the evaporation crucible 10 arranged so that the coil 21 covers the periphery) is disposed below in the vacuum chamber 32 . A solid evaporation material X is accommodated in the evaporation crucible 10 .

기판 유지부(31)는 진공 챔버(32) 내의 상방에 배치된다. 기판 유지부(31)에는 증착을 행하는 대상이 되는 기판(Y)이 하향으로 배치된다. 기판(Y)을 구성하는 재료는 수지, 금속, 산화물 등 특별히 한정되지 않는다.The substrate holding portion 31 is disposed upward in the vacuum chamber 32 . In the substrate holding section 31, a substrate Y to be deposited is disposed downward. The material constituting the substrate Y is not particularly limited, such as resin, metal, and oxide.

진공 챔버(32)에 의해, 증착을 행하는 공간은 적절한 진공도로 유지할 수 있다. 즉, 증착 장치(30)는 진공 증착 장치이면 된다. 진공 챔버(32)에는 진공 챔버(32) 내의 기체를 배출시켜 진공 챔버(32) 내의 압력을 저하시키는 진공 펌프, 진공 챔버(32) 내에 일정한 기체를 주입하여 진공 챔버(32) 내의 압력을 상승시키는 벤팅 수단 등이 갖추어져 있어도 된다.With the vacuum chamber 32, the space in which deposition is performed can be maintained at an appropriate degree of vacuum. That is, the vapor deposition apparatus 30 may be a vacuum deposition apparatus. The vacuum chamber 32 includes a vacuum pump that lowers the pressure in the vacuum chamber 32 by discharging gas in the vacuum chamber 32, and a vacuum pump that injects a certain gas into the vacuum chamber 32 to increase the pressure in the vacuum chamber 32. A venting means or the like may be provided.

증착 장치(30)는 종래의 증착 장치(예를 들면 종래의 진공 증착 장치)와 마찬가지의 방법에 의해 사용할 수 있다. 당해 증착 장치(30)에 의하면, 증착을 행할 때의 증착용 도가니(10)의 개구부 및 그 주변으로의 증착재(X)의 석출을 억제할 수 있다. 이 때문에 당해 증착 장치(30)에 의하면, 장시간에 걸친 증착을 안정적으로 행할 수 있다.The deposition apparatus 30 can be used by the same method as a conventional deposition apparatus (for example, a conventional vacuum deposition apparatus). According to the said vapor deposition apparatus 30, the precipitation of the vapor deposition material X to the opening part of the vapor deposition crucible 10 at the time of vapor deposition, and its surroundings can be suppressed. For this reason, according to the said vapor deposition apparatus 30, vapor deposition over a long time can be stably performed.

<다른 실시형태><Other Embodiments>

본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 그 구성을 변경할 수도 있다. 예를 들면 증착용 도가니의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원통형 이외의 형상이어도 된다. 또 증착용 도가니는 개구부측 부분에 잘록부가 없는 형상이어도 된다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration may be changed within a range that does not change the gist of the present invention. For example, the shape of the evaporation crucible is not particularly limited, and may be a shape other than a cylinder. Further, the crucible for evaporation may have a shape in which there is no constriction at the portion on the side of the opening.

증착용 도가니는 예를 들면 3종 이상의 재료로 구성된 것이어도 된다. 이와 같은 경우라도, 개구부측 부분이 다른 어느 부분보다 유도 가열에 의한 온도 상승이 큰 재료로 형성되어 있거나, 개구부측 부분이 강자성체 금속으로 형성되어 있고, 다른 어느 부분도 비자성체 금속으로 형성되어 있으면 된다. 단, 개구부측 부분과 그 외 부분 사이 등 각 재료 사이(각 부분 사이)를 접속하는 재료가 있는 경우, 이 접속하는 재료는 고려하지 않는다.The crucible for vapor deposition may be comprised, for example of 3 or more types of materials. Even in such a case, it is only necessary that the opening side portion is made of a material that has a higher temperature rise due to induction heating than any other portion, or the opening side portion is made of a ferromagnetic metal, and all other portions are made of a non-magnetic metal. . However, if there is a material connecting each material (between each part), such as between the opening side part and other parts, this connecting material is not considered.

(실시예)(Example)

이하, 실시예를 들어, 본 발명의 내용을 보다 구체적으로 설명한다. 또한 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail by way of examples. In addition, this invention is not limited to the following example.

<실시예 1><Example 1>

개구부측 부분이 강자성체 금속인 SUS430, 그 외 부분이 비자성체 금속인 SUS316으로 형성된, 개구부측 부분에 잘록부를 가지는, 용량 2cm³의 대략 원통 형상의 도가니를 제작했다. 이 도가니와, 전선이 나선 형상으로 등간격으로 감겨 이루어지는 코일을 사용하여, 실시예 1의 증착원을 조립했다.A substantially cylindrical crucible having a capacity of 2 cm ³ and having a constriction at the opening side portion was fabricated, in which the opening side portion was made of ferromagnetic metal SUS430 and the other portions were made of nonmagnetic metal SUS316. The evaporation source of Example 1 was assembled using this crucible and a coil in which electric wires are wound at equal intervals in a spiral shape.

<실시예 2><Example 2>

용량이 5cm³인 것 이외에는 실시예 1에서 제작한 도가니와 마찬가지의 도가니를 제작했다. 이 도가니를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2의 증착원을 조립했다.A crucible was produced similar to the crucible produced in Example 1 except that the capacity was 5 cm ³ . An evaporation source of Example 2 was assembled in the same manner as in Example 1 except that this crucible was used.

<비교예 1><Comparative Example 1>

티탄제의 균일한 재료로 이루어지는 용량 2cm³의 도가니를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 비교예 1의 증착원을 조립했다.An evaporation source of Comparative Example 1 was assembled in the same manner as in Example 1, except that a crucible made of a uniform material made of titanium and having a capacity of 2 cm ³ was used.

<비교예 2><Comparative Example 2>

티탄제의 균일한 재료로 이루어지는 용량 5cm³의 도가니를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 비교예 2의 증착원을 조립했다.An evaporation source of Comparative Example 2 was assembled in the same manner as in Example 2, except that a crucible made of a uniform material made of titanium and having a capacity of 5 cm ³ was used.

[평가][evaluation]

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 각각의 증착원에 대해, 도가니 내에 증착재를 수용하고, 유도 가열을 행함으로써 증착재를 기화시켰다. 증착재로는 Alq3(트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄)을 사용하고, 유도 가열은 주파수 350kHz의 교류 전류를 코일에 흘림으로써 행했다. 비교예 1, 2의 각 증착원에 있어서는, 개구부의 주변에 증착재가 서서히 석출되어, 최종적으로 폐색이 발생했지만, 실시예 1, 2의 각 증착원에 있어서는, 개구부의 주변으로의 증착재의 석출은 발생하지 않았다.For each evaporation source of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the evaporation material was vaporized by accommodating the evaporation material in a crucible and performing induction heating. Alq3 (tris(8-quinolinolato)aluminum) was used as the evaporation material, and induction heating was performed by passing an alternating current with a frequency of 350 kHz through the coil. In each of the evaporation sources of Comparative Examples 1 and 2, the evaporation material gradually deposited around the opening and eventually clogging occurred. It didn't happen.

본 발명의 증착용 도가니, 증착원 및 증착 장치는, 디스플레이 패널이나 태양전지 등의 금속 전극 배선, 반도체층, 유기 EL층, 그 밖의 유기 재료 박막이나 무기 재료 박막 등의 성막에 적합하게 사용할 수 있다.The evaporation crucible, evaporation source, and evaporation apparatus of the present invention can be suitably used for film formation such as metal electrode wiring, semiconductor layers, organic EL layers, and other thin films of organic materials and inorganic materials in display panels and solar cells. .

10…증착용 도가니
11…개구부
12…개구부측 부분
13…그 외 부분
14…잘록부
20…증착원
21…코일
22…전력 공급 장치
30…증착 장치
31…기판 유지부
32…진공 챔버
A…중심축
B…중심축(A)에 수직인 가상면
X…증착재
Y…기판10... Evaporation Crucible
11... opening
12... opening side part
13... other part
14... constriction
20... deposition source
21... coil
22... power supply
30... deposition device
31... board holding part
32... vacuum chamber
A... central axis
B... Imaginary plane perpendicular to the central axis (A)
X... Evaporation material
Y... Board

Claims

A deposition crucible having an opening and heated by induction heating,
An evaporation crucible characterized in that a portion on the side of the opening is formed of a material that has a higher temperature rise due to induction heating than other portions.

A crucible for deposition heated by induction heating,
The opening side portion is formed of ferromagnetic metal,
A crucible for deposition, characterized in that the other portions are formed of non-magnetic metal.

The evaporation crucible according to claim 1 or 2, wherein both the material forming the opening side portion and the material forming the other portion are stainless steel.

The evaporation crucible according to claim 1, 2 or 3, wherein the portion on the opening side has a narrowed portion.

The crucible for vapor deposition according to any one of claims 1 to 4,
A coil disposed to cover the periphery of the deposition crucible
Evaporation source characterized in that having a.

An evaporation apparatus comprising the evaporation source according to claim 5.