RU2815055C2 - Испарительное устройство для системы вакуумного осаждения, способ и устройство для осаждения пленки материала - Google Patents
Испарительное устройство для системы вакуумного осаждения, способ и устройство для осаждения пленки материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815055C2 RU2815055C2 RU2019135167A RU2019135167A RU2815055C2 RU 2815055 C2 RU2815055 C2 RU 2815055C2 RU 2019135167 A RU2019135167 A RU 2019135167A RU 2019135167 A RU2019135167 A RU 2019135167A RU 2815055 C2 RU2815055 C2 RU 2815055C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporation
- crucible
- plate
- hole
- filter insert
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title claims abstract description 65
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 title claims description 20
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 claims description 19
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 19
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 41
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 10
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002801 charged material Substances 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к испарительному устройству для вакуумного получения тонкопленочного покрытия из материала, температура испарения или температура возгонки которого составляет 150-1500 °C, и способу получения указанного покрытия. Указанное устройство содержит испарительную ячейку, которая включает нагревательные средства и тигель, характеризующийся наличием верхнего открытого конца и нижнего глухого дна для размещения на нем загружаемого материала, подлежащего испарению или возгонке. Нагревательные средства выполнены с возможностью нагрева упомянутого тигля до температуры в диапазоне от 150 до 1500 °C и создания потока материала в паровой фазе путем испарения или возгонки загружаемого материала. Испарительное устройство дополнительно включает фильтрующую вставку, предназначенную для размещения на верхнем открытом конце тигля, и нижнюю часть, содержащую, если считать сверху вниз, пластину, которая снабжена по меньшей мере одним отверстием, и одну сетку. Нижняя часть предназначена для установки в тигле между верхней частью и загружаемым материалом. Упомянутый способ осуществляют с использованием указанного устройства. Обеспечивается улучшение равномерности и однородности осаждения тонкопленочных покрытий на подложку. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.
Description
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к области оборудования для вакуумного осаждения тонкопленочных материалов, в частности, к способам и устройствам для осаждения материала из паровой фазы на подложку. Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к осаждению тонкопленочных покрытий из неорганических и органических материалов.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Способы и устройства для осаждения материала из паровой фазы на подложку известны из предшествующих документов US 2007/074654 и US 5104695. В общем, осаждение материала выполняется в вакуумной камере, содержащей нагревательные средства, вакуумный насос и эффузионную ячейку, также называемую испарительной ячейкой, в которую помещается исходный испаряемый материал. Исходный испаряемый материал нагревается до температуры, превышающей около 150°С, и испаряется в эффузионную ячейку. На практике эффузионная ячейка снабжена, по меньшей мере, одним отверстием, обеспечивающим прохождение через него материала в паровой фазе в направлении подложки. Контактируя с подложкой, осаждаемый материал в паровой фазе конденсируется, образуя тонкую пленку твердого материала. Таким способом можно осадить слой материала или наложить нескольких последовательных слоев тонкой пленки материала.
Эффузионная ячейка, используемая при реализации способов испарения материала для его осаждения на подложку, содержит несколько элементов, в том числе тигель и нагревательные средства. Нагревательные средства обычно распределены вокруг тигеля. Тигель обычно характеризуется наличием верхнего открытого конца и нижнего глухого дна, на котором размещается исходный материал. Верхний открытый конец тигеля позволяет материалу, переведенному в паровую фазу, проходить через него в направлении подложки. На верхний открытый конец тигеля часто устанавливается вставка, снабженная отверстием заданного размера. Основная функция этой вставки заключается в том, чтобы регулировать распределение потока испаряемого материала на выходе эффузионной ячейки. Эта вставка также позволяет, к примеру, ограничивать попадание на подложку выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала, возникающих при испарении исходного материала. Эти брызги создают неровности или дефекты на поверхности пленки/пленок осажденного материала. Указанная вставка также позволяет улучшить воспроизводимость толщины пленки при ее формировании на подложке.
Однако наличие отверстия на вставке приводит к большим потерям тепла на верхнем конце тигеля, что является причиной возникновения такого явления, как конденсация, и - как следствие - причиной забивания отверстия вставки. Забивание отверстия вставки может нарушить стабильность поступления потока осаждаемого материала при реализации способа осаждения материала на подложку. Эффект конденсации материала на вставке еще больше усиливается при низкой температуре испарения исходного материала, т.е. при температуре, меньшей или равной 600°С.
В случае осаждения магния, например, при изготовлении больших экранов на органических светодиодах (OLED) температура тигеля относительно невелика, составляя порядка 400°С. Потери тепла в отверстии вставки приводят к охлаждению самой вставки и вызывают частичную конденсацию парообразного материала с образованием конденсата на стенках вставки. Этот конденсат на стенках вставки изменяет характер распределения потока испаряемого материала в направлении подложки, что сильно затрудняет получение воспроизводимого и бездефектного покрытия равномерной толщины.
Таким образом, необходимо разработать испарительное устройство и способ, которые позволили бы избежать проблем, связанных с забиванием отверстия вставки, одновременно снижая риск попадания выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала на подложку.
Одна из целей настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить осаждение тонкой пленки из органических и неорганических материалов, давление паров которых лежит в диапазоне от 10-3 мбар до 1 мбар, а температура - от 100°С до 600°С.
Цель настоящего изобретения
Для устранения указанных недостатков известного уровня техники настоящим изобретением предложено испарительное устройство, содержащее испарительную ячейку, которая включает в себя нагревательные средства и тигель, характеризующийся наличием верхнего открытого конца и нижнего глухого дна для размещения на нем загружаемого материала, подлежащего испарению или возгонке, причем нагревательные средства выполнены с возможностью нагрева тигеля, содержащего загружаемый материал, и создания потока парообразного материала путем испарения или возгонки загружаемого материала.
Согласно настоящему изобретению испарительное устройство дополнительно включает в себя фильтрующую вставку, содержащую: верхнюю часть с коническим отверстием, предназначенную для размещения на верхнем открытом конце тигеля; и нижнюю часть, содержащую - если считать сверху вниз - пластину, которая снабжена, по меньшей мере, одним отверстием, и одну сетку, причем нижняя часть располагается в тигеле между верхней частью и загружаемым материалом.
Испарительное устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает преимущество, состоящее в том, что оно позволяет улучшить равномерность и однородность осаждения тонкопленочных покрытий на подложку и избежать попадания на подложку выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала, образующихся при испарении или возгонке.
В частности, нижняя часть фильтрующей вставки содержит, если считать сверху вниз, другую пластину, снабженную, по меньшей мере, одним другим отверстием; пластину, снабженную, по меньшей мере, одним отверстием; и сетку.
В частности, настоящим изобретением обеспечивается преимущество, состоящее в том, что нагревательные средства включают в себя первую зону нагрева и вторую зону нагрева, причем первая зона нагрева располагается в нижней части испарительной ячейки, а вторая зона нагрева располагается в верхней части эффузионной ячейки.
Настоящим изобретением также обеспечивается дополнительное преимущество, состоящее в том, что пластина располагается над нижней частью испарительной ячейки, например, между первой зоной нагрева и второй зоной нагрева или во второй зоне нагрева.
Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, одно указанное отверстие указанной пластины и, по меньшей мере, одно указанное другое отверстие указанной другой пластины расположены в шахматном порядке.
Настоящим изобретением обеспечивается преимущество, состоящее в том, что общая площадь поверхности, по меньшей мере, одного указанного отверстия указанной пластины составляет не более 1% площади поверхности указанной пластины.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения нижняя часть содержит, если считать сверху вниз, указанную пластину, сетку и другую сетку, причем сетка характеризуется ячейками меньшего размера в сравнении с ячейками указанной другой сетки.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения коническое отверстие фильтрующей вставки образует конус вращения с усеченной вершиной и основанием.
Настоящим изобретением обеспечивается преимущество, состоящее в том, что фильтрующая вставка содержит колпачок с отверстием, охватывающий коническое отверстие фильтрующей вставки, причем указанный колпачок выполнен с возможностью термической изоляции тигеля.
Испарительное устройство может дополнительно включать в себя крепежные средства для соединения между собой нижней части и верхней части фильтрующей вставки.
Настоящим изобретением также предложено устройство для осаждения пленки материала на подложку, содержащее испарительное устройство согласно настоящему изобретению и камеру для вакуумного осаждения, причем указанное устройство для осаждения выполнено с возможностью осаждения, по меньшей мере, одной пленки указанного материала в паровой фазе на подложку.
Настоящим изобретением также предложен способ осаждения пленки материала на подложку, включающий в себя следующие стадии:
- размещение загружаемого материала, подлежащего испарению или возгонке, на дне тигеля устройства для осаждения согласно настоящему изобретению;
- вакуумирование камеры путем откачки из нее воздуха;
- нагревание тигеля, содержащего загружаемый материал, с целью создания потока материала в паровой фазе путем испарения или возгонки загружаемого материала;
- фильтрацию твердого и/или жидкого материала путем его пропускания через фильтрующую вставку с обеспечением возможности одновременного прохождения потока материала в паровой фазе через коническое отверстие; и
- осаждение пленки из указанного материала в паровой фазе на подложку.
Подробное описание фигур
Последующее описание в привязке к прилагаемым чертежам, где настоящее изобретение раскрыто на примерах его осуществления, носящих неограничительный характер, позволит лучше понять, из чего состоит настоящее изобретение, и как оно может быть реализовано.
На прилагаемых чертежах представлены фигуры, где:
На фиг. 1 схематически показано устройство для вакуумного осаждения материала согласно предшествующему уровню техники;
На фиг. 2 представлено покомпонентное изображение эффузионной ячейки согласно предшествующему уровню техники;
На фиг. 3 представлено перспективное изображение фильтрующей вставки согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 4 показан вид спереди одного из примеров осуществления пластины, снабженной тремя круглыми отверстиями;
На фиг. 5 показан вид в поперечном разрезе фильтрующей вставки согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 6 показан вид в поперечном разрезе фильтрующей вставки согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие одного из примеров осуществления настоящего изобретения
Устройство и способ
На фиг. 1 показан вид в разрезе одного из примеров осуществления устройства для вакуумного осаждения материала согласно предшествующему уровню техники. Это устройство содержит вакуумную камеру 1, в которой размещены такие элементы, как эффузионная ячейка 2, также называемая испарительной ячейкой, и подложка 10. В камере поддерживается вакуум, что может обеспечиваться, например, вакуумным насосом. Подложка 10 располагается на заданном расстоянии от эффузионной ячейки 2 таким образом, чтобы можно было регулировать формирование тонкопленочного покрытия 9 на подложке 10. Размеры подложки 10 могут варьироваться в пределах от 10 мм х 10 мм до 2000 мм х 2000 мм. Толщина осажденной тонкой пленки обычно лежит в диапазоне 0,1-1000 нм. Эффузионная ячейка 2 содержит тигель 5 и нагревательные средства 4 и 6. Тигель 5 содержит отверстие в своей открытой верхней части и глухое дно в своей нижней части. Исходный материал, также называемый загружаемым материалом, обычно размещается на глухом дне тигеля 5. Загружаемый материал 3 обычно помещается в тигель 5 в твердом виде. После нагрева загружаемый материал остается твердым или превращается в жидкость в зависимости от типа материала и температуры нагрева. Твердый загружаемый материал переводится в паровую фазу путем возгонки, а жидкая фаза переводится в паровую фазу путем испарения. Первоначальная высота загружаемого материала обычно соответствует трети высоты тигеля 5. Загружаемый материал выбирается, например, из материалов, температура испарения которых варьируется в диапазоне от 150°С до 1500°С, или температура возгонки которых лежит в пределах от 150°С до 1500°С.
В этом примере нагревательные средства разделены на две части: первую зону 4 нагрева и вторую зону 6 нагрева. Первая зона 4 нагрева располагается в нижней части эффузионной ячейки 2, отходя вверх от нижней части, например, на две трети высоты эффузионной ячейки 2. Вторая зона 6 нагрева располагается в верхней части эффузионной ячейки 2, отходя вниз от открытого конца тигеля 5, например, на одну треть высоты эффузионной ячейки 2.
Нагревательные средства могут включать в себя, например, множество терморезисторов. Нагревательные средства обычно распределены вдоль наружной части тигеля 5. Тигель 5 может быть, например, съемным. На фиг. 1 нагревательные средства располагаются на боковых стенках тигеля. Температура нагрева тигеля варьируется в диапазоне от 150°С до 1500°С в зависимости от типа загружаемого материала.
Вставка 7 располагается на верхнем открытом конце тигеля 5. Вставка 7 представляет собой, например, вставку, образующую колпачок из листового металла с коническим отверстием для регулирования потока материала 8, осаждаемого на подложку 10.
На фиг. 2 представлено покомпонентное изображение эффузионной ячейки, описанной в привязке к фиг. 1. Тигель 5 может быть выполнен, например, из такого материала, как пиролитический нитрид бора или титан.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения тигель 5 имеет форму цилиндра круглого поперечного сечения, глухого с одного конца и открытого с другого конца. Геометрия и форма тигеля 5 представляют собой параметры, не имеющие ограничительного характера.
Вставка 7 содержит коническое отверстие, например, круглого сечения. Это коническое отверстие задано геометрическими параметрами, такими как угол А раскрытия относительно оси 100 цилиндра, высота Н и диаметр D отверстия. Вставка 7 может быть выполнена, например, из такого материала, как титан или нитрид бора. Коническая форма вставки 7 позволяет регулировать поток материала в паровой фазе и, соответственно, равномерность осаждения материала на подложку. Вставка 7 выполнена с возможностью закрепления на открытом конце тигеля.
Настоящим изобретением обеспечено преимущество, состоящее в том, что на вставку 7 накладывается колпачок 71, снабженный отверстием, диаметр которого на несколько миллиметров (например, на 2-3 мм) меньше диаметра отверстия вставки. Этот колпачок позволяет удерживать тепло внутри ячейки, что обеспечивает возможность ограничения теплового излучения эффузионной ячейки. Колпачок 71 может располагаться, например, сверху эффузионной ячейки.
Однако при испарении магния в ходе изготовления больших экранов на органических светодиодах испарение магния осуществляется в относительно узком диапазоне температур, лежащем в пределах от 400°С до 500°С. Результат наблюдения, являющиеся неотъемлемой частью настоящего изобретения, говорит о том, что такая низкая температура испарения может стать причиной возникновения такого явления, как конденсация магния с выпадением конденсата на стенках вставки 7. Это явление конденсации магния изменяет характер потока, выходящего их эффузионной ячейки, и в итоге приводит к забиванию отверстия вставки. Более того, испарение магния становится причиной отложения на подложке нежелательной гари, и поэтому способ изготовления больших экранов на органических светодиодах является не слишком устойчивым, а скорее довольно случайным.
На фиг. 3 схематически показано перспективное изображение фильтрующей вставки 70 согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения. Испарительное устройство содержит, по меньшей мере, одно нагревательное средство; тигель 5, идентичный тигелю, описанному выше в привязке к фиг. 1 и 2; и фильтрующую вставку 70. Нагревательное средство имеет, по меньшей мере, одну зону нагрева, которая охватывает стенки тигеля или располагается внутри них. Нагревательное средство включает в себя, например, множество электрических резисторов.
Фильтрующая вставка 70 содержит верхнюю часть 20, снабженную коническим отверстием 11 диаметром D1, которая подлежит размещению на открытом конце тигеля, и нижнюю часть, содержащую, по меньшей мере, одну пластину и, по меньшей мере, одну сетку.
В примере, который проиллюстрирован на фиг. 3, нижняя часть 21 фильтрующей вставки 70 содержит, если считать сверху вниз, две пластины и две сетки. Две пластины включают в себя, если считать снизу вверх, пластину 13, содержащую, по меньшей мере, одно отверстие 130, и другую пластину 12, содержащую, по меньшей мере, одно другое отверстие 120. Две сетки включают в себя, если считать сверху вниз, сетку 14 и другую сетку 15. Нижняя часть 21 располагается в тигеле между верхней частью 20 и загружаемым материалом 3 на дне тигеля.
Указанное, по меньшей мере, одно другое отверстие 120 указанной другой пластины 12 (показанной на фиг. 3) и указанное, по меньшей мере, одно отверстие 130 указанной пластины 13 (показанной на фиг. 4) располагаются в шахматном порядке, предотвращая прохождения твердого и/или жидкого материала между внутренней и наружной сторонами тигеля через коническое отверстие, в частности, во время испарения или выпаривания загружаемого материала.
В проиллюстрированном примере тигель характеризуется круглым поперечным сечением, указанная другая пластина 12 имеет форму шайбы с отверстием по центру, а пластина 13 имеет форму диска, снабженного несколькими отверстиями. Однако эти варианты формы ни в коем случае не носят ограничительного характера.
На фиг. 4 приведен один из примеров осуществления пластины 13 с отверстиями 130. В данном случае пластина 13 может быть снабжена, например, тремя внеосевыми круглыми отверстиями 130. Диаметр круглых отверстий 130 в пластине 13 варьируется в диапазоне от 0,5 мм до 10 мм. Количество и геометрические параметры отверстий 130 не носят ограничительного характера.
Размеры ячеек сетки 14 меньше размеров ячеек указанной другой сетки 15, что позволяет отфильтровывать выбросы твердого и/или жидкого материала, которые образуются во время испарения или выпаривания загружаемого материала.
В варианте осуществления настоящего изобретения, который проиллюстрирован на фиг. 5, верхняя часть 20 фильтрующей вставки 70 имеет коническую внешнюю форму и характеризуется наличием конического отверстия 11 с внутренним диаметром D1. Внутренний диаметр D1 конического отверстия 11 лежит в пределах 2-100 мм. В предпочтительном варианте внутренний диаметр D1 конического отверстия 11 составляет не более половины внутреннего диаметра тигеля. Верхняя часть 20 фильтрующей вставки характеризуется высотой Е1, значение которой лежит в пределах 5-80 мм. На фиг. 5 высота Е1 соответствует расстоянию, разделяющего вершину конического отверстия 11 диаметром D1 и основание конического отверстия 11.
Верхняя часть 20 фильтрующей вставки характеризуется наружным диаметром D2, который немного меньше внутреннего диаметра тигеля, что позволяет вставлять и/или извлекать фильтрующую вставку после загрузки в тигель загружаемого материала.
Нижняя часть 21 фильтрующей вставки характеризуется высотой Е2, значение которой лежит в пределах 3-40 мм; а в предпочтительном варианте - в пределах 8-25 мм. На фиг. 5 высота Е2 соответствует расстоянию, которое разделяет лицевую поверхность указанной другой пластины 12, повернутую в сторону отверстия тигеля, и лицевую поверхность указанной другой сетки 15, обращенную в сторону дна тигеля.
Верхняя часть 20 и нижняя часть 21 фильтрующей вставки могут быть съемными и независимыми друг от друга. Верхняя часть 20 и нижняя часть 21 фильтрующей вставки соединены друг с другом, например, с использованием крепежной системы, содержащей множество стержней или штанг 16, как это показано на фиг. 3. В альтернативном варианте верхняя часть 20 и нижняя часть 21 могут быть соединены друг с другом посредством трубки, в которой выполнено множество отверстий для снижения эффекта теплового экранирования. Еще один вариант осуществления предусматривает прикрепление нижней части 21 фильтрующей вставки к внутреннему краю тигеля и отдельное прикрепление верхней части 20 к открытому концу тигеля. Высота Е3, соответствующая расстоянию, которое разделяет верхнюю часть 20 и нижнюю часть 21 фильтрующей вставки, составляет 20-80 мм. В предпочтительном варианте высота Е3 задана таким образом, чтобы между двумя зонами нагрева могла поместиться пластина 13. Согласно одному из вариантов осуществления пластина 13 располагается в верхней части эффузионной ячейки 2, т.е. во второй зоне 6 нагрева. В этом варианте осуществления пластина 13 также располагается над нижней частью эффузионной ячейки, охватываемой первой зоной 4 нагрева. В любом случае вставка 70 располагается над нижней частью эффузионной ячейки, охватываемой первой зоной 4 нагрева. Такая схема расположения вставки 70 и, в частности, размещение пластины 13 между двумя зонами нагрева или во второй зоне нагрева, но по-прежнему над нижней частью эффузионной ячейки 2, обеспечивает возможность теплового разделения верхней части и нижней части эффузионной ячейки 2.
Коническое отверстие 11 фильтрующей вставки образует, например, конус вращения вокруг оси 100, причем этот конус имеет усеченную вершину. Усеченная вершина задает коническое отверстие фильтрующего элемента. Например, коническое отверстие фильтрующего элемента характеризуется углом раскрытия А относительно оси 100 тигеля, лежащим в пределах от 0° до 60°; высотой Е1, заданной между вершиной и основанием конического отверстия 11 и составляющей 5-80 мм; и диаметром D1 отверстия, составляющим 2-100 мм. В предпочтительном варианте внутренний диаметр D1 конического отверстия 11 составляет не более половины внутреннего диаметра тигеля. При этом обеспечивается преимущество, состоящее в том, что высота Е1 превышает треть высоты второй зоны 6 нагрева эффузионной ячейки 2. Усеченная вершина конического отверстия 11 может быть обращена в сторону подложки 10 или в противоположном направлении, т.е. в сторону дна тигеля.
Материал для изготовления конического отверстия может быть выбран из таких материалов, как тантал, молибден, нержавеющая сталь, титан, ниобий, вольфрам или графит. В зависимости от выбранного материала коническое отверстие может выполняться методом листовой штамповки или механической обработки. В альтернативном варианте коническое отверстие может быть выполнено путем выращивания пиролитического нитрида бора на опоре, такой как оправка.
Форма конического отверстия 11 фильтрующей вставки носит неограничительный характер и меняется в зависимости от сферы применения.
В необязательном варианте фильтрующая вставка, показанная на фиг. 3, снабжена канавкой 17, проходящей по окружности конического отверстия 11. Дискообразная канавка 17 позволяет, например, установить колпачок с отверстием таким образом, чтобы это отверстие было совмещено с коническим отверстием фильтрующей вставки. Указанный колпачок выполнен с возможностью тепловой изоляции тигеля и, соответственно, ограничения теплового излучения подложки. Этот колпачок также позволяет удерживать максимальное количество тепла внутри эффузионной ячейки и ограничивать явление конденсации с образованием конденсата на поверхности фильтрующей вставки. Колпачок выполнен из материала, который выбирается из числа таких материалов, как тантал, молибден или нержавеющая сталь.
Материал для изготовления пластин 12 и 13 и сеток 14 и 15 выбирается из числа таких материалов, как нержавеющая сталь, тантал, молибден, титан, никель, ниобий, вольфрам, графит, пиролитический графит, пиролитический нитрид бора, материалы на основе глинозема или керамические материалы.
В определенных сферах применения материалом для изготовления элементов верхней части 20 и нижней части 21 фильтрующей вставки служит нержавеющая сталь. Однако выбор материала для изготовления элементов верхней части 20 или штанг 16 зависит от конкретной сферы применения.
Материал для изготовления штанг 16 выбирается из числа таких материалов, как тантал, молибден, нержавеющая сталь, титан, ниобий или вольфрам.
Загружаемый материал выбирается из числа таких материалов, как серебро, мышьяк, барий, бериллий, висмут, кальций, кадмий, цезий, медь, диспрозий, эрбий, европий, галлий, ртуть, индий, калий, лютеций, магний, натрий, неодим, фосфор, свинец, рубидий, сера, сурьма, селен, самарий, олово, стронций, теллурий, талий, иттербий, цинк, галид, халькогенид металла, оксидные или органические материалы.
Испарительное устройство, снабженное фильтрующей вставкой 70, выполнено с возможностью испарения или возгонки, например, таких материалов, которые характеризуются высоким давлением паров в относительно узком диапазоне температур, лежащим в пределах от 150°С до 500°С, как, например, у магния.
Указанная другая пластина 12 снабжена, по меньшей мере, одним другим отверстием 120, которое характеризуется, например, круглой формой и соосно оси 100, как это показано на фиг. 2 или 5. Максимальный диаметр круглого отверстия 120 не превышает внутренний диаметр по касательной к отверстиям в пластине 13. Соответствующие отверстия указанной другой пластины 12 и пластины 13 расположены в шахматном порядке с тем, чтобы блокировать прохождение выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала в процессе испарения или возгонки загружаемого материала. Иначе говоря, в плоскости, поперечной оси 100, другое отверстие/отверстия 120 указанной другой пластины смещены относительно отверстия/отверстий 130 пластины 13 и не пересекаются с ним/с ними.
Свободное пространство между каждым элементом нижней части 21 фильтрующей вставки составляет около 1-5 мм, а в предпочтительном варианте - в пределах 2-3 мм. Такое свободное пространство между каждым элементом нижней части 21 фильтрующей вставки обеспечивает преимущество, состоящее в том, что оно облегчает очистку пространства между сеткой 14 и указанной другой сеткой 15, которая осуществляется, например, методом химической очистки. В альтернативном варианте очистка сеток 14 и 15 может выполняться методом высокотемпературного нагрева.
Размер ячеек сетки 14 составляет 0,1-1 мм. Размер ячеек указанной другой сетки 15 составляет 0,5-5 мм. Указанная другая сетка 15 выполнена с возможностью отфильтровывания выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала большого размера, т.е. более одного миллиметра. Сетка 14 выполнена с возможностью предотвращения прохождения выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала небольшого размера (менее одного миллиметра), которые не были отфильтрованы указанной другой сеткой 15.
Фильтрующая вставка 70 выполнена с возможностью вставки в зависимости от геометрических параметров тигеля. Элементы фильтрующей вставки 70 могут быть съемными или выполненными в виде единого целого друг с другом.
Фильтрующая вставка может быть съемной и состоять из двух отдельных блоков, таких как, например, блок, содержащий верхнюю часть 20, и другой блок, содержащий нижнюю часть 21. В альтернативном варианте фильтрующая вставка может быть неразъемной и выполненной в виде единого целого. Однако фильтрующая вставка выполнена таким образом, что ее можно извлечь из тигеля, в частности, для замены загружаемого в тигель материала.
Фильтрующая вставка обеспечивает преимущество, состоящее в том, что она совместима с испарительными ячейками предшествующего уровня техники. Таким образом, фильтрующая вставка может быть смонтирована на испарительных ячейках предшествующего уровня техники, например, вместо стандартной вставки.
Фильтрующая вставка предотвращает прохождение выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала, образующихся во время испарения или возгонки исходного материала, через коническое отверстие в направлении подложки. Более того, фильтрующая вставка предотвращает конденсацию материала с выпадением конденсата на поверхность конического отверстия вставки. Верно и то, что фильтрующая вставка предотвращает загрязнение загружаемого на дно тигеля материала пылью, поступающей, например, из камеры осаждения и/или с подложки.
Указанная другая сетка 15, сетка 14, пластина 13 и указанная другая пластина 12 позволяют потоку газообразного материала последовательно проходить через ячейки сеток 15 и 14, а затем через отверстия в пластинах 13 и 12. Поток газообразного материала уравновешивается повышением температуры эффузионной ячейки.
Таким образом, через коническое отверстие 11 в направлении подложки 10 проходит только поток газообразного материала.
Фильтрующая вставка позволяет избирательно фильтровать поток газа, предотвращая при этом прохождение любых выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала из тигеля в направлении вакуумной камеры. Фильтрующая вставка защищает загружаемый материал, который помещается в тигель, от загрязнения нежелательной пылью или твердыми частицами.
В зависимости от предполагаемой сферы применения или размера выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала, образующихся во время испарения исходного материала на подложку, нижняя часть 21 фильтрующей вставки 70 может характеризоваться разными альтернативными конфигурациями и включать в себя, если считать сверху вниз:
- пластину 13, снабженную, по меньшей мере, одним отверстием 130, и сетку 14; или
- указанную другую пластину 12, снабженную, по меньшей мере, одним другим отверстием 120, и сетку 14; или
- пластину 13, снабженную, по меньшей мере, одним отверстием 130, сетку 14 и указанную другую сетку 15.
В случае, когда в процессе испарения исходного материала образуется небольшое количество выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала, нижняя часть 21 фильтрующей вставки 70 может включать в себя пластину 13, снабженную, по меньшей мере, одним отверстием 130, указанную другую пластину 12, снабженную, по меньшей мере, одним другим отверстием 120, и сетку 14.
В предпочтительном варианте нижняя часть 21 фильтрующей вставки может содержать пластину 13, снабженную множеством отверстий, и две сетки 14 и 15. При такой конфигурации общая площадь поверхности отверстий 130 в пластине 13 равна, например, 1% общей площади поверхности пластины 13, что обеспечивает возможность теплового разделения верхней части и нижней части эффузионной ячейки 2. Размер ячеек сетки 14 меньше размера ячеек указанной другой сетки 15. Сочетание, по меньшей мере, одной пластины и, по меньшей мере, одной сетки позволяет предотвращать прохождение через коническое отверстие 11 твердого и/или жидкого материала, обеспечивая при этом возможность прохождения через него указанного потока газообразного материала.
В альтернативном варианте нижняя часть 21 фильтрующей вставки 70 может содержать пластину 13, снабженную, по меньшей мере, одним отверстием 130, и сетку 14, как это показано на фиг. 6.
Устройство для осаждения материала согласно настоящему изобретению содержит камеру вакуумного осаждения и испарительное устройство согласно настоящему изобретению. Камера осаждения снабжена вакуумным насосом, который обеспечивает поддержание вакуума внутри указанной камеры. Камера осаждения также содержит опору для установки подложки 10 напротив испарительного устройства и - в предпочтительном варианте - датчики для измерения толщины осажденного на подложку слоя.
Способ осаждения пленки материала на подложку включает в себя следующие стадии:
- размещение загружаемого материала 3, подлежащего испарению или возгонке, на дне тигеля устройства для осаждения согласно настоящему изобретению;
- вакуумирование камеры 1 путем откачки из нее воздуха;
- нагревание тигеля, содержащего загружаемый материал 3, с целью создания потока материала в паровой фазе путем испарения или возгонки загружаемого материала 3;
- фильтрацию твердого и/или жидкого материала путем его пропускания через фильтрующую вставку 70 с обеспечением возможности одновременного прохождения потока материала в паровой фазе через коническое отверстие 11; и
- осаждение пленки из указанного материала в паровой фазе на подложку 10. Нагревание тигеля превращает твердый и/или жидкий загружаемый материал в
поток газа, который последовательно проходит через указанную другую сетку 15, через сетку 14, по меньшей мере, через одно отверстие 130 в пластине 13, по меньшей мере, через одно другое отверстие 120 в указанной другой пластине 12 и через коническое отверстие 11 фильтрующей вставки, пока не достигнет подложки 10.
Фильтрующая вставка 70 блокирует прохождение твердого и/или жидкого материала между внутренней и наружной сторонами эффузионной ячейки 2, в частности, его прохождение через коническое отверстие, причем твердый и/или жидкий материал образуется, в частности, во время испарения или возгонки загружаемого материала. Избирательная фильтрация осуществляется с помощью фильтрующей вставки, последовательно через указанную другую сетку 15, сетку 14, пластину 13 и указанную другую пластину 12 таким образом, чтобы через коническое отверстие 11 мог проходить только газообразный материал, регулируя тем самым пространственное и временное распределение потока газообразного материала, осаждаемого на подложку 10.
Определенная комбинация и последовательное расположение элементов фильтрующей вставки 70 позволяют улучшить равномерность и однородность осаждения тонкопленочных покрытий на подложку 10. Фильтрующая вставка 70 предотвращает прохождение выбросов твердого материала и/или брызг жидкого материала, возникающих в процессе испарения или возгонки загружаемого материала, в направлении подложки и стенок камеры вакуумного осаждения. Более того, фильтрующая вставка 70 предотвращает загрязнение загружаемого материала частицами пыли, поступающими из камеры вакуумного осаждения или с подложки. Фильтрующая вставка согласно настоящему изобретению позволяет получить покрытие из осажденного материала, характеризующееся равномерной толщиной и составом по всей поверхности подложки, в том числе при температуре ниже 1000°С, а предпочтительно ниже 600°С.
Claims (18)
1. Испарительное устройство для вакуумного получения тонкопленочного покрытия из материала, температура испарения или температура возгонки которого составляет 150-1500°C, содержащее испарительную ячейку (2), которая включает нагревательные средства (4 и 6) и тигель (5), характеризующийся наличием верхнего открытого конца и нижнего глухого дна для размещения на нем загружаемого материала (3), подлежащего испарению или возгонке, причем нагревательные средства (4 и 6) выполнены с возможностью нагрева тигля, содержащего загружаемый материал, до температуры в диапазоне от 150 до 1500°C и создания потока материала в паровой фазе путем испарения или возгонки загружаемого материала (3), отличающееся тем, что испарительное устройство дополнительно включает фильтрующую вставку (70), содержащую:
– верхнюю часть (20) с коническим отверстием (11), предназначенную для размещения на верхнем открытом конце тигля (5), и
– нижнюю часть (21), содержащую – если считать сверху вниз – пластину (13), которая снабжена по меньшей мере одним отверстием (130), и одну сетку (14), при этом нижняя часть (21) предназначена для установки в тигле (5) между верхней частью (20) и загружаемым материалом (3).
2. Испарительное устройство по п. 1, в котором нагревательные средства (4) размещены в первой зоне нагрева, а нагревательные средства (6) - во второй зоне нагрева, причем первая зона нагрева расположена в нижней части испарительной ячейки (2), а вторая зона нагрева расположена в верхней части испарительной ячейки (2).
3. Испарительное устройство по п. 2, в котором пластина (13) расположена над нижней частью испарительной ячейки (2).
4. Испарительное устройство по п. 1 или 2, в котором нижняя часть (21) дополнительно содержит пластину (12), расположенную сверху пластины (13), при этом пластина (12) снабжена по меньшей мере одним отверстием (120).
5. Испарительное устройство по п. 4, в котором по меньшей мере одно указанное отверстие (130) в указанной пластине (13) смещено и не пересекается с по меньшей мере одним указанным отверстием (120) в указанной пластине (12).
6. Испарительное устройство по п. 1 или 2, в котором общая площадь поверхности по меньшей мере одного указанного отверстия (130) указанной пластины (13) составляет не более 1% площади поверхности указанной пластины (13).
7. Испарительное устройство по п. 1 или 2, в котором нижняя часть (21) дополнительно содержит сетку (15), расположенную снизу сетки (14), причем размер ячеек сетки (14) меньше размера ячеек сетки (15).
8. Испарительное устройство по п. 1 или 2, в котором фильтрующая вставка (70) содержит колпачок с отверстием, который охватывает коническое отверстие (11) фильтрующей вставки (70), причем указанный колпачок выполнен с возможностью термической изоляции тигля (5).
9. Испарительное устройство по п. 1 или 2, дополнительно содержащее крепежные средства (16) для соединения между собой нижней части (21) и верхней части (20) фильтрующей вставки (70).
10. Устройство для получения тонкопленочного покрытия из материала, температура испарения или температура возгонки которого составляет 150-1500°C, содержащее испарительное устройство по п. 1 или 2 и камеру (1) для вакуумного осаждения, причем указанное устройство для получения тонкопленочного покрытия выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного тонкопленочного покрытия из указанного материала в паровой фазе.
11. Способ получения тонкопленочного покрытия из материала, температура испарения или температура возгонки которого составляет 150-1500°C, включающий следующие стадии:
– размещение загружаемого материала (3), подлежащего испарению или возгонке, на дне тигля (5) устройства для получения тонкопленочного покрытия по п. 10;
– вакуумирование камеры (1) путем откачки из нее воздуха;
– нагревание тигля, содержащего загружаемый материал (3), до температуры в диапазоне от 150 до 1500°C для создания потока материала в паровой фазе путем испарения или возгонки загружаемого материала (3);
– фильтрация твердого и/или жидкого материала путем его пропускания через фильтрующую вставку (70) с обеспечением возможности одновременного прохождения потока материала в паровой фазе через коническое отверстие (11); и
– осаждение тонкопленочного покрытия из указанного материала в паровой фазе.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1860207A FR3088078B1 (fr) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Dispositif d'evaporation pour systeme d'evaporation sous vide, appareil et procede de depot d'un film de matiere |
| FR1860207 | 2018-11-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019135167A RU2019135167A (ru) | 2021-05-04 |
| RU2815055C2 true RU2815055C2 (ru) | 2024-03-11 |
Family
ID=
Citations (7)
| 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 |
| SU1568570A1 (ru) * | 1988-06-27 | 1995-03-20 | Д.Н. Суглобов | Способ нанесения технециевых покрытий |
| RU2095468C1 (ru) * | 1996-03-14 | 1997-11-10 | Акционерное общество закрытого типа Уникальные технологии по производству пресс-форм "Унитехформ" | Способ осаждения никеля и установка для его осуществления |
| RU2365674C2 (ru) * | 2007-08-15 | 2009-08-27 | Владимир Кириллович Неволин | Устройство роста углеродных нанотрубок методом пиролиза этанола |
| US20110132263A1 (en) * | 2005-04-26 | 2011-06-09 | First Solar, Inc. | System and Method for Depositing a Material on a Substrate |
| US20110143035A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | Byoung Ha Cho | Thin Film Deposition System and Method for Depositing Thin Film |
| RU2471705C1 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ осаждения мономолекулярных пленок фторфуллерена c60f18 на подложку, устройство ввода подложки в вакуум и устройство для испарения фторфуллерена c60f18 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1568570A1 (ru) * | 1988-06-27 | 1995-03-20 | Д.Н. Суглобов | Способ нанесения технециевых покрытий |
| US5104695A (en) * | 1989-09-08 | 1992-04-14 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for vapor deposition of material onto a substrate |
| RU2095468C1 (ru) * | 1996-03-14 | 1997-11-10 | Акционерное общество закрытого типа Уникальные технологии по производству пресс-форм "Унитехформ" | Способ осаждения никеля и установка для его осуществления |
| US20110132263A1 (en) * | 2005-04-26 | 2011-06-09 | First Solar, Inc. | System and Method for Depositing a Material on a Substrate |
| RU2365674C2 (ru) * | 2007-08-15 | 2009-08-27 | Владимир Кириллович Неволин | Устройство роста углеродных нанотрубок методом пиролиза этанола |
| US20110143035A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | Byoung Ha Cho | Thin Film Deposition System and Method for Depositing Thin Film |
| RU2471705C1 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ осаждения мономолекулярных пленок фторфуллерена c60f18 на подложку, устройство ввода подложки в вакуум и устройство для испарения фторфуллерена c60f18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004052113A (ja) | 加熱容器とそれを利用した蒸着装置 | |
| JPWO2009034916A1 (ja) | 蒸気放出装置、有機薄膜蒸着装置及び有機薄膜蒸着方法 | |
| US20200140991A1 (en) | Evaporation device for a vacuum evaporation system, apparatus and method for depositing a film of material | |
| JP6896629B2 (ja) | 蒸気流から粒子を除去するためのフィルターデバイス | |
| RU2815055C2 (ru) | Испарительное устройство для системы вакуумного осаждения, способ и устройство для осаждения пленки материала | |
| KR101135519B1 (ko) | 증발챔버의 진공펌프 보호장치 | |
| CA3057310A1 (en) | Centrifugal evaporation sources | |
| US20110076399A1 (en) | Deposition source | |
| KR101846692B1 (ko) | 스피팅 방지 구조체를 구비한 증착장치용 증발원 | |
| KR20170075422A (ko) | 고속 코팅용 진공 증착 장치 | |
| CN112680699A (zh) | 用于真空蒸发室的蒸发单元及相关蒸发方法 | |
| JP7376426B2 (ja) | 真空蒸着装置用の蒸着源 | |
| KR100829736B1 (ko) | 진공 증착장치의 가열용기 | |
| JPH0570931A (ja) | 真空蒸着装置および防着板 | |
| WO2024041388A1 (en) | Top-down sublimation arrangement for an evaporation system and use of it | |
| JP2009161798A (ja) | 成膜源、成膜装置 | |
| JP4996452B2 (ja) | 成膜源、成膜装置 | |
| KR20210002607A (ko) | 진공 증착 장치용 증착원 | |
| KR101258252B1 (ko) | 증착 장치 | |
| US3640762A (en) | Method for vaporizing molten metal | |
| JP5542610B2 (ja) | 真空蒸着装置 | |
| CN219930217U (zh) | 一种准直管组件及物理气相沉积系统 | |
| WO2024000569A1 (en) | Device for evaporating of a coating material and use of it | |
| WO2019234715A1 (en) | Cartridge for containing an evaporable material and method therefor | |
| KR101103369B1 (ko) | 진공증착방법 |