WO2014142097A1 - 蒸発源装置 - Google Patents

蒸発源装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014142097A1
WO2014142097A1 PCT/JP2014/056263 JP2014056263W WO2014142097A1 WO 2014142097 A1 WO2014142097 A1 WO 2014142097A1 JP 2014056263 W JP2014056263 W JP 2014056263W WO 2014142097 A1 WO2014142097 A1 WO 2014142097A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crucible
opening
heating
temperature
evaporation source
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/056263
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓太 三澤
牧　修治
義仁 小林
喜成 近藤
尚人 山田
一弘 渡邊
将大 山崎
松本　栄一
Original Assignee
キヤノントッキ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノントッキ株式会社 filed Critical キヤノントッキ株式会社
Priority to KR1020157022798A priority Critical patent/KR102013013B1/ko
Publication of WO2014142097A1 publication Critical patent/WO2014142097A1/ja

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

Definitions

  • the present invention relates to an evaporation source device.
  • a crucible main body 32 in which the vapor deposition material 31 is accommodated is formed with a nozzle-like crucible opening 33 for ejecting the heated vapor deposition material 31 accommodated in the crucible main body 32.
  • an evaporation source device provided with a main body heating part 34 for heating the crucible main body 32 and an opening part heating part 35 for heating the crucible opening part 33, respectively.
  • the temperature of the crucible opening 33 is set to Vapor deposition is performed at a temperature or higher.
  • the heating by the opening heating unit 35 is controlled to start before the heating by the main body heating unit 34, or As shown in FIG. 2, the temperature of the crucible opening 33 is surely set to the melting temperature or sublimation of the vapor deposition material 31 by controlling the main body heating unit 34 and the opening heating unit 35 to start heating simultaneously. Vapor deposition is performed at a temperature or higher.
  • the curve a1 indicates the temperature of the crucible body 32
  • the curve a2 indicates the heating output of the body heating unit 34
  • the curve b1 indicates the temperature of the crucible opening 33
  • the curve b2 indicates the change of the heating output of the opening heating unit 35 with respect to time. Each one is shown.
  • the opening heating part when controlling the opening heating part as described above, it is possible to perform the vapor deposition in a state where the temperature of the crucible opening is reliably set to the evaporation temperature or the sublimation temperature of the vapor deposition material. Since the evaporation source has become larger due to the recent increase in substrate size, and the number of crucible openings has increased accordingly, the increase in energy consumption when heating the evaporation source is a problem. As a result of various studies, the following knowledge was obtained.
  • the crucible opening usually has a smaller heat capacity than the crucible body, and the heating time may be shorter than the crucible body. Therefore, the heating start time of the crucible opening is delayed from the heating start time of the crucible body. Or, even if the heating output is reduced before the temperature of the crucible body reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material, vapor deposition can be performed with the temperature of the crucible opening higher than that of the crucible body. It was.
  • the present invention has been completed based on the above findings of the inventors and the like, and suppresses energy consumption for heating the crucible opening, for example, an evaporation source capable of exhibiting an excellent energy saving effect in a crucible for large-sized substrate deposition
  • the object is to provide a device.
  • a crucible main body 2 that heats the crucible main body 2 is formed by protrudingly forming a crucible opening 3 for ejecting the vapor deposited material 1 accommodated in the crucible main body 2 and heated in the crucible main body 2 in which the vapor deposition material 1 is accommodated.
  • the crucible body is provided with a heating control unit for controlling the opening heating unit 5 so that heating of the crucible opening 3 is started before the temperature of the body 2 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • Evaporation characterized in that the temperature of the crucible opening 3 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1 when the temperature of 2 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • the crucible body 2 in which the vapor deposition material 1 is accommodated is provided with a crucible opening 3 for ejecting the vapor deposition material 1 accommodated and heated in the crucible body 2 so as to heat the crucible body 2.
  • An evaporation source device comprising a part 4 and an opening heating part 5 for heating the crucible opening 3, wherein the crucible opening before the temperature of the crucible body 2 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • a heating control unit for controlling the opening heating unit 5 is provided so as to start heating of the unit 3, and this heating control unit is configured so that the temperature of the crucible body 2 approaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • the crucible opening 3 is configured to be heated while gradually increasing the heating output of the opening heating unit 5, and when the temperature of the crucible body 2 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1. Those of the evaporation source and wherein the temperature of the crucible opening 3 is configured to have reached the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • the shape of the crucible opening 3 is set so that the heat capacity of the crucible opening 3 is smaller than the heat capacity of the crucible body 2, and the opening heating is compared with the energy consumption of the main body heating unit 4. 2.
  • the shape of the crucible opening 3 is set so that the heat capacity of the crucible opening 3 is smaller than the heat capacity of the crucible body 2, and the opening heating is compared with the energy consumption of the main body heating unit 4. 3.
  • the evaporation source device according to any one of claims 1 to 6, wherein the crucible opening 3 is made of a material having a thermal conductivity higher than that of the crucible body 2.
  • the opening heating unit 5 includes a mesh-like cylindrical member 7 provided around the crucible opening 3, a heater provided around the cylindrical member 7, and heat provided around the heater.
  • the opening heating unit 5 includes a mesh-like cylindrical member 7 provided around the crucible opening 3, a heater provided around the cylindrical member 7, and heat provided around the heater. 8.
  • the present invention is configured as described above, the energy consumption for heating the crucible opening is suppressed and, for example, an evaporation source apparatus capable of exhibiting an excellent energy saving effect in a crucible for large-sized substrate deposition.
  • the heating start time of the crucible opening 3 is delayed from the heating start time of the crucible body 2, and the temperature of the crucible body 2 is equal to the melting temperature of the vapor deposition material 1 or
  • the opening heating unit 5 is controlled so that heating of the crucible opening 3 is started before reaching the sublimation temperature.
  • the heating by the opening heating unit 5 is controlled to start before the heating by the main body heating unit 4, or the main body heating unit 4 and the opening heating unit 5 are controlled to start heating simultaneously. Instead, by delaying the heating by the opening heating unit 5, it is possible to suppress the energy consumption of the opening heating unit 5 by the amount to be heated later. In particular, in the case of a crucible for vapor deposition of a large substrate, the number of crucible openings increases and the energy saving effect increases.
  • a curve A1 indicating the temperature change of the crucible body 2 is a vapor deposition material, such as curves B1 and B2 indicating the temperature of the crucible opening 3 and the heating output of the opening heating unit 5 illustrated in FIG. Heating is started shortly before reaching the sublimation temperature of 1, and when the curve A1 reaches the sublimation temperature of the vapor deposition material 1, the opening heating unit 5 is set so that the temperature of the crucible opening 3 is equal to or higher than the sublimation temperature. The heating output is controlled.
  • Curves b1 and b2 show changes in the temperature of the crucible opening 33 and the heating output of the opening heating unit 35 of the conventional evaporation source device projected from FIG.
  • a curve A2 indicates a change in the heating output of the main body heating unit 4.
  • the opening is equivalent to a region X surrounded by a curve b2 indicating the heating output of the opening heating unit 35 of the conventional evaporation source device and a curve B2 indicating the heating output of the opening heating unit 5 of the present invention. It becomes possible to suppress the energy consumption of the heating unit 5.
  • the heat capacity of the crucible opening 3 is usually smaller than that of the crucible body 2 and the heating time can be shortened accordingly.
  • the melting temperature or sublimation temperature of 1 it can be easily achieved that the temperature of the crucible opening 3 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • the heating output by the opening heating unit 5 is set small at the start of heating, and the temperature of the crucible body 2 is set to the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • the shape of the crucible opening 3 is set so that the heat capacity of the crucible opening 3 is particularly small, or the shape of the crucible opening 3 is so small that the heat capacity is closer to the protruding tip side of the crucible opening 3.
  • the heating time of the crucible opening 3 can be further shortened. By delaying the heating start time from the heating start time of the crucible body 2, it becomes possible to further suppress energy consumption.
  • the opening heating unit 5 is made of a mesh-like cylindrical member 7 provided around the crucible opening 3, a heater provided around the cylindrical member, and heat reflection provided around the heater.
  • the opening heating unit 5 can be manufactured easily and the crucible opening 3 can be heated more efficiently.
  • This example is an evaporation source device used for evaporating, for example, an organic material on a substrate in a vacuum chamber of a vapor deposition device.
  • the crucible body 2 in which the vapor deposition material 1 is accommodated is provided with a crucible opening 3 for ejecting the vapor deposition material 1 accommodated in the crucible body 2 and heated,
  • An evaporation source apparatus comprising a main body heating part 4 for heating the crucible body 2 and an opening part heating part 5 for heating the crucible opening part 3, wherein the heating start time of the crucible opening part 3 is set as the heating start time of the crucible body 2.
  • the opening heating unit 5 is controlled to delay the heating start time and start heating the crucible opening 3 before the temperature of the crucible body 2 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • a heating control unit is provided, and when the temperature of the crucible body 2 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1, the temperature of the crucible opening 3 reaches the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1. Configured as Those were.
  • the crucible body 2 contains the vapor deposition material 1, and a sheathed heater as a main body heating unit 4 is provided along the longitudinal direction of the crucible body 2 on the top, side, and bottom of the crucible body 2.
  • the crucible opening 3 has a cylindrical nozzle shape projecting from the top surface of the crucible body 2, and a plurality of crucible openings 3 are arranged in a line along the longitudinal direction of the crucible body 2.
  • a sheathed heater as the opening heating unit 5 is provided in a wound state.
  • the crucible opening 3 has a sufficiently thin shape as compared with the crucible body 2 as shown in FIG. 4 in order to reduce the heat capacity thereof.
  • the thickness is set to be 1/4 or less (about 1/5 in this embodiment) of any wall surface of the crucible body 2.
  • the crucible opening 3 may not be made thin, and the projecting length may be shortened to reduce the heat capacity.
  • the heating time can be further shortened.
  • the inner diameter of the crucible opening 3 is increased toward the protruding tip, or the outer diameter of the crucible opening 3 is decreased toward the protruding tip as illustrated in FIG.
  • the inner diameter and outer diameter of the crucible opening are reduced toward the projecting tip side and the wall thickness is made constant.
  • FIG. A shape in which the outer diameter is reduced toward the projecting tip side and thinned toward the projecting tip side can be employed.
  • the crucible opening 3 may be formed separately from the crucible body 2 and made of a material having a higher thermal conductivity than the crucible body 2.
  • the crucible body 2 is made of, for example, tantalum
  • the crucible opening 3 is made of, for example, an aluminum alloy.
  • the crucible opening 3 made of a high thermal conductivity material may be attached to the top surface of the crucible body 2.
  • a flange portion 6 is provided at the base end portion of the crucible opening 3, and the flange portion 6 is attached to the crucible body 2 with a bolt or the like.
  • the main body heating unit 4 and the opening heating unit 5 perform temperature control of the crucible main body 2 and the crucible opening 3 by controlling the heating output (electric power) by a heating control unit (not shown), respectively.
  • a heating control unit not shown
  • a general PID temperature control device or the like is provided in each heating unit, and the heating output of each heating unit is controlled by a predetermined pattern set in advance.
  • the heating output of the main body heating unit 4 and the opening heating unit 5 is controlled with the pattern shown in FIG. That is, the curve A1 indicating the temperature change of the crucible body 2 slightly before the sublimation temperature of the vapor deposition material 1 is reached, like the curves B1 and B2 indicating the temperature of the crucible opening 3 and the heating output of the opening heating unit 5. Then, heating is controlled from the opening heating unit 5 so that the temperature of the crucible opening 3 is equal to or higher than the sublimation temperature when the curve A1 reaches the sublimation temperature of the vapor deposition material 1.
  • the heating start time of the opening heating unit 5 may be any time as long as it is later than the heating start time by the main body heating unit 4, but it is desirable to make it as late as possible in order to obtain the effect of suppressing the consumption energy.
  • the heating start time is delayed and rapid heating is required and the heating output needs to be temporarily increased, the consumption of the region Y surrounded by the curves B2 and b2 is consumed. This is because the energy increases, but the region Y is sufficiently smaller than the region X widened by delaying the heating start time and can be easily offset.
  • the heating control unit is configured to heat the crucible opening 3 while gradually increasing the heating output of the opening heating unit 5, and the temperature of the crucible body 2 is increased.
  • You may comprise so that the temperature of the crucible opening part 3 may have reached the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1 when the melting temperature or sublimation temperature of the vapor deposition material 1 is reached.
  • the heating start time of the opening heating unit 5 may be before the heating start time of the crucible opening 3.
  • FIG. 12 shows a pattern in which the control interval is set coarsely and the heating output is increased stepwise
  • FIG. 13 shows a pattern in which the control interval is made fine and the heating output is continuously increased. is there. A finer control interval is more preferable because the overshoot can be made as small as possible.
  • the sheathed heater is not directly wound around the crucible opening 3, but a mesh-shaped cylindrical member 7 is provided around the crucible opening 3, and the sheathed heater 8 is wound around the cylindrical member 7. It is good also as a structure which provides in the rotation state and provides the cylindrical heat reflection member 9 around the sheathed heater 8.
  • the mesh-shaped cylindrical member 7 has a structure in which a large number of circular windows 10 as shown in FIG. 15 are arranged in parallel, a structure in which a large number of rectangular windows 11 as shown in FIG. Can be freely set as long as the structure can be satisfactorily transmitted to the crucible opening 3.
  • the crucible opening 3 can be more efficiently heated by the sheathed heater 8 by providing the heat reflecting member 9. Further, compared with the case where the sheathed heater 8 is attached to the inner surface of the heat reflecting member 9, the sheathed heater 8 can be easily fitted and integrated with the mesh-shaped cylindrical member 7, and the opening heating unit 5 can be integrated accordingly. Manufacture and placement are facilitated.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

　例えば大型基板蒸着用のルツボにおいて優れた省エネルギー効果を発揮可能な蒸発源装置の提供。蒸着材料１が収容されるルツボ本体２にルツボ開口部３を突設形成し、前記ルツボ本体２を加熱する本体加熱部４と前記ルツボ開口部３を加熱する開口部加熱部５とを備えた蒸発源装置であって、前記ルツボ開口部３の加熱開始時間を前記ルツボ本体２の加熱開始時間より遅らせ、且つ、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達する前に前記ルツボ開口部３の加熱を開始するように、前記開口部加熱部５を制御する加熱制御部を設けて、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、前記ルツボ開口部３の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達しているように構成する。

Description

蒸発源装置
　本発明は、蒸発源装置に関するものである。
　例えば、図１に図示したように、蒸着材料31が収容されるルツボ本体32に、このルツボ本体32に収容され加熱された前記蒸着材料31を噴出するノズル状のルツボ開口部33を突設形成し、前記ルツボ本体32を加熱する本体加熱部34と前記ルツボ開口部33を加熱する開口部加熱部35とを夫々設けた蒸発源装置がある。
　このような蒸発源装置においては、ルツボ本体32で蒸発若しくは昇華した蒸着材料31がルツボ開口部33に付着することによる目詰まりを防止するため、このルツボ開口部33の温度を、ルツボ本体32の温度以上とした状態で蒸着を行っている。
　具体的には、従来の蒸発源装置においては、例えば特許文献１に開示されるように開口部加熱部35による加熱を本体加熱部34による加熱より先に開始するように制御するか、若しくは、図２に図示したように、本体加熱部34と開口部加熱部35とが同時に加熱を開始するように制御することで、ルツボ開口部33の温度を、確実に蒸着材料31の溶融温度若しくは昇華温度以上とした状態で蒸着を行っている。図２中、曲線ａ１はルツボ本体32の温度、曲線ａ２は本体加熱部34の加熱出力、曲線ｂ１はルツボ開口部33の温度、曲線ｂ２は開口部加熱部35の加熱出力の時間に対する変化を夫々示す。
特開２００６－１８８７６３号公報
　ところで、上述のように開口部加熱部を制御する場合、確実にルツボ開口部の温度を蒸着材料の蒸発温度若しくは昇華温度以上とした状態で蒸着を行うことが可能であるが、本発明者等は、近年の基板サイズの大型化により蒸発源が大型化し、それに伴いルツボ開口部数も増加しており、蒸発源を加熱する際の消費エネルギーの増加が問題となっていることから、上述の開口部加熱部の加熱制御に着目し、種々の検討の結果、以下の知見を得た。
　即ち、ルツボ開口部は、通常ルツボ本体よりも熱容量が小さく、ルツボ本体に比し加熱時間は短くて良いと考えられ、よって、ルツボ本体の加熱開始時間よりもルツボ開口部の加熱開始時間を遅らせるか、若しくは、ルツボ本体の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に達する以前は加熱出力を小さくしても、ルツボ開口部の温度をルツボ本体より高くした状態で蒸着を行えるのではないかと考えた。
　本発明は、発明者等の上記知見に基づき完成したもので、ルツボ開口部の加熱のための消費エネルギーを抑制して、例えば大型基板蒸着用のルツボにおいて優れた省エネルギー効果を発揮可能な蒸発源装置を提供することを目的としている。
　添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
　蒸着材料１が収容されるルツボ本体２に、このルツボ本体２に収容され加熱された前記蒸着材料１を噴出するルツボ開口部３を突設形成し、前記ルツボ本体２を加熱する本体加熱部４と前記ルツボ開口部３を加熱する開口部加熱部５とを備えた蒸発源装置であって、前記ルツボ開口部３の加熱開始時間を前記ルツボ本体２の加熱開始時間より遅らせ、且つ、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達する前に前記ルツボ開口部３の加熱を開始するように、前記開口部加熱部５を制御する加熱制御部を設けて、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、前記ルツボ開口部３の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達しているように構成したことを特徴とする蒸発源装置に係るものである。
　また、蒸着材料１が収容されるルツボ本体２に、このルツボ本体２に収容され加熱された前記蒸着材料１を噴出するルツボ開口部３を突設形成し、前記ルツボ本体２を加熱する本体加熱部４と前記ルツボ開口部３を加熱する開口部加熱部５とを備えた蒸発源装置であって、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達する前に前記ルツボ開口部３の加熱を開始するように、前記開口部加熱部５を制御する加熱制御部を設け、この加熱制御部は、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に近づくにつれて前記開口部加熱部５の加熱出力を徐々に大きくしながら前記ルツボ開口部３を加熱するように構成して、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、前記ルツボ開口部３の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達しているように構成したことを特徴とする蒸発源装置に係るものである。
　また、前記ルツボ本体２の熱容量に比し前記ルツボ開口部３の熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部３の形状を設定して、前記本体加熱部４の消費エネルギーに比し前記開口部加熱部５の消費エネルギーが少なくなるように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸発源装置に係るものである。
　また、前記ルツボ本体２の熱容量に比し前記ルツボ開口部３の熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部３の形状を設定して、前記本体加熱部４の消費エネルギーに比し前記開口部加熱部５の消費エネルギーが少なくなるように構成したことを特徴とする請求項２記載の蒸発源装置に係るものである。
　また、前記ルツボ開口部３の突出先端側ほど熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部３の形状を設定したことを特徴とする請求項３記載の蒸発源装置に係るものである。
　また、前記ルツボ開口部３の突出先端側ほど熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部３の形状を設定したことを特徴とする請求項４記載の蒸発源装置に係るものである。
　また、前記ルツボ開口部３は前記ルツボ本体２より熱伝導率が大きい材質から成ることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の蒸発源装置に係るものである。
　また、前記開口部加熱部５は、前記ルツボ開口部３の周囲に設けられるメッシュ状の円筒部材７と、この円筒部材７の周囲に設けられる加熱ヒータと、この加熱ヒータの周囲に設けられる熱反射部材９とを備えたことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の蒸発源装置に係るものである。
　また、前記開口部加熱部５は、前記ルツボ開口部３の周囲に設けられるメッシュ状の円筒部材７と、この円筒部材７の周囲に設けられる加熱ヒータと、この加熱ヒータの周囲に設けられる熱反射部材９とを備えたことを特徴とする請求項７記載の蒸発源装置に係るものである。
　本発明は上述のように構成したから、ルツボ開口部の加熱のための消費エネルギーを抑制して、例えば大型基板蒸着用のルツボにおいて優れた省エネルギー効果を発揮可能な蒸発源装置となる。
蒸発源装置の概略説明断面図である。 従来の温度制御パターンを示す概略説明図である。 本実施例の温度制御パターンを示す概略説明図である。 本実施例の概略説明断面図である。 蒸発源装置の一構成例を示す概略説明断面図である。 蒸発源装置の一構成例を示す概略説明断面図である。 蒸発源装置の一構成例を示す概略説明断面図である。 蒸発源装置の一構成例を示す概略説明断面図である。 蒸発源装置の一構成例を示す概略説明断面図である。 蒸発源装置の一構成例を示す概略説明断面図である。 温度制御パターンの一例を示す概略説明図である。 温度制御パターンの一例を示す概略説明図である。 温度制御パターンの一例を示す概略説明図である。 蒸発源装置の一構成例を示す要部の拡大概略説明断面図である。 蒸発源装置の一構成例を示す分解説明斜視図である。 蒸発源装置の一構成例を示す分解説明斜視図である。
　好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
　真空槽内に配置されたルツボにより基板に蒸着を行う際、ルツボ開口部３の加熱開始時間をルツボ本体２の加熱開始時間より遅らせ、且つ、ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達する前にルツボ開口部３の加熱を開始するように、開口部加熱部５を制御する。
　即ち、開口部加熱部５による加熱を本体加熱部４による加熱より先に開始するように制御したり、本体加熱部４と開口部加熱部５とが同時に加熱を開始するように制御したりするのではなく、開口部加熱部５による加熱を遅らせることで、後から加熱する分だけ開口部加熱部５の消費エネルギーを抑制することが可能となる。特に、大型基板蒸着用のルツボの場合、ルツボ開口部数が増加し、省エネルギー効果が大きくなる。
　具体的には、図３に図示したルツボ開口部３の温度及び開口部加熱部５の加熱出力の変化を示す曲線Ｂ１及びＢ２のように、ルツボ本体２の温度変化を示す曲線Ａ１が蒸着材料１の昇華温度に達する少し前から加熱を開始し、曲線Ａ１が蒸着材料１の昇華温度に達した時点ではルツボ開口部３の温度が当該昇華温度以上となっているように開口部加熱部５の加熱出力制御を行う。曲線ｂ１及びｂ２は、図２から投影した従来の蒸発源装置のルツボ開口部33の温度及び開口部加熱部35の加熱出力の変化を示す。また、曲線Ａ２は本体加熱部４の加熱出力の変化を示す。
　従って、図３において、従来の蒸発源装置の開口部加熱部35の加熱出力を示す曲線ｂ２と本発明の開口部加熱部５の加熱出力示す曲線Ｂ２で囲まれた領域Ｘの分だけ開口部加熱部５の消費エネルギーを抑制することが可能となる。
　ここで、開口部加熱部５による加熱を遅らせても、通常、ルツボ開口部３の熱容量はルツボ本体２に比し小さく、それだけ加熱時間は短くて済み、よって、ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、ルツボ開口部３の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達しているようにしておくことは、容易に達成できる。
　また、開口部加熱部５による加熱を遅らせるのではなく、例えば、開口部加熱部５による加熱出力を加熱開始時は小さく設定し、ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に近づくにつれて徐々に大きくなるように制御することで、当初の加熱出力を小さくした分だけ開口部加熱部５の消費エネルギーを抑制することが可能となる。また、この場合、徐々にルツボ開口部３を加熱でき、ルツボ全体の温度ムラが抑制される。
　また、例えば、特にルツボ開口部３の熱容量が小さくなるようにルツボ開口部３の形状を設定したり、ルツボ開口部３の突出先端側に近いほど熱容量が小さくなるようにルツボ開口部３の形状を設定したり、ルツボ開口部３をルツボ本体２より熱伝導率が大きい材質で構成したりすることで、よりルツボ開口部３の加熱時間を短くすることが可能となり、それだけルツボ開口部３の加熱開始時間をルツボ本体２の加熱開始時間より遅らせて、一層消費エネルギーを抑制することが可能となる。
　また、例えば、開口部加熱部５を、ルツボ開口部３の周囲に設けられるメッシュ状の円筒部材７と、この円筒部材の周囲に設けられる加熱ヒータと、この加熱ヒータの周囲に設けられる熱反射部材９とを備えた構成とした場合には、製造容易にしてルツボ開口部３をより効率的に加熱可能な開口部加熱部５となる。
　本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
　本実施例は、蒸着装置の真空槽において例えば有機材料を基板に蒸着するために用いられる蒸発源装置である。
　具体的には、本実施例は、蒸着材料１が収容されるルツボ本体２に、このルツボ本体２に収容され加熱された前記蒸着材料１を噴出するルツボ開口部３を突設形成し、前記ルツボ本体２を加熱する本体加熱部４と前記ルツボ開口部３を加熱する開口部加熱部５とを備えた蒸発源装置であって、前記ルツボ開口部３の加熱開始時間を前記ルツボ本体２の加熱開始時間より遅らせ、且つ、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達する前に前記ルツボ開口部３の加熱を開始するように、前記開口部加熱部５を制御する加熱制御部を設けて、前記ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、前記ルツボ開口部３の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達しているように構成したものである。
　ルツボ本体２には蒸着材料１が収容され、ルツボ本体２の天面、側面及び底面には、夫々本体加熱部４としてのシーズヒータをルツボ本体２の長手方向に沿って設けている。
　ルツボ開口部３は、ルツボ本体２の天面に突設された円筒ノズル状であり、ルツボ本体２の長手方向に沿ってライン状に複数並設されている。このルツボ開口部３の周面には、開口部加熱部５としてのシーズヒータを巻回状態で設けている。なお、基板の被成膜面がルツボ本体２の天面のルツボ開口部３と対向するように夫々真空槽内に配置される。
　本実施例においては、ルツボ開口部３は、その熱容量をより小さくするために、図４に図示したように、ルツボ本体２に比し十分肉薄な形状としている。具体的には、ルツボ本体２のいずれかの壁面の肉厚の１／４（本実施例では約１／５）以下の肉厚となるように設定している。なお、例えば図５に図示したように、ルツボ開口部３を肉薄形状とせずに、突出長を短くすることで熱容量を小さくするように構成しても良い。
　また、ルツボ開口部３の突出先端側ほど熱容量が小さくなるように構成した場合には、より加熱時間を短くすることが可能となる。例えば、図６に図示したようにルツボ開口部３の内径を突出先端側ほど拡径する形状としたり、図７に図示したようにルツボ開口部３の外径を突出先端側ほど縮径する形状としたり、図８に図示したようにルツボ開口部の内径及び外径を突出先端側ほど縮径し且つ肉厚を一定とした形状としたり、図９に図示したようにルツボ加工部の内径及び外径を突出先端側ほど縮径し且つ突出先端側ほど肉薄になるような形状を採用できる。
　また、ルツボ開口部３はルツボ本体２と別体として、ルツボ本体２より熱伝導率が大きい材質から成るものとしても良い。例えば、ルツボ本体２を例えばタンタルで構成し、ルツボ開口部３を例えばアルミニウム合金で構成する。具体的には、図１０に図示したように、ルツボ本体２の天面に高熱伝導率素材から成るルツボ開口部３を取り付ける構成としても良い。この場合、ルツボ開口部３の基端部にはフランジ部６を設けてフランジ部６をボルト等でルツボ本体２に取り付けるように構成する。
　また、本体加熱部４及び開口部加熱部５は、夫々加熱制御部（図示省略）により加熱出力（電力）が制御されて、ルツボ本体２及びルツボ開口部３の温度制御を行う。例えば、一般的なＰＩＤ温度制御装置等を各加熱部に夫々設け、これらで予め設定した所定のパターンで各加熱部の加熱出力を夫々制御する。
　本実施例においては、上述したように、図３に図示したようなパターンで本体加熱部４及び開口部加熱部５の加熱出力を制御する。即ち、ルツボ開口部３の温度及び開口部加熱部５の加熱出力の変化を示す曲線Ｂ１及びＢ２のように、ルツボ本体２の温度変化を示す曲線Ａ１が蒸着材料１の昇華温度に達する少し前から加熱を開始し、曲線Ａ１が蒸着材料１の昇華温度に達した時点ではルツボ開口部３の温度が当該昇華温度以上となっているように開口部加熱部５の加熱出力制御を行う。
　蒸着に際し、開口部加熱部５の加熱開始時間は、本体加熱部４による加熱開始時間より遅ければいつでも良いが、消費エネルギー抑制効果を最大限得るために、可及的に遅くするのが望ましい。例えば、図１１に図示したように、加熱開始時間を遅らせることで急速加熱が必要となり一時的に加熱出力を大きくする必要があった場合、曲線Ｂ２及びｂ２で囲まれた領域Ｙの分だけ消費エネルギーが増加することになるが、領域Ｙは加熱開始時間を遅らせることで広くなった領域Ｘに比し十分小さく、容易に相殺できるためである。
　なお、図１２及び１３に図示したように、開口部加熱部５の加熱出力を、徐々に大きくしながらルツボ開口部３を加熱するように加熱制御部を構成して、ルツボ本体２の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、ルツボ開口部３の温度が蒸着材料１の溶融温度若しくは昇華温度に達しているように構成しても良い。この場合、開口部加熱部５の加熱開始時間は、ルツボ開口部３の加熱開始時間以前であっても良い。また、図１２に示したのは制御間隔を粗く設定し段階的に加熱出力を大きくするパターンであり、図１３に示したのは制御間隔を細かくして連続的に加熱出力を大きくするパターンである。制御間隔を細かくする方が、オーバーシュートを可及的に小さくできるため、より好ましい。
　また、ルツボ開口部３の周囲にシーズヒータを直接巻回状態に設けるのではなく、ルツボ開口部３の周囲にメッシュ状の円筒部材７を設け、この円筒部材７の周囲にシーズヒータ８を巻回状態に設け、このシーズヒータ８の周囲に円筒状の熱反射部材９を設ける構成としても良い。また、メッシュ状の円筒部材７は、図１５に図示したような円形窓10を多数並設する構成や、図１６に図示したような方形窓11を多数並設する構成など、シーズヒータの熱をルツボ開口部３に良好に伝達できる構成であれば自由に設定できる。
　この場合、熱反射部材９を設けることで、シーズヒータ８により一層効率的にルツボ開口部３を加熱することが可能となる。また、シーズヒータ８を熱反射部材９の内面に取り付ける場合に比し、シーズヒータ８をメッシュ状の円筒部材７に被嵌して一体化することは容易であり、それだけ開口部加熱部５の製造及び配置が容易となる。
　尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

Claims (9)

  1. 　蒸着材料が収容されるルツボ本体に、このルツボ本体に収容され加熱された前記蒸着材料を噴出するルツボ開口部を突設形成し、前記ルツボ本体を加熱する本体加熱部と前記ルツボ開口部を加熱する開口部加熱部とを備えた蒸発源装置であって、前記ルツボ開口部の加熱開始時間を前記ルツボ本体の加熱開始時間より遅らせ、且つ、前記ルツボ本体の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に達する前に前記ルツボ開口部の加熱を開始するように、前記開口部加熱部を制御する加熱制御部を設けて、前記ルツボ本体の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、前記ルツボ開口部の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に達しているように構成したことを特徴とする蒸発源装置。
  2. 　蒸着材料が収容されるルツボ本体に、このルツボ本体に収容され加熱された前記蒸着材料を噴出するルツボ開口部を突設形成し、前記ルツボ本体を加熱する本体加熱部と前記ルツボ開口部を加熱する開口部加熱部とを備えた蒸発源装置であって、前記ルツボ本体の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に達する前に前記ルツボ開口部の加熱を開始するように、前記開口部加熱部を制御する加熱制御部を設け、この加熱制御部は、前記ルツボ本体の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に近づくにつれて前記開口部加熱部の加熱出力を徐々に大きくしながら前記ルツボ開口部を加熱するように構成して、前記ルツボ本体の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に達した際に、前記ルツボ開口部の温度が蒸着材料の溶融温度若しくは昇華温度に達しているように構成したことを特徴とする蒸発源装置。
  3. 　前記ルツボ本体の熱容量に比し前記ルツボ開口部の熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部の形状を設定して、前記本体加熱部の消費エネルギーに比し前記開口部加熱部の消費エネルギーが少なくなるように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸発源装置。
  4. 　前記ルツボ本体の熱容量に比し前記ルツボ開口部の熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部の形状を設定して、前記本体加熱部の消費エネルギーに比し前記開口部加熱部の消費エネルギーが少なくなるように構成したことを特徴とする請求項２記載の蒸発源装置。
  5. 　前記ルツボ開口部の突出先端側ほど熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部の形状を設定したことを特徴とする請求項３記載の蒸発源装置。
  6. 　前記ルツボ開口部の突出先端側ほど熱容量が小さくなるように前記ルツボ開口部の形状を設定したことを特徴とする請求項４記載の蒸発源装置。
  7. 　前記ルツボ開口部は前記ルツボ本体より熱伝導率が大きい材質から成ることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の蒸発源装置。
  8. 　前記開口部加熱部は、前記ルツボ開口部の周囲に設けられるメッシュ状の円筒部材と、この円筒部材の周囲に設けられる加熱ヒータと、この加熱ヒータの周囲に設けられる熱反射部材とを備えたことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の蒸発源装置。
  9. 　前記開口部加熱部は、前記ルツボ開口部の周囲に設けられるメッシュ状の円筒部材と、この円筒部材の周囲に設けられる加熱ヒータと、この加熱ヒータの周囲に設けられる熱反射部材とを備えたことを特徴とする請求項７記載の蒸発源装置。
PCT/JP2014/056263 2013-03-12 2014-03-11 蒸発源装置 WO2014142097A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020157022798A KR102013013B1 (ko) 2013-03-12 2014-03-11 증발원 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-049258 2013-03-12
JP2013049258A JP6250940B2 (ja) 2013-03-12 2013-03-12 蒸発源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014142097A1 true WO2014142097A1 (ja) 2014-09-18

Family

ID=51536752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/056263 WO2014142097A1 (ja) 2013-03-12 2014-03-11 蒸発源装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6250940B2 (ja)
KR (1) KR102013013B1 (ja)
TW (1) TWI617683B (ja)
WO (1) WO2014142097A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104278239A (zh) * 2014-10-31 2015-01-14 京东方科技集团股份有限公司 蒸镀坩埚装置
CN107217236A (zh) * 2017-05-17 2017-09-29 大连交通大学 一种低温真空蒸发源
CN110218977A (zh) * 2019-07-03 2019-09-10 深圳市华星光电技术有限公司 蒸镀装置
JP2020002388A (ja) * 2018-06-25 2020-01-09 株式会社アルバック 真空蒸着装置用の蒸着源
CN113699487A (zh) * 2020-05-20 2021-11-26 佳能特机株式会社 蒸发源装置、蒸镀装置及蒸发源装置的控制方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104694883A (zh) * 2015-03-27 2015-06-10 京东方科技集团股份有限公司 一种坩埚
CN107779824A (zh) * 2017-12-07 2018-03-09 合肥鑫晟光电科技有限公司 蒸发源、蒸镀装置以及有机电致发光显示器的生产设备
KR102590301B1 (ko) * 2018-04-24 2023-10-18 주식회사 선익시스템 증착 장치용 증발원
CN108359941B (zh) * 2018-05-11 2019-08-23 京东方科技集团股份有限公司 坩埚盖、坩埚盖组件、蒸发源、蒸镀方法
KR102150453B1 (ko) * 2018-06-21 2020-09-01 주식회사 선익시스템 증착 장치용 증발원
KR102319130B1 (ko) * 2020-03-11 2021-10-29 티오에스주식회사 가변 온도조절 장치를 구비한 금속-산화물 전자빔 증발원

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62169321A (ja) * 1986-01-21 1987-07-25 Hitachi Ltd 真空蒸着用蒸発源
JP2006188763A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Samsung Sdi Co Ltd 蒸発源の加熱制御方法，蒸発源の冷却制御方法および蒸発源の制御方法
JP2006193761A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Ideal Star Inc 気化器及び気化器を有するプラズマ処理装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100732850B1 (ko) * 2005-01-06 2007-06-27 삼성에스디아이 주식회사 증착시스템의 증착원의 제어방법
KR101015277B1 (ko) * 2008-12-10 2011-02-15 삼성모바일디스플레이주식회사 증발원
JP5414587B2 (ja) 2010-03-23 2014-02-12 日立造船株式会社 蒸着装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62169321A (ja) * 1986-01-21 1987-07-25 Hitachi Ltd 真空蒸着用蒸発源
JP2006188763A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Samsung Sdi Co Ltd 蒸発源の加熱制御方法，蒸発源の冷却制御方法および蒸発源の制御方法
JP2006193761A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Ideal Star Inc 気化器及び気化器を有するプラズマ処理装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104278239A (zh) * 2014-10-31 2015-01-14 京东方科技集团股份有限公司 蒸镀坩埚装置
CN107217236A (zh) * 2017-05-17 2017-09-29 大连交通大学 一种低温真空蒸发源
CN107217236B (zh) * 2017-05-17 2023-10-20 大连交通大学 一种低温真空蒸发源
JP2020002388A (ja) * 2018-06-25 2020-01-09 株式会社アルバック 真空蒸着装置用の蒸着源
CN110218977A (zh) * 2019-07-03 2019-09-10 深圳市华星光电技术有限公司 蒸镀装置
CN110218977B (zh) * 2019-07-03 2021-04-27 Tcl华星光电技术有限公司 蒸镀装置
CN113699487A (zh) * 2020-05-20 2021-11-26 佳能特机株式会社 蒸发源装置、蒸镀装置及蒸发源装置的控制方法
CN113699487B (zh) * 2020-05-20 2023-10-27 佳能特机株式会社 蒸发源装置、蒸镀装置及蒸发源装置的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102013013B1 (ko) 2019-08-21
JP2014173169A (ja) 2014-09-22
JP6250940B2 (ja) 2017-12-20
TWI617683B (zh) 2018-03-11
KR20150123809A (ko) 2015-11-04
TW201506177A (zh) 2015-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6250940B2 (ja) 蒸発源装置
JP2008121098A (ja) 蒸発源およびこれを用いた真空蒸着装置
WO2015131504A1 (zh) 一种坩埚
WO2017173875A1 (zh) 一种线性蒸发源、蒸发源系统及蒸镀装置
JP2007063660A (ja) 無機蒸着源及びこれの加熱源制御方法
JP2009228091A (ja) 蒸着装置
CN104357797A (zh) 一种坩埚用加热装置、坩埚和蒸发源
WO2019227770A1 (zh) 蒸镀装置及蒸镀方法
JP2009503256A5 (ja)
US20130160712A1 (en) Evaporation cell and vacuum deposition system the same
JP2008106360A (ja) 真空熱蒸着用の、円錐状の多層スリットノズルを有するエバポレータ
TW200948993A (en) Evaporator and vacuum deposition apparatus having the same
WO2014156750A1 (ja) 蒸発源装置
JP6291696B2 (ja) 蒸着装置および蒸発源
WO2017088567A1 (zh) 喷嘴组件、蒸镀装置及制作有机发光二极管器件的方法
JP2020193368A5 (ja)
WO2018137322A1 (zh) 一种坩埚
KR20190130794A (ko) 열증착기용 필라멘트 히터
JP2014047382A (ja) 蒸発源
JP5611086B2 (ja) 蒸着用ボートとこれを使用した成膜方法
KR102258507B1 (ko) 수직형 유도가열 증착 장치
KR101006952B1 (ko) 박막 제조용 진공 증발원 장치
JP2008156726A (ja) 真空蒸着装置
JP2006225699A (ja) 有機材料用蒸発源及び有機蒸着装置
KR101328788B1 (ko) 대면적용 선형 증발원

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14765713

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157022798

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14765713

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1