JP2018109240A - Evaporation source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、例えばＯＬＥＤ製造用などの金属材料の堆積に関する。特に、実施形態は、金属及び金属合金の蒸発に関する。具体的には、実施形態は、金属又は金属合金用の蒸発源、金属又は金属合金用の蒸発源アレイ、及び蒸発源を操作する方法に関する。 Embodiments of the invention relate to the deposition of metallic materials, such as for OLED manufacturing. In particular, embodiments relate to the evaporation of metals and metal alloys. In particular, embodiments relate to evaporation sources for metals or metal alloys, evaporation source arrays for metals or metal alloys, and methods of operating evaporation sources.
金属蒸発器は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）製造のために使用されるツールである。ＯＬＥＤは、特殊な発光ダイオードであり、その中で発光層がある有機化合物の薄膜を含んでいる。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、情報を表示するためのテレビ画面、コンピュータモニタ、携帯電話、その他の携帯型デバイスなどの製造時に使用される。ＯＬＥＤは、一般的な空間照明にも使用することができる。ＯＬＥＤディスプレイで可能な色、輝度、及び視野角の範囲は、ＯＬＥＤピクセルが直接発光し、バックライトを必要としないので、従来のＬＣＤディスプレイの範囲よりも大きい。したがって、ＯＬＥＤディスプレイのエネルギー消費は、従来のＬＣＤディスプレイのエネルギー消費よりもかなり少ない。さらに、ＯＬＥＤをフレキシブル基板上で製造することができるので、さらに用途が広がる。例えば、典型的なＯＬＥＤディスプレイは、個々に通電可能なピクセルを有するマトリクスディスプレイパネルを形成するように、すべて基板上に堆積される、２つの電極の間に配置された有機材料の層を含み得る。ＯＬＥＤは、常に２つのガラスパネルの間に置かれ、ＯＬＥＤをその中に封入するためにガラスパネルの端部が密閉される。 A metal evaporator is a tool used for organic light emitting diode (OLED) manufacturing. An OLED is a special light emitting diode that includes a thin film of an organic compound with a light emitting layer therein. Organic light emitting diodes (OLEDs) are used in the manufacture of television screens, computer monitors, cell phones, and other portable devices for displaying information. OLEDs can also be used for general space illumination. The range of colors, brightness, and viewing angles possible with OLED displays is greater than that of conventional LCD displays because OLED pixels emit directly and do not require a backlight. Thus, the energy consumption of an OLED display is significantly less than that of a conventional LCD display. Furthermore, since the OLED can be manufactured on a flexible substrate, the use is further expanded. For example, a typical OLED display can include a layer of organic material disposed between two electrodes, all deposited on a substrate, so as to form a matrix display panel having individually energizable pixels. . The OLED is always placed between two glass panels and the end of the glass panel is sealed to encapsulate the OLED therein.
ＯＬＥＤディスプレイ又はＯＬＥＤ照明アプリケーションは、例えば、真空の中で蒸発する、幾つかの有機材料及び金属又は金属合金のスタックを含む。ＯＬＥＤスタック製造のために、２つ以上の金属又は金属合金の同時蒸発が所望され得る。 OLED displays or OLED lighting applications include, for example, a stack of several organic materials and metals or metal alloys that evaporate in a vacuum. For OLED stack manufacturing, co-evaporation of two or more metals or metal alloys may be desired.
例えば、典型的なＯＬＥＤディスプレイは、基板上にすべて堆積される、２つの電極の間に位置する有機材料の層を含み得る。これらの電極の１つは、ＩＴＯ又は他の透明導電性酸化物材料（ＴＣＯ）などの透明な導電層からなる。第２の電極は、金属又は金属合金から成る。カソードと電子輸送層との間にフッ化リチウムの非常に薄い層であることが多い電子親和力を減少させるための保護層又は層として、フッ化セシウム又は銀を堆積させることができる。 For example, a typical OLED display can include a layer of organic material located between two electrodes, all deposited on a substrate. One of these electrodes consists of a transparent conductive layer such as ITO or other transparent conductive oxide material (TCO). The second electrode is made of metal or metal alloy. Cesium fluoride or silver can be deposited as a protective layer or layer to reduce electron affinity, which is often a very thin layer of lithium fluoride between the cathode and the electron transport layer.
高温の金属蒸発の観点から、ＯＬＥＤ製造中の基板及び／又は他の構成要素への熱負荷が高く成る可能性がある。したがって、改良された金属又は金属合金蒸発装置、及び改良された金属又は金属合金の蒸発が望まれる。 From the perspective of high temperature metal evaporation, the thermal load on the substrate and / or other components during OLED manufacturing can be high. Accordingly, an improved metal or metal alloy evaporation apparatus and improved metal or metal alloy evaporation are desired.
上記を鑑み、金属又は金属合金のための蒸発源、蒸発源アレイ、及び蒸発源アレイを操作する方法が提供される。更なる利点、特徴、態様、及び詳細は、従属請求項、明細書及び図面から明らかである。 In view of the above, an evaporation source for a metal or metal alloy, an evaporation source array, and a method of operating an evaporation source array are provided. Further advantages, features, aspects and details are apparent from the dependent claims, the description and the drawings.
実施形態によれば、金属又は金属合金のための蒸発源が提供される。蒸発源は、金属又は金属合金を蒸発させるように構成されている蒸発るつぼと、分配管の長さに沿って提供された一又は複数の排出口を有する分配管であって、蒸発るつぼと流体連通している分配管とを備え、分配管が第１のアウタチューブ及び第１のインナチューブを備え、分配管及び蒸発るつぼが１つの単一部品として提供される。 According to embodiments, an evaporation source for a metal or metal alloy is provided. The evaporation source is an evaporation crucible configured to evaporate a metal or metal alloy, and a distribution pipe having one or more outlets provided along the length of the distribution pipe, the evaporation crucible and the fluid And a distribution pipe, the distribution pipe includes a first outer tube and a first inner tube, and the distribution pipe and the evaporation crucible are provided as one single part.
別の実施形態によれば、蒸発源の蒸発るつぼは、第２のアウタチューブ及び第２のインナチューブを更に含み、蒸発るつぼの第２のアウタチューブ及び第２のインナチューブが、１つの単一部品の一部として提供される。単一部品は、例えば、溶接、焼結、又は別の着脱不能な結合により、提供される。更に別の実施形態によれば、分配管は、第１のインナチューブの内側に配置されている第１の加熱要素を更に備えることができ、及び／又は蒸発るつぼは、第２のインナチューブの内側に配置されている第２の加熱要素を更に含み、蒸発るつぼ及び分配管は、モリブデン又はタンタルから作ることができる。 According to another embodiment, the evaporation crucible of the evaporation source further includes a second outer tube and a second inner tube, and the second outer tube and the second inner tube of the evaporation crucible are a single unit. Provided as part of the part. A single part is provided, for example, by welding, sintering, or another non-removable bond. According to yet another embodiment, the distribution pipe can further comprise a first heating element disposed inside the first inner tube and / or the evaporating crucible can be provided on the second inner tube. Further comprising a second heating element arranged on the inside, the evaporation crucible and the distribution pipe can be made from molybdenum or tantalum.
蒸発源は、一又は複数の排水口を更に含むことができ、一又は複数の排出口は、蒸発方向に沿って延びるノズルである。一又は複数の排出口の蒸発方向は、本質的に水平とすることができる。蒸発源の分配管は、一又は複数の排出口を含む蒸気分配シャワーヘッドとすることができ、特に蒸気分配シャワーヘッドが、金属又は金属合金の蒸気のための線形源を提供する線形蒸気分配シャワーヘッドである。また更なる実施形態によれば、蒸発源の分配管は、蒸発源又はるつぼそれぞれへの蒸発材料の充填のためにねじ又はボルトで密閉可能である開口を含むことができる。更に、蒸発源の分配管は、三角形の一部に対応する主要部分を有する分配管の長さに垂直な非円形の断面を有することができ、特に分配管の長さに垂直な断面が、丸みを帯びた角及び／又は切断された角を有する三角形である。 The evaporation source may further include one or more drains, and the one or more outlets are nozzles that extend along the evaporation direction. The evaporation direction of the outlet or outlets can be essentially horizontal. The distribution pipe of the evaporation source can be a vapor distribution showerhead including one or more outlets, in particular a linear vapor distribution shower where the vapor distribution showerhead provides a linear source for metal or metal alloy vapor Head. According to a still further embodiment, the distribution pipe of the evaporation source can include an opening that can be sealed with screws or bolts for filling the evaporation source or the crucible respectively with the evaporation material. Furthermore, the distribution pipe of the evaporation source can have a non-circular cross section perpendicular to the length of the distribution pipe having a main part corresponding to a part of the triangle, in particular a cross section perpendicular to the length of the distribution pipe, A triangle with rounded corners and / or cut corners.
別の実施形態によれば、金属又は金属合金のための蒸発源が提供される。蒸発源アレイは、第１の蒸発源と、少なくとも第２の蒸発源とを含み、第１の蒸発源の一又は複数の排出口の少なくとも第１の排出口と、第２の蒸発源の一又は複数の排出口の少なくとも第２の排出口とが、２５ｍｍ以下の距離を有している。蒸発源アレイは、分配管が蒸発中に軸の周りを回転可能であり、分配管用の一又は複数の支持体であって、第１のドライバと連結可能であり又は第１のドライバを含み、第１のドライバが、一又は複数の支持体及び分配管の並進運動のために構成されている、支持体を更に含むように構成することができる。 According to another embodiment, an evaporation source for a metal or metal alloy is provided. The evaporation source array includes a first evaporation source and at least a second evaporation source, and includes at least a first outlet of one or a plurality of outlets of the first evaporation source and one of the second evaporation sources. Alternatively, at least the second discharge port of the plurality of discharge ports has a distance of 25 mm or less. The evaporation source array is rotatable about an axis during evaporation of the distribution pipe, is one or more supports for the distribution pipe, can be coupled to the first driver, or includes the first driver, The first driver can be configured to further include a support configured for translational movement of the one or more supports and the distribution pipe.
実施形態は、開示された方法を実行する装置も対象としており、記載された方法又は処理を実行する装置部分を含む。これらの方法又は処理は、ハードウェア構成要素、適切なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータを手段として、又はこれらの２つの任意の組合せによって、あるいは任意の他の方法で実行され得る。更に、本開示による実施形態は、説明されている装置を操作するための方法も対象とする。これは、装置のあらゆる機能を実行するための方法又は処理を含む。本明細書に記載の方法によれば、第１の蒸発源の蒸発した材料は銀（Ａｇ）であり、第２の蒸発源の蒸発した材料はマグネシウム（Ｍｇ）であり、第１の蒸発源の蒸発した材料及び第２の蒸発源の蒸発した材料は、１：１≦Ａｇ：Ｍｇ≦７：１の割合で蒸発する。 Embodiments are also directed to apparatus for performing the disclosed methods and include apparatus portions for performing the described methods or processes. These methods or processes may be performed by means of hardware components, a computer programmed by appropriate software, by any combination of the two, or in any other way. Furthermore, embodiments according to the present disclosure are also directed to methods for operating the described apparatus. This includes methods or processes for performing any function of the device. According to the method described herein, the evaporated material of the first evaporation source is silver (Ag), the evaporated material of the second evaporation source is magnesium (Mg), and the first evaporation source The evaporated material and the evaporated material of the second evaporation source are evaporated at a ratio of 1: 1 ≦ Ag: Mg ≦ 7: 1.
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、先ほど簡潔に概説した本発明のより詳細な説明を得ることができるだろう。添付の図面は、本発明の実施形態に関連し、以下の記述において説明される。 In order that the above features of the present invention may be understood in detail, a more detailed description of the invention, briefly outlined above, may be obtained by reference to the embodiments. The accompanying drawings relate to embodiments of the invention and are described in the following description.
これより本発明の様々な実施形態が詳細に参照されるが、そのうちの一又は複数の例が図に示されている。図面に関する以下の説明の中で、同一の参照番号は、同一の構成要素を指す。概して、個々の実施形態に関する相違のみが説明される。各例は、本発明を説明する目的で提供されており、本発明を限定するものではない。更に、ある実施形態の一部として例示又は記載された特徴を、他の実施形態で使用したり、又は他の実施形態と併用したりしてもよく、それにより、更に別の実施形態が生み出される。本明細書には、そのような変更及び変形が含まれることが意図されている。 Reference will now be made in detail to various embodiments of the invention, one or more examples of which are illustrated in the figures. Within the following description of the drawings, the same reference numbers refer to the same components. Generally, only the differences with respect to the individual embodiments are described. Each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. In addition, features illustrated or described as part of one embodiment may be used in or combined with other embodiments, thereby creating yet another embodiment. It is. This specification is intended to include such modifications and variations.
図１は、真空チャンバ１１０の中の位置にある蒸発源１００を示す。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、蒸発源は、並進運動及び軸の周りでの回転のために構成される。蒸発源１００は、一又は複数の蒸発るつぼ１０４と、一又は複数の分配管１０６とを有している。２つの蒸発るつぼ及び２つの分配管が図１に示されており、蒸発るつぼ及び分配管を支持体１０２の上に提供することができる。蒸発るつぼ１０４を有する分配管１０６は、支持体１０２によって支持される。２つの基板１２１が、真空チャンバ１１０内に設けられる。金属又は金属合金などの金属材料が、分配管１０６から蒸発する。
FIG. 1 shows the
本明細書に記載された実施形態によれば、基板は、本質的に垂直位置において金属材料でコーティングされている。例えば、金属材料は、カルシウム、アルミニウム、バリウム、ルテニウム、マグネシウム−銀合金、銀、又はこれらの組み合わせなどの金属又は金属合金とすることができる。図１に示された図は、蒸発源１００を含む装置の上面図である。典型的には、分配管は、蒸気分配シャワーヘッド、特に、線形の蒸気分配シャワーヘッドである。分配管は、本質的に垂直に延びる線源を提供する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、本明細書に記載の実施形態によれば、本質的に垂直とは、特に基板配向に言及する際に、２０°以下、例えば、１０°以下、の垂直方向からのずれを許容すると理解される。この垂直方向からのずれは、基板又はその上に堆積した層の上での粒子発生を減らすために使用することができる。代替的には、例えば、垂直配向からのいくらかのずれを有する基板支持体がより安定した基板位置をもたらし得るので、ずれが設けられてもよい。しかし、金属材料の堆積中の基板配向は、本質的に垂直と考えられ、水平な基板配向とは異なると考えられる。垂直配向の基板の表面は、１つの基板寸法に対応する１つの方向に延びる線源、及び他の基板寸法に対応する他の方向に沿った並進運動によってコーティングされる。
According to the embodiments described herein, the substrate is coated with a metallic material in an essentially vertical position. For example, the metallic material can be a metal or metal alloy such as calcium, aluminum, barium, ruthenium, magnesium-silver alloy, silver, or combinations thereof. The view shown in FIG. 1 is a top view of an apparatus including an
図１は、真空チャンバ１１０内で、金属又は金属合金などの金属材料を堆積させるための堆積装置２００の実施形態を示す。蒸発源１００は、例えば、ループ状軌道（例えば、図１１Ａに示される）などの、軌道又は線形ガイド２２０上で真空チャンバ１１０内に提供される。線形ガイド２２０の軌道が、蒸発源１００の並進運動のために構成されている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、並進運動のためのドライバを、蒸発源１００の中に、軌道又は線形ガイド２２０に、真空チャンバ１１０内に、又はそれらの組み合わせにおいて、提供することができる。
FIG. 1 shows an embodiment of a
図１Ａは、バルブ２０５、例えばゲートバルブなどを示す。バルブ２０５は、隣接する真空チャンバ（図１に示されず）に対する真空密閉を可能にする。バルブは、真空チャンバ１１０の中への又は真空チャンバ１１０の外への基板１２１又はフレーム１３１の搬送のために開放することができる。フレーム１３１は、基板１２１のエッジをマスクしているマスクを支持することができる。
FIG. 1A shows a
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、保守真空チャンバ２１０などの更なる真空チャンバが、真空チャンバ１１０に隣接して提供される。真空チャンバ１１０及び保守真空チャンバ２１０は、バルブ２０７で連結される。バルブ２０７は、真空チャンバ１１０と保守真空チャンバ２１０との間の真空密閉を開閉するように構成される。蒸発源１００は、バルブ２０７が開放状態にある間、保守真空チャンバ２１０に移送することができる。その後、バルブは、真空チャンバ１１０と保守真空チャンバ２１０との間に真空密閉を提供するために閉鎖することができる。バルブが閉鎖される場合、保守真空チャンバ２１０は、真空チャンバ１１０の中の真空を破壊せずに、蒸発源１００保守のために換気及び開放することができる。したがって、保守真空チャンバ２１０が保守目的で換気される間に、真空チャンバ１１０の中の蒸発源１００を操作することもまた可能であり得る。
According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, an additional vacuum chamber, such as
２つの基板１２１は、真空チャンバ１１０内のそれぞれの搬送軌道上で支持される。更に、例えばマスクのフレームなどのフレーム１３１を提供するための２つの軌道がその上に提供される。基板１２１のコーティングは、それぞれのマスクによってマスクすることができ、フレーム１３１によって支持され得る。典型的な実施形態によれば、フレーム１３１、すなわち、第１の基板１２１に対応する第１のフレーム１３１と、第２の基板１２１に対応する第２のフレーム１３１とは、所定の位置に設けられる。
The two
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、基板１２１は、位置合わせユニット１１２に結合された基板支持体１２６によって支持することができる。位置合わせユニット１１２は、マスク１３１に対する基板１２１の位置を調節することができる。図１は、基板支持体１２６が位置合わせユニット１１２に連結されている実施形態を示す。したがって、金属材料の堆積中に基板とフレームとの間の適切な位置合わせを行うため、基板がフレーム１３１及び／又はマスクに対して移動する。フレーム及び／又はマスクの何れかを基板１２１に対して位置付けることができ、又はフレーム１３１及び基板１２１の両方を互いに対して位置付けることができる。位置合わせユニット１１２は、基板１２１とマスク１３１との間で互いに対して位置を調節するように構成され、堆積処理中にフレームの正しい位置合わせを可能にするが、これは、高品質のＯＬＥＤディスプレイ製造に有益である。
According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the
フレーム及び基板の互いに対する位置合わせの例は、基板の平面及びフレームの平面に本質的に平行である平面を画定する少なくとも２つの方向における相対的な位置合わせを可能にする位置合わせユニットを含む。例えば、位置合わせは、少なくとも、ｘ−方向及びｙ−方向で、即ち、上記平行な平面を画定する２つのデカルト方向に行うことができる。典型的には、フレーム及び基板は、本質的に互いに平行とすることができる。特に、位置合わせは、更に、基板の平面及びマスクの平面に本質的に垂直な方向に更に行うことができる。したがって、位置合わせユニットは、少なくともＸ−Ｙの位置合わせ、特にフレーム及び基板の互いに対するＸ−Ｙ−Ｚの位置合わせのために構成される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる１つの特定の例は、基板をフレームに対してｘ−方向、ｙ−方向及びｚ−方向に位置合わせすることであって、フレームは、真空チャンバ１１０の中で静止して保持することができる。
Examples of alignment of the frame and substrate relative to each other include an alignment unit that allows relative alignment in at least two directions that define a plane of the substrate and a plane that is essentially parallel to the plane of the frame. For example, alignment can be performed at least in the x-direction and y-direction, i.e., in two Cartesian directions that define the parallel planes. Typically, the frame and the substrate can be essentially parallel to each other. In particular, the alignment can be further performed in a direction essentially perpendicular to the plane of the substrate and the plane of the mask. Thus, the alignment unit is configured for at least XY alignment, in particular XYZ alignment of the frame and the substrate relative to each other. One particular example that can be combined with other embodiments described herein is to align the substrate with respect to the frame in the x-, y-, and z-direction, where the frame is , Can be held stationary in the
図１に示されるように、線形ガイド２２０は、蒸発源１００の並進運動の方向を提供する。蒸発源１００の両側で、蒸発源１００の対向する側面における基板１２１は、並進運動の方向に本質的に平行に延びることができる。典型的な実施形態によれば、バルブ２０５を介して、真空チャンバ１１０の中及び真空チャンバ１１０の外へ、基板１２１を移動させることができる。堆積装置２００は、基板１２１各々の搬送用のそれぞれの搬送軌道を含むことができる。例えば、搬送軌道は、図１に示される基板位置に平行に、真空チャンバ１１０内へかつ真空チャンバ１１０から延びることができる。
As shown in FIG. 1, the
典型的には、フレーム１３１を支持する更なる軌道が設けられる。したがって、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態は、真空チャンバ１１０内に４つの軌道を含むことができる。例えばフレーム１３１の洗浄のためなど、チャンバからフレーム１３１の１つを移動させるために、フレームは、基板１２１の搬送軌道上に移動させることができる。次に、それぞれのフレームは、基板の搬送軌道上で真空チャンバ１１０を出入りすることができる。真空チャンバ１１０内への及び真空チャンバ１１０からの別個の搬送軌道をフレーム１３１に提供することが可能であっても、堆積装置２００の所有コストは、ただ２つの軌道、即ち、基板の搬送軌道が、真空チャンバ１１０内に及び真空チャンバ１１０から延びる場合に、加えて、フレーム１３１が、適切なアクチュエータ又はロボットによって基板の搬送軌道のそれぞれ１つの上に移動させることができる場合に、削減することができる。
Typically, additional tracks are provided that support the
図１は、蒸発源１００の例示的実施形態を示す。蒸発源１００は、支持体１０２を含む。支持体１０２は、線形ガイド２２０に沿った並進運動のために構成される。支持体１０２は、一又は複数の、例えば２つの、蒸発るつぼ１０４、及び蒸発るつぼ１０４の上に設けられた一又は複数の、例えば２つの、２つの分配管１０６を支持することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、本明細書に記載の実施形態によれば、分配管及び蒸発るつぼは、１つの単一部品として提供される。この単一部品において、蒸発るつぼで生成された蒸気は、上に向かって、分配管の一又は複数の排出口から移動することができる。本明細書に記載の実施形態によれば、分配管１０６はまた、例えば、線形蒸気分配シャワーヘッドなどの、蒸気分配シャワーヘッドと見なすこともできる。
FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an
図２は、本明細書に記載の実施形態による蒸発源の部分の図を示す。蒸発源は、分配管１０６と蒸発るつぼ１０４とを含むことができる。蒸発るつぼ１０４は、例えば溶接によるなど、着脱不能な方法で、分配管１０６の第１の端に固定することができる。したがって、蒸発るつぼ１０４及び分配管１０６は、単一部品として提供される。コンタクトエリア２３０にはガス又はスリットが存在せず、コンタクトエリア２３０の密閉閉鎖が可能になる。本明細書に記載の実施形態によれば、蒸発るつぼと分配管との間には間隙及び／又はスリットが存在しない。特に、蒸発るつぼの内部及び分配管の内部は、１つの共通の空洞スペースを形成する。空洞スペースには、例えば、蒸発るつぼと分配管との間の間隙又はスリットなどの間隙又はスリットがない。蒸発るつぼ及び分配管を１つの単一部品として提供することなく、ガス又はスリットは、蒸発るつぼ１０４と分配管１０６との間のコンタクトエリア２３０に存在し得る。例えば、蒸発るつぼ及び分配管は、互いに対して溶接することができ、よって蒸発るつぼ及び分配管のコンタクトエリアの間隙又はスリットを回避することができる。
FIG. 2 shows a diagram of a portion of an evaporation source according to an embodiment described herein. The evaporation source can include a
第１の端と対向する分配管１０６の第２の端で、閉鎖プレート２３６は、例えば溶接によるなどの着脱不能な方法で固定することができ、また、コンタクトエリア２３０を密閉閉鎖するために間隙又はスリットが存在することはない。カバープレート２３６には、蒸発材料を蒸発源１００又は蒸発るつぼ１０４にそれぞれ充填するための開口又は開孔２３８を提供することができる。この開口又は開孔２３８は、ねじ、ボルト、プラグ又は任意の適したシールなどの閉鎖部２４０による蒸気気密方法で着脱可能に密閉することができる。幾つかの実施形態では、蒸発源１００又は蒸発るつぼ１０４を蒸発材料で充填するための１つの開口又は開孔を提供することができる。しかしまた、複数の開口又は開孔を設けることもできる。従って、蒸発るつぼ及び分配管を単一部品として提供することによって設けられる空洞スペースは、例えばノズルなどの一又は複数の排出口７１２において、蒸発材料で蒸発源１００又は蒸発るつぼ１０４を充填するための一又は複数の開口又は開孔においてのみ外側に開放される。一又は複数の排出口７１２は、金属蒸気又は金属合金蒸気などの蒸発した材料を基板に方向付ける。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、堆積材料を提供することができる空洞スペース又は空間（ｖｏｌｕｍｅ）は、分配管と分配管内部のインナチューブとの間、及び／又はるつぼ壁とるつぼ内部のインナチューブとの間に提供される。
At the second end of the
実施形態によれば、分配管１０６は、図２に示されるように、インナチューブ２３２及びアウタチューブ２３４を含む細長管とすることができる。インナチューブ２３２は、１つの閉鎖端及び１つの開放端を有する円筒として形成することができる。インナチューブ２３２、アウタチューブ２３４、及び閉鎖部２３６は、１つの単一部品を形成するために溶接することができる。更に、インナチューブ２３２、アウタチューブ２３４、閉鎖部２３６、及びるつぼ１０４は、１つの単一部品として蒸発源１００を形成するために溶接することができる。
According to the embodiment, the
本明細書に記載の実施形態によれば、蒸発源１００は、分配管１０６及び蒸発るつぼ１０４を含み、分配管及び蒸発るつぼは、１つの単一部品として提供される。１つの単一部品として形成された蒸発源は、スリット又は間隙を有していない蒸発源の空間の閉鎖ハウジング又は境界を提供する。この構造又は設計の利点は、液体金属又は金属蒸気のスリット又は間隙への流入を防止することである。濡れ性がそのようなスリット又は間隙を通る流れを引き起こす可能性がある既知の金属が存在する。そのような液体金属は、スリット又は間隙を通って徐行し、ゆっくり進み、流れ、又は滲み出し、蒸発源の外側に到達する。その結果、コーティング機の内部の汚濁若しくは汚染、又は精度が高い機械部品の破壊が起こり得る。更に、液体金属が電気的短絡を引き起こす可能性がある。
According to the embodiments described herein, the
本明細書に記載の実施形態によれば、スリット又はギャップなしに分配管及び蒸発るつぼを１つの単一部品として提供することは、これらの部品が、例えば、溶接、焼結、はんだ付け、ろう付け、単一部品からの製造、圧接若しくは圧入、３Ｄ印刷、結合、融着、又は他の適切な手段などによって、着脱不能な方法で一体的に接合されるようなものであると本明細書では理解され得る。 According to the embodiments described herein, providing the distribution pipe and the evaporation crucible as one single part without slits or gaps means that these parts can be welded, sintered, soldered, brazed, for example. It is herein intended to be integrally joined in a non-removable manner, such as by attaching, manufacturing from a single part, pressure welding or press fitting, 3D printing, bonding, fusing, or other suitable means It can be understood.
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、分配管１０６は、第１のアウタチューブ２３４及び第１のインナチューブ２３２を備える。分配管の第１のアウタチューブ及び第１のインナチューブは、スリット又は間隙なしに１つの単一部品を形成するために、例えば、溶接又は上述の任意の他の適切な手段によるなどして、着脱不能な方法で一体的に接合され得る。更に、分配管は、第１のインナチューブ２３２内部に配置されている第１の加熱要素７１５を備える。蒸発源の空洞スペース、閉鎖されたハウジング又は空間の一部が、第１のアウタチューブの壁と第１のインナチューブの壁との間に形成される。従って、第１の加熱要素は、層堆積用の材料が供給される蒸発源の空洞スペース、閉鎖されたハウジング又は空間内部にはない。しかし、第１の加熱要素は、第１のアウタチューブ及び第１のインナチューブ内にある。
According to embodiments that can be combined with other embodiments described herein, the
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態によれば、分配管１０４は、第２のアウタチューブ２４８及び第２のインナチューブ２４４を備える。蒸発るつぼの第２のアウタチューブ及び第２のインナチューブは、スリット又は間隙なしに１つの単一部品を形成するために、例えば、溶接又は上述の任意の他の適切な手段によるなどして、着脱不能な方法で一体的に接合され得る。更に、蒸発るつぼは、第２のインナチューブ内部に配置されている第２の加熱要素７２５を備える。蒸発源の空洞スペース、閉鎖されたハウジング又は空間の更なる一部が、第２のアウタチューブの壁と第２のインナチューブの壁との間に形成される。従って、第２の加熱要素は、層堆積用の材料が供給される蒸発源の空洞スペース、閉鎖されたハウジング又は空間内部にはない。しかし、第２の加熱要素は、第２のアウタチューブ及び第２のインナチューブ内にある。
According to another embodiment, which can be combined with other embodiments described herein, the
分配管は、ノズルとして形成され得る一又は複数の排出口を更に備える。一又は複数の排出口又はノズルは、蒸発方向に沿って延びる。蒸発方向は、本質的に水平とすることができる。分配管は、一又は複数の排出口を有する蒸発分配シャワーヘッドとすることができる。特に、蒸発分配シャワーヘッドは、金属蒸気用の線形源を提供する線形蒸気分配シャワーヘッドとすることができる。実施形態によれば、蒸発源の一又は複数の排出口は、２５ｍｍ以下の距離を有する。更に、蒸発源の一又は複数の排出口又はノズルの開口は、直径１ｍｍから６ｍｍの間、例えば、１ｍｍから３ｍｍの間の断面を有している。 The distribution pipe further comprises one or more outlets that can be formed as nozzles. One or more outlets or nozzles extend along the evaporation direction. The direction of evaporation can be essentially horizontal. The distribution pipe can be an evaporative distribution showerhead having one or more outlets. In particular, the evaporative distribution showerhead may be a linear vapor distribution showerhead that provides a linear source for metal vapor. According to an embodiment, the one or more outlets of the evaporation source have a distance of 25 mm or less. Furthermore, the one or more outlets or nozzle openings of the evaporation source have a cross section between 1 mm and 6 mm in diameter, for example between 1 mm and 3 mm.
分配管は、蒸発源１００又は蒸発るつぼ１０４を蒸発材料で充填するための一又は複数の開口を更に備える。蒸発源１００又は蒸発るつぼ１０４を蒸発材料で充填するためのこの開口は、ねじ又はボルトで密閉可能であり得る。密閉可能とは、本明細書では、蒸発源又は蒸発るつぼを蒸発材料で充填するために着脱可能である蒸気気密閉鎖部として理解され得る。蒸気気密密閉は、リッド又はキャップを使用することによって実現され得る。リッド又はキャップは、ねじ又はボルトによって提供することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、リッド又はキャップは、グラファイトから作ることができる。別の実施形態によれば、蒸発るつぼは、モリブデン又はタンタルから作ることができる。
The distribution pipe further includes one or more openings for filling the
更なる実施形態によれば、分配管は、モリブデン又はタンタルから作ることができる。更に、モリブデン又はタンタルのノズルバーを製造することが可能である。更なる実施形態によれば、蒸発るつぼ、分配管及びノズルバーは、モリブデン又はタンタルから作ることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態によれば、蒸発源は、分配管が分配管の長さに垂直な非円形の断面を有するように形成することができる。蒸発源は、三角形の部分に対応する主要部分を有することができる。分配管の長さに垂直な断面は、三角形として丸みを帯びた角及び／又は切断された角を有する三角形とすることができる。更に、蒸発源は、三角形の断面を有することができる。 According to a further embodiment, the distribution pipe can be made from molybdenum or tantalum. In addition, molybdenum or tantalum nozzle bars can be produced. According to a further embodiment, the evaporation crucible, distribution pipe and nozzle bar can be made from molybdenum or tantalum. According to another embodiment that can be combined with other embodiments described herein, the evaporation source can be formed such that the distribution pipe has a non-circular cross-section perpendicular to the length of the distribution pipe. it can. The evaporation source can have a main part corresponding to a triangular part. The cross section perpendicular to the length of the distribution pipe can be a triangle with rounded and / or cut corners as a triangle. Furthermore, the evaporation source can have a triangular cross section.
上記の設計は、アレイを形成するために第１の蒸発源と第２の蒸発源とを組み合わせる可能性を提供する。蒸発源のアレイは、金属又は金属合金の蒸発速度を増加させるために使用することができる。更に、蒸発源のアレイは、２つの異なる金属又は金属合金の同時蒸発に使用することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、蒸発源のアレイは、各蒸発源の一又は複数の排出口の蒸発方向が、分配管の長さに沿って設けられる対称平面に対して傾斜するように配置することができる。例えば、分配源の傾斜角、例えば、蒸発源の主要な蒸発方向が基板表面に直交する表面に対して放射する角度は、２０度以下、例えば３度から１０度の間とすることができる。一又は複数の排出口又はノズルのこの配向は、蒸発源のアレイと基板との間の距離の短縮を実現する可能性を提供する。 The above design offers the possibility of combining a first evaporation source and a second evaporation source to form an array. An array of evaporation sources can be used to increase the evaporation rate of a metal or metal alloy. Furthermore, the array of evaporation sources can be used for the simultaneous evaporation of two different metals or metal alloys. According to an embodiment that can be combined with other embodiments described herein, the array of evaporation sources is such that the evaporation direction of one or more outlets of each evaporation source is along the length of the distribution pipe. It can arrange | position so that it may incline with respect to the symmetrical plane provided. For example, the tilt angle of the distribution source, for example, the angle at which the main evaporation direction of the evaporation source radiates with respect to the surface orthogonal to the substrate surface can be 20 degrees or less, for example between 3 degrees and 10 degrees. This orientation of one or more outlets or nozzles offers the possibility of realizing a reduction in the distance between the array of evaporation sources and the substrate.
実施形態によれば、第１の蒸発源の蒸発した材料は銀（Ａｇ）とすることができ、第２の蒸発源の蒸発した材料はマグネシウム（Ｍｇ）とすることができる。第１及び第２の蒸発した材料は、１：２≦Ａｇ：Ｍｇ≦７：１の割合、特に１：１≦Ａｇ：Ｍｇ≦５：１の割合で蒸発する可能性がある。本明細書に記載の実施形態によれば、蒸発源は、一又は複数の蒸発るつぼと、一又は複数の分配管とを含み、一又は複数の分配管のそれぞれ１つが、一又は複数の蒸発るつぼのそれぞれ１つと流体連通することができる。ＯＬＥＤデバイス製造への様々な適用は、一又は複数の金属材料が同時に蒸発する処理を含む。 According to the embodiment, the evaporated material of the first evaporation source can be silver (Ag), and the evaporated material of the second evaporation source can be magnesium (Mg). The first and second evaporated materials may evaporate in a ratio of 1: 2 ≦ Ag: Mg ≦ 7: 1, in particular 1: 1 ≦ Ag: Mg ≦ 5: 1. According to embodiments described herein, the evaporation source includes one or more evaporation crucibles and one or more distribution pipes, each one of the one or more distribution pipes being one or more evaporation lines. Each one of the crucibles can be in fluid communication. Various applications for OLED device manufacturing include processes in which one or more metallic materials are vaporized simultaneously.
したがって、例えば図４に示したように、２つの分配管及び対応する蒸発るつぼを、各々単一部品として、互いに隣接して提供することができる。したがって、蒸発源１００はまた、蒸発源アレイと呼ばれることがあり、例えば、２種類以上の金属材料が同時に蒸発させられる。本明細書に記載されるように、蒸発源アレイそれ自体を、２以上の金属材料、例えば金属又は金属アレイのための蒸発源と呼ぶことができる。
Thus, for example, as shown in FIG. 4, two distribution pipes and corresponding evaporation crucibles can each be provided adjacent to each other as a single piece. Accordingly, the
本明細書に記載されるように、金属材料のための蒸発源及び蒸発源アレイはそれぞれ、異なる金属を互いに独立して又は組み合わせて堆積させたいという願望に対して改善することができる。同一のるつぼから２以上の金属材料を蒸発させる蒸発源は、基板に２以上の金属合金材料を堆積させるときに、金属合金材料が十分に混合されない恐れがある。したがって、例えば、基板に１つの金属合金層を提供するために、２つの異なる金属材料を堆積させる用途のために金属合金材料の混合を改善することが望ましい。 As described herein, evaporation sources and evaporation source arrays for metallic materials can each be improved against the desire to deposit different metals independently or in combination with each other. An evaporation source that evaporates two or more metal materials from the same crucible may not sufficiently mix the metal alloy materials when depositing two or more metal alloy materials on the substrate. Thus, for example, it is desirable to improve the mixing of metal alloy materials for applications where two different metal materials are deposited to provide one metal alloy layer on a substrate.
分配管の一又は複数の排出口は、例えば、シャワーヘッド又は別の蒸気分配システムの中に提供することができるなどの、一又は複数の開口若しくは一又は複数のノズルとすることができる。蒸発源は、例えば、複数のノズル又は開口を有する線形蒸気分配シャワーヘッドなどの、蒸気分配シャワーヘッドを含むことができる。シャワーヘッドは、シャワーヘッドの中の圧力がシャワーヘッドの外側の圧力よりも、例えば、少なくとも１桁ほど、高くなるような開口を有する筐体を含むものとして、本明細書では理解することができる。 One or more outlets of the distribution pipe can be one or more openings or one or more nozzles, such as can be provided, for example, in a showerhead or another vapor distribution system. The evaporation source can include a vapor distribution showerhead, such as, for example, a linear vapor distribution showerhead having a plurality of nozzles or openings. A showerhead can be understood herein as including a housing having an opening in which the pressure in the showerhead is higher than the pressure outside the showerhead, for example, by at least an order of magnitude. .
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、本明細書に記載の実施形態によれば、分配管の回転は、蒸発るつぼ及び分配管が装着される蒸発器制御ハウジングの回転により提供することができる。例えば、蒸発るつぼ及び分配管は、溶接によって１つの単一部品として提供することができる。追加的に又は代替的には、分配管の回転は、ループ状軌道（例えば、図１１Ａを参照）の湾曲部分に沿って蒸発源を移動させることによって提供することができる。したがって、材料源は、分配管と蒸発るつぼとを含み、その双方が回転可能に装着されうる、即ち、一体的となり得る。 According to the embodiments described herein, which can be combined with other embodiments described herein, the rotation of the distribution pipe is due to the rotation of the evaporator crucible and the evaporator control housing to which the distribution pipe is mounted. Can be provided. For example, the evaporation crucible and the distribution pipe can be provided as one single piece by welding. Additionally or alternatively, rotation of the distribution pipe can be provided by moving the evaporation source along a curved portion of a looped track (see, eg, FIG. 11A). Thus, the material source can include a distribution pipe and an evaporation crucible, both of which can be rotatably mounted, i.e. can be integral.
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、蒸発源は、分配管（例えば、蒸発管）を含む。分配管は、実施されるノズルアレイなどの複数の開口を有し得る。更に、蒸発源は、蒸発材料を含有する、るつぼを含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、分配管又は蒸発管は、三角形に設計することができ、ゆえに開口又はノズルアレイを互いにできるだけ接近させることが可能である。これにより、例えば、２つ、３つ又は更に多い異なる金属材料の同時蒸発の場合など、異なる金属材料の改良された混合が実現可能となる。 According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the evaporation source includes a distribution pipe (eg, an evaporation tube). The distribution pipe may have multiple openings, such as a nozzle array implemented. Further, the evaporation source includes a crucible containing an evaporation material. According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the distribution pipes or evaporator tubes can be designed in a triangular shape, thus making the openings or nozzle arrays as close as possible to each other It is possible. This makes it possible to achieve an improved mixing of different metal materials, for example in the case of co-evaporation of two, three or more different metal materials.
追加的に又は代替的に実施することができる更なる実施形態によれば、本明細書に記載の蒸発源は、温度感知有機材料を堆積させた基板の温度上昇を抑制する。これは、例えば、５ケルビン未満、又は１ケルビン未満であり得る。蒸発源から基板への熱伝達は、改善した冷却によって減少させることができる。追加的に又は代替的には、蒸発源の三角形状を考慮すると、基板に向かって放射状に広がる面積は、低減される。加えて、例えば、１０までの金属板など、大量の金属板が、蒸発源から基板までの熱伝達を低下させるために提供することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、熱シールド又は金属板には、排出口又はノズルに対してオリフィスを提供することができ、蒸発源の少なくとも前側、即ち、基板に面する側面に取り付けられ得る。 According to further embodiments that can be additionally or alternatively implemented, the evaporation source described herein suppresses the temperature rise of the substrate on which the temperature sensitive organic material is deposited. This can be, for example, less than 5 Kelvin, or less than 1 Kelvin. Heat transfer from the evaporation source to the substrate can be reduced by improved cooling. Additionally or alternatively, considering the triangular shape of the evaporation source, the area extending radially toward the substrate is reduced. In addition, large quantities of metal plates, such as up to 10 metal plates, can be provided to reduce heat transfer from the evaporation source to the substrate. According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the heat shield or metal plate can be provided with an orifice to the outlet or nozzle, and the evaporation source At least on the front side, i.e. on the side facing the substrate.
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、典型的な実施形態によれば、分配管１０６は、線源を提供する。例えば、ノズルなどの複数の開口及び／又は排出口７１２が、少なくとも１つの線に沿って配置される。代替的実施形態によれば、少なくとも１つの線に沿って延びる１つの細長い開口を提供することができる。例えば、細長い開口は、スリットとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、線は基本的に垂直に延びる。例えば、分配管１０６の長さ又は複数の開口及び／又は排出口の長さは、少なくとも堆積装置の中に堆積させる基板の高さに対応する。多くの場合、分配管１０６の長さ又は複数の開口及び／又は排出口の長さは、堆積させる基板の高さよりも、少なくとも１０％ほど又は２０％ほどさえも長いことがあるだろう。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、分配管の長さ又は複数の開口及び／若しくは排出口の長さには、基板の高さをＨ、突起又は張り出しをＰとすると、分配管の全長又は複数の開口及び／若しくは排出口の長さがＨ＋２・Ｐで与えられるような、Ｈに対する一定のＰを提供することができる。この一定の突起又は張り出しによって、基板の上端及び／又は基板の下端に均一の堆積を提供することができる。
According to an exemplary embodiment that can be combined with other embodiments described herein,
本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせ得る幾つかの実施形態によれば、分配管の長さは、１．３ｍ以上、例えば、２．５ｍ以上であり得る。１つの構成によれば、図２に示されるように、蒸発るつぼ１０４は、分配管１０６の下端に提供される。金属材料は、蒸発るつぼ１０４の中で蒸発する。金属材料の蒸気が、分配管の底で分配管１０６に入り、本質的に横に分配管の中の複数の開口を通って、例えば、本質的に垂直な基板の方へ案内される。
According to some embodiments that may be combined with other embodiments described herein, the length of the distribution pipe may be 1.3 m or more, for example 2.5 m or more. According to one configuration, the
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、排出口（例えば、ノズル）は、主要な蒸発方向が水平に±２０度となるように配置される。幾つかの特定の実施形態によれば、蒸発方向は、僅かに上方に、例えば、３°から７°上方になど、水平から１５°までの範囲で上方に配向することができる。同様に、蒸発方向に対して実質的に垂直となるように基板を僅かに傾斜させることができる。蒸発方向及び基板のこの僅かに傾斜した配向は、望ましくない粒子の生成を低減することができる。例示的目的で、蒸発るつぼ１０４及び分配管１０６が、熱シールドを含まない状態で図２に示される。第１の加熱要素７１５及び第２の加熱要素７２５が、図３Ｂに示される概略斜視図に見られる。
According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the outlet (eg, nozzle) is positioned such that the main evaporation direction is ± 20 degrees horizontally. The According to some specific embodiments, the direction of evaporation can be oriented slightly upward, for example in the range from horizontal to 15 °, such as 3 ° to 7 ° upwards. Similarly, the substrate can be slightly tilted to be substantially perpendicular to the evaporation direction. The evaporation direction and this slightly tilted orientation of the substrate can reduce unwanted particle formation. For illustrative purposes, the
図３Ａ及び図３Ｂは、本明細書に記載の実施形態による、蒸発源又は蒸発管それぞれの部分の概略断面図を示す。蒸発るつぼは、蒸発することになる金属材料のためのリザーバとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、第１の加熱要素には分配管を設けることができ、第２の加熱要素には蒸発るつぼを設けることができる。例えば、第１の加熱要素及び第２の加熱要素は、分配管及び蒸発るつぼそれぞれの内部から、分配管及び蒸発るつぼそれぞれを加熱するために設けることができる。従って、加熱電力全体を削減することができ、次に基板又はマスクの上の熱負荷も結果的に削減され得る。しかし、第１の加熱要素及び第２の加熱要素のうちの１つはまた、外側から源を加熱するために提供されてもよい。 3A and 3B show schematic cross-sectional views of portions of an evaporation source or an evaporation tube, respectively, according to embodiments described herein. The evaporation crucible can be a reservoir for the metal material to be evaporated. According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the first heating element can be provided with a distribution pipe and the second heating element has an evaporation crucible. Can be provided. For example, the first heating element and the second heating element can be provided to heat the distribution pipe and the evaporation crucible from the distribution pipe and the evaporation crucible, respectively. Thus, the overall heating power can be reduced, and then the thermal load on the substrate or mask can also be reduced as a result. However, one of the first heating element and the second heating element may also be provided to heat the source from the outside.
図３Ａは、第２の加熱要素７２５を示す。第２の加熱要素７２５は、蒸発るつぼ１０４の底部板２４２に設けることができ、又は蒸発るつぼの外部を包囲するように構成することができる（図示されず）。蒸発るつぼ１０４の体積は、１００ｃｍ3から３０００ｃｍ3までの間、特に７００ｃｍ3から１７００ｃｍ3までの間、より具体的には１２００ｃｍ3とすることができる。第１の加熱要素７１５は、分配管１０６のインナチューブ２３２の内側に配置することができ、分配管を加熱するために設けられる。第１の加熱要素７１５及び第２の加熱要素７２５の両方は、それぞれ別個に独立して温度制御及び／又は電力制御することができる。したがって、蒸発るつぼ１０４によって供給される金属材料の蒸気が、分配管１０６、例えば分配管１０６の壁の内部などで凝縮しない温度まで、分配管１０６を加熱することができる。蒸発るつぼ１０４は、基板上に堆積させる対象とされる金属層の厚さに必要な金属蒸気の流れを生成及び保証するために、例えば、金属又は金属合金などの金属材料が適した蒸発速度で蒸発するような温度まで加熱することができる。
FIG. 3A shows a
図３Ｂは、本明細書に記載の更なる実施形態による、蒸発源又は蒸発管それぞれの下部の概略断面図を示す。図３Ｂから分かるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、蒸発源１００は、分配管１０６及び蒸発るつぼ１０４を備える。分配管１０６は、アウタチューブ２３４及びインナチューブ２３２を備える。蒸発るつぼ１０４は、アウタチューブ２４８、インナチューブ２４４、及び底部板２４２を備える。両インナチューブ２３２及び２４４は、１つの閉鎖端及び１つの開放端を有する円筒として形成することができる。円筒は、円形、楕円形、三角形、四角形、六角形、又は多角形などの任意の断面形状を有し得る。しかし、円筒は、対称性がより高い熱放射を提供する。分配管１０６を過熱するための第１の加熱要素７１５は、インナチューブ２３２の内側に配置することができる。るつぼ１０４を過熱するための第２の加熱要素７２５は、インナチューブ２４４の内側に配置することができる。第１及び／又は第２の加熱要素は、図３Ｂに例示的に示された電気加熱要素であり得る。
FIG. 3B shows a schematic cross-sectional view of the lower portion of each evaporation source or evaporation tube, according to further embodiments described herein. As can be seen from FIG. 3B, according to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the
インナチューブ２３２及び２４４内に加熱要素を配置することにより、蒸発源の外側のエリアへの熱損失を低減する。従って、加熱電力全体を削減することができ、次に基板又はマスクの上の熱負荷も削減され得る。更に、チューブ内に加熱要素を有することにより、例えば、加熱要素と分配管及びるつぼのインナチューブの間に改善された熱接触をもたらすロッドのような加熱要素などの熱膨張が生じる可能性がある。したがって、加熱電力が、第１の加熱要素７１５及び第２の加熱要素７２５から分配管のインナチューブ２３２及びるつぼのインナチューブ２４４までそれぞれ効果的に移送されることを保証できる。更に、操作中に真空中に置かれる加熱要素が被加熱物に対する熱的接触が低く、熱を放散することができない場合に起こり得る加熱要素の熱的損傷が防止される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、加熱要素は、インナチューブよりも大きな熱膨張又はより大きい熱膨張係数を示すことができる。従って、加熱要素を加熱すると、加熱要素とインナチューブとの間の熱接触は改善する。
Placing heating elements within the
分配管１０６の第１のインナチューブ２３２及びるつぼ１０４の第２のインナチューブ２４４は、双方の閉鎖端が互いに対向する表面２４６を有することができる。実施形態によれば、分配管１０６の第１のインナチューブ２３２及び蒸発るつぼ１０４の第２のインナチューブ２４４は、機械的に接触していなくても互いに対向し得る。別の実施形態によれば、分配管１０６の第１のインナチューブ２３２及び蒸発るつぼの第２のインナチューブ２４４は、機械的に接触していてもよい。表面２４６では、インタチューブ２３２及び２４４は、直接的に接触することも間接的に接触することもできる。閉鎖端は、凹み及び突起を提供することができる。例えば、凹み及び突起は、スロット及びキーのように形成され得る。表面２４６において、第１のインナチューブ２３２及び第２のインナチューブ２４４には、凹み及び突起によって包囲される空間を提供することができる。この空間は、加熱要素７１５及び７２５の熱制御を熱的に分離するために、低熱伝導率を示す材料で充填することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、インナチューブ２３２及び２４４は、浮遊接触している２つの異なる部分から作ることができ、インナチューブ双方の例えばスロット及びキーなどの凹み及び突起が提供された端には熱膨張用の十分なスペースが提供される。
The first
更に別の実施形態によれば、分配管の第１のインナチューブ２３２及び蒸発るつぼの第２のインナチューブ２４４は、直接的だが着脱可能に機械的に接触していてもよい。分配管の第１のインナチューブ２３２と蒸発るつぼの第２のインナチューブ２４４との間のスリット又は間隙は、蒸発源１００の機能性に影響を与えない。蒸発源のこの部分には、蒸発源の外部への開口が存在しない。第１及び第２のインナチューブ各々は、この端で密閉閉鎖される。第１及び第２のインナチューブは、第１及び第２のインナチューブ内に加熱要素７１５、７２５を載置するためのこれらの端に対向する端に開口を示している。前述のように着脱不能な方法で第１のインナチューブ２３２の開放端を閉鎖プレート２３６に接合することによって、蒸発源１００の外部へのスリット、間隙又は開口が存在しない。同じことが、蒸発るつぼ１０４の底部板２４２において第２のインナチューブ２４４に当てはまる。
According to yet another embodiment, the first
また更なる実施形態によれば、分配管１０６の第１のインナチューブ２３２及び蒸発るつぼ１０４の第２のインナチューブ２４４は、１つの単一部品を形成するために、例えば、溶接又は上述の任意の他の適切な手段によるなどして、着脱不能な方法で一体的に接合され得る。双方を形成すると、第１及び第２のインナチューブは、１つの単一部品として、１つの更なる組み立て動作を有することなく、溶接、はんだ付け、又は別の着脱不能な方法によって、分配管及び蒸発るつぼそれぞれにそれを接合する可能性がある。代替的には、インナチューブ２３２及び２４４は、１つの単一部品として作ることができる。この組み合わされたインナチューブは、蒸発源１００を１つの単一部品として形成するために、閉鎖プレート２３６、アウタチューブ２３４及び２４８並びに底部板２４２の上に溶接することができる。
According to yet further embodiments, the first
上述の実施形態は、分配管１０６又は蒸発るつぼ１０４それぞれにおいて蒸発材料２４０を充填するための意図された開孔を除いて、スリット又はギャップのような開口のない閉鎖された蒸発空間を提供する一部品から作られた蒸発源１００を提供する。更に、蒸気を基板に方向付けるための一又は複数の開口又はノズルが存在する。
The above-described embodiments provide a closed evaporation space with no openings such as slits or gaps, except for the intended openings for filling the
図４は、本明細書に記載の実施形態による、２つの蒸発源又は２つの蒸発管それぞれのアレイの概略上断面図を示す。分配管１０６は、線源を提供する。インナチューブ２３２は、分配管１０６のアウタチューブ２３４内に配置することができる。例えば、ノズルなどの複数の開口及び／又は排出口７１２が、少なくとも１つの線に沿って配置される。代替的な実施形態によれば、少なくとも１つの線に沿って延びる１つの細長い開口は、各分配管１０６の上に提供することができる。例えば、細長い開口は、スリットとすることができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、これらの線は、本質的に垂直に、即ち図４において図面平面内に延びる線に沿って延びる。図４から分かるように、各分配管のノズルなどの開口及び／又は排出口７１２は、一又は複数の開口及び／又は排出口７１２の蒸発方向が各分配管の長さに沿って提供される対称平面に対して傾斜して配置されるように、配置される。傾斜角度は、蒸発材料のビームの中心が、開口又はノズルと分配管１０６の開口又はノズルアレイに対して距離Ｄで位置することができる基板１２１との間の距離を覆ったときに互いに接触するように、適合することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、基板１２１は、固定位置で保持することができ、分配管１０６のアレイは、線形ガイド２２０によって提供される基板表面に平行な搬送線に沿って移動する。
FIG. 4 shows a schematic top cross-sectional view of an array of two evaporation sources or two evaporation tubes, respectively, according to embodiments described herein. The
基板と分配管１０６の開口又はノズルとの間の距離Ｄは、５００ｍｍ以下、例えば１４５ｍｍ以下などであり得る。例えば、距離Ｄは、５０〜１０００ｍｍ、特に５０〜５００ｍｍとすることができる。
The distance D between the substrate and the opening of the
図５Ａは、分配管１０６の断面を示す。分配管１０６は、内部空洞スペース７１０を取り囲む壁３２２、３２６、及び３２４を有している。インナチューブ２３２は、アウタチューブ内に配置される。壁３２２は、排出口７１２が設けられる蒸発るつぼの排出口側に設けられる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、排出口７１２は、ノズル３１２によって提供することができる。分配管の断面は、本質的に三角形ということができる、即ち、分配管の主要部分が三角形の部分に対応し、分配管の断面は、丸みを帯びた角及び／又は切断された角を有する三角形であり得る。図５Ａに示されるように、例えば、排出口側の三角形の角は切断される。
FIG. 5A shows a cross section of the
分配管の排出口側の幅、例えば、図５Ａに示された断面の壁３２２の寸法は、矢印３５２によって示される。更に、分配管１０６の断面の他の寸法は、矢印３５４及び矢印３５５によって示される。本明細書に記載の実施形態によれば、分配管の排出口側の幅は、断面の最大寸法の３０％又はそれを下回り、例えば、矢印３５４及び３５５によって示された寸法のより大きな寸法の３０％である。これを考慮すると、隣接する分配管１０６の排出口７１２は、距離をより小さくして提供することができる。距離がより短いと、互いに隣り合って蒸発する金属材料の混合が改善される。このことは、図５Ｃ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、及び図１０Ｂを参照すると、より良く理解することができる。また更に、追加的に又は代替的には、金属材料の混合が改善されることとは別に、本質的に平行に、堆積エリア又は基板それぞれ面した壁の幅を低減することができる。したがって、例えば、壁３２２などの、本質的に平行に、堆積エリア又は基板にそれぞれ面した壁の表面積は、低減できる。これにより、堆積エリアの中で又は堆積エリア以前にわずかに支持されるマスク又は基板に提供される熱負荷が低減される。
The width on the outlet side of the distribution pipe, for example, the dimension of the
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、分配管の長さと分配管の水力直径によって除算された分配管のすべての排出口の面積との積、即ち、公式Ｎ＊Ａ＊Ｌ／Ｄによって計算された値は、７０００ｍｍ２以下、例えば、１０００ｍｍ２から５０００ｍｍ２とすることができる。この式において、Ｎは、分配管の排出口の数であり、Ａは、１つの排出口の断面積であり、Ｌは、分配管の長さであり、Ｄは、分配管の水力直径である。 According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the length of the distribution pipe and the area of all outlets of the distribution pipe divided by the hydraulic diameter of the distribution pipe product, i.e., the value calculated by the formula N * a * L / D is, 7000 mm 2 or less, for example, can be from 1000 mm 2 and 5000 mm 2. In this equation, N is the number of outlets in the distribution pipe, A is the cross-sectional area of one outlet, L is the length of the distribution pipe, and D is the hydraulic diameter of the distribution pipe. is there.
図５Ｂは、本明細書に記載の幾つかの実施形態による分配管１０６の更なる詳細を示す。加熱要素は、分配管１０６のインナチューブ２３２内部及び蒸発るつぼ１０４のインナチューブ２４４内部に配置される電気ヒータとすることができる。例えば、加熱要素は、インナチューブ２３２又は２４４に留められた又は別な方法で固定された加熱ワイヤ、例えば、コーティングされた加熱ワイヤなどによって提供することができる。
FIG. 5B shows further details of the
２以上の熱シールド３７２が、分配管１０６の管又は分配管のアウタチューブ周囲にそれぞれ提供される。例えば、熱シールド３７２は、互いに間隔を空けることができる。熱シールドの１つにスポットとして提供することができる突出部３７３は、熱シールドを互いに対して分離する。したがって、熱シールド３７２のスタックが提供される。例えば、２以上の熱シールド、例えば、５又はそれを上回る熱シールド、又は実に１０もの熱シールドを提供することができる。幾つかの実施形態によれば、このスタックは、プロセス中に源の熱膨張を補償するように設計され、したがって、ノズルは決して遮断されない。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、最も外側のシールドは、水冷式とすることができる。
Two or
図５Ｂに例示的に示されるように、図５Ｂに示された断面に示されている排出口７１２には、ノズル３１２が提供される。ノズル３１２は、熱シールド３７２を通って延びる。これにより、ノズルが、この熱シールドのスタックを通って金属材料を案内するので、熱シールドでの金属材料の凝結を低減することができる。ノズルは、分配管１０６内部の温度と同じくらいの温度まで加熱することができる。ノズル３１２の加熱を改善するために、例えば、図６に示された例に関して、分配管の加熱された壁と接触しているノズル支持体部分４１２を提供することができる。
As exemplarily shown in FIG. 5B, a
図５Ｃは、２つの分配管が互いに隣り合って設けられる場合の実施形態を示す。したがって、図５Ｃに示されるような分配管配列を有する蒸発源は、互いに隣り合って２つの金属材料を蒸発させることができる。したがって、そのような蒸発源はまた、蒸発源アレイとも呼ぶことができる。図５Ｃに示されるように、分配管１０６の断面形状により、隣接する分配管の排出口又はノズルを互いに接近して置くことが可能になる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、第１の分配管の第１の排出口又はノズルと、第２の分配管の第２の排出口又はノズルとは、２５ｍｍ又はそれ未満の距離、例えば、５ｍｍから２５ｍｍまでの距離などを有することができる。更に具体的には、第１の排出口又はノズルの第２の排出口又はノズルまでの距離は、１０ｍｍ又はそれ未満とすることができる。
FIG. 5C shows an embodiment in which two distribution pipes are provided next to each other. Therefore, an evaporation source having a distribution pipe arrangement as shown in FIG. 5C can evaporate two metal materials adjacent to each other. Thus, such an evaporation source can also be referred to as an evaporation source array. As shown in FIG. 5C, the cross-sectional shape of the
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、ノズル３１２の管を延長することができる。分配管の間の距離が小さいことを考慮すると、そのように管を延長することは、内部での詰まり又は凝結を回避するのに些細なことであり得る。管の延長は、２つの源又は３つの源でさえも互いの上に一直線に、即ち、垂直な延長でありうる分配管の延長に沿って一直線に提供できるように、設計することができる。この特別な設計により、２つ又は３つの源のノズルを小さな管の延長上に一直線に配列することすら可能になり、したがって完璧な混合が実現される。
According to further embodiments that can be combined with other embodiments described herein, the tube of
図５Ｃは、本明細書に記載の実施形態による低減された熱負荷を更に示す。堆積エリア３１２が、図５Ｃに示される。典型的には、基板は、基板上での金属材料の堆積用の堆積エリアの中に提供することができる。側壁３２６と堆積エリア３１２との間の角度３９５が、図５Ｃに示される。理解できるように、側壁３２６は、熱シールド及び冷却要素に関わらず発生しうる熱放射が、堆積エリアに向かって直接放射されないように、比較的大きな角度で傾斜している。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、角度３９５は、１５度又はそれを上回るとすることができる。したがって、矢印３９２によって示される寸法又は面積は、矢印３９４によって示される寸法又は面積と比較するとかなり小さい。矢印３９２により示される寸法は、分配管１０６に対して、堆積エリアに面した表面が、本質的に平行であり、又は３０度若しくはそれを下回る、又は１５度若しくはそれを下回る角度を有するような、分配管１０６の断面の寸法に対応する。対応するエリア、即ち、直接的な熱負荷を基板に提供するエリアは、分配管の長さと乗算された、図５Ｃに示される寸法である。矢印３９４によって示された寸法は、それぞれの断面で蒸発源全体の堆積エリア３１２上の投射影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）である。対応するエリア、即ち、堆積エリアの表面上への投射影のエリアは、分配管の長さと乗算された、図５Ｃに示される寸法（矢印３９４）である。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、本明細書に記載の実施形態によれば、矢印３９２によって示されたエリアは、矢印３９４によって示されたエリアと比較すると３０％又はそれを下回る可能性がある。上記を考慮すると、分配管１０６の形状は、堆積エリアに向かって放出される直接的な熱負荷を低減する。したがって、基板及び基板前方に提供されたマスクの温度安定性を改善することができる。
FIG. 5C further illustrates the reduced heat load according to embodiments described herein. A
図６は、本明細書に記載の実施形態による蒸発源の更なる任意選択的変形例を示す。図６は、分配管１０６の断面を示す。分配管１０６の壁は、内部空洞スペース７１０を包囲する。インナチューブ２３２は、アウタチューブ内に配置される。蒸気は、ノズル３１２を通って空洞スペースを出ることができる。ノズル３１２の加熱を改善するために、分配管１０６の加熱された壁と接触しているノズル支持体部分４１２が提供される。分配管１０６を取り囲む外側シールド４０２は、熱負荷を更に低減するための冷却シールドである。更に、冷却シールド４０４は、更に基板の堆積エリアに向かう熱負荷をそれぞれ低減するように提供される。
FIG. 6 illustrates a further optional variation of the evaporation source according to embodiments described herein. FIG. 6 shows a cross section of the
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、冷却シールドは、シールドに取り付けられた又はシールド内部に提供された、水などの冷却流体用の導管を有する金属板として提供することができる。加えて、又は代替的には、熱電性冷却手段又は他の冷却手段を冷却シールドを冷却するために提供できる。典型的には、外側シールド、即ち、分配管の内部空洞スペースを取り囲む最も外側のシールドを冷却することができる。 According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the cooling shield is a conduit for a cooling fluid, such as water, attached to the shield or provided within the shield. It can provide as a metal plate which has. Additionally or alternatively, thermoelectric cooling means or other cooling means can be provided to cool the cooling shield. Typically, the outer shield, i.e., the outermost shield surrounding the inner cavity space of the distribution pipe, can be cooled.
図６は、幾つかの実施形態により提供することができる更なる態様を示す。シェーパシールド４０５が、図６に示される。シェーパシールドは、典型的には、蒸発源の一部から基板又は堆積エリアに向かって延びる。したがって、排出口を通り、一又は複数の分配管を出る蒸気の方向を制御することができる、即ち、蒸気放出の角度を低減することができる。幾つかの実施形態によれば、排出口又はノズルを通って蒸発する金属材料の少なくとも一部は、シェーパシールドによって遮断される。このような配置によって、放出角度の幅を制御することができる。幾つかの実施形態によれば、シェーパシールド４０５は、堆積エリアに向かって放出される熱放射を更に低下させるために、冷却シールド４０２及び４０４と同じくらいまで冷却することができる。
FIG. 6 illustrates a further aspect that can be provided by some embodiments. A
図７Ａは、蒸発源の一部を示す。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、蒸発源又は蒸発源アレイは、垂直線形源（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｌｉｎｅａｒ ｓｏｕｒｃｅ）である。したがって、３つの排出口７１２は、垂直排出口アレイの一部である。図７Ａは、例えば、スクリュー又は同類のものなどの、固定要素５７３によって分配管に取り付けることができる熱シールド５７２のスタックを示す。更に、外側シールド４０４は、その内部に設けられた更なる開口を有する冷却シールドである。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、外側シールドの設計は、蒸発源の構成要素の熱膨張を可能にするように構成することができ、この場合、動作温度に達すると、開口が分配管のノズルとの位置合わせを維持し、又は分配管のノズルとの位置合わせに至る。図７Ｂは、冷却外側シールド４０４の側面図を示す。冷却外側シールドは、本質的に、分配管の長さに沿って延びることができる。代替的には、２つ又は３つの冷却外側シールドが、分配管の長さに沿って延びるように、互いに隣り合わせに提供することができる。冷却外側シールドは、例えば、スクリューなどの固定要素５０２によって、蒸発源に取り付けられ、この場合、固定要素は、本質的に、長さの延長に沿って分配管の中心（±１０％又は±２０％）に提供される。分配管が熱膨張すると、熱膨張にさらされる外側シールド４０４の部分の長さが短縮される。外側シールド４０４の開口５３１は、固定要素５０２に近接するときに円形とすることができ、また固定要素からの距離が大きくなるときには楕円形状を有することができる。幾つかの実施形態によれば、蒸発管の縦軸に平行な方向の開口５３１の長さは、固定要素からの距離が大きくなればなるほど、増加する可能性がある。典型的には、蒸発管の縦軸に垂直な方法の開口５３１の幅は、一定にすることができる。上記を考慮すると、外側シールド４０４は、特に蒸発管の縦軸に沿って熱膨張すると延びる可能性があり、蒸発管の縦軸に平行に寸法が増加すると、熱膨張を補償する又は少なくとも部分的に補償する可能性がある。したがって、蒸発源は、ノズルを遮断する外側シールド４０４に開口がなくても、広い温度範囲で操作することができる。
FIG. 7A shows a part of the evaporation source. According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the evaporation source or evaporation source array is a vertical linear source. Thus, the three
図７Ｃは、本明細書に記載の他の実施形態にも同様に提供することができる、本明細書に記載の実施形態の更なる任意選択的特徴を示す。図７Ｃは、シールド５７２が壁３２２に提供されている場合の、壁３２２（図５Ａを参照）の側面からの側面図を示す。更に、側壁３２６が図７Ｃに示される。図７Ｃから分かるように、シールド５７２又はシールドのスタックの中のシールドは、蒸発パイプの長さに沿ってセグメント化される。シールド部分の長さは、２００ｍｍ又はそれ未満、例えば１２０ｍｍ又はそれ未満、６０ｍｍから１００ｍｍまでなどとすることができる。したがって、シールド部分、例えば、シールドのスタック、の長さは、その熱膨張を低減するために短縮される。したがって、それを通してノズルを延長することができ、排出口７１２に対応する、シールドの中の開口の位置合わせは、ほとんど重要ではない。
FIG. 7C illustrates further optional features of the embodiments described herein that can be provided for other embodiments described herein as well. FIG. 7C shows a side view from the side of the wall 322 (see FIG. 5A) when a
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、２以上の熱シールド３７２が、分配管１０６の内側空洞スペース７１０と加熱部分周囲に提供される。したがって、分配管１０６の加熱部分から基板、マスク又は堆積装置の別の部分に向かった熱放射を低減することができる。１つの例として、図７Ａに示されるように、熱シールド５７２のより多くの層を、開口又は排出口が提供される側面に提供することができる。熱シールドのスタックが提供される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的実施形態によれば、熱シールド３７２及び／又は５７２は、約０．１ｍｍから３ｍｍほど互いに間隔が空いている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、熱シールドのスタックは、図７Ａから図７Ｃに関して記載されたように、処理中に源の熱膨張を補償するように設計され、これによりノズルが遮断されることは決してない。加えて、最も外側のシールドは、例えば、水冷式など、冷却することができる。したがって、幾つかの実施形態によれば、特に開口がその側面に提供されている外側シールド４０４は、例えば、円錐形状の開口がその内部に提供されている、冷却シールドとすることができる。したがって、そのような装置は、たとえノズルが約１３００℃の温度を有していようとも、１℃のΔＴのずれを有する温度安定性を可能にする。
According to further embodiments that can be combined with other embodiments described herein, two or
図８は、蒸発源１００の更なる図を示す。蒸発るつぼ１０４は、金属材料を蒸発させるために提供される。第２の加熱要素は、蒸発るつぼ１０４を加熱するために第２のインナチューブ２４４内に設けられる（双方とも図８には示されず）。分配管１０６は、蒸発るつぼと流体連通しており、これにより蒸発るつぼの中で蒸発した金属材料を、分配管１０６の中に分配することができる。蒸発した金属材料は、開口（図８に示されず）を通って分配管１０６を出る。蒸発るつぼ１０６は、側壁３２６、排出口側の壁に対向する壁３２４、及び上壁３２５を有している。上壁３２５及び第１のインナチューブ２３２は、例えばスリット又は間隙のような開口が設けられないように、溶接などによって接合される。第１の加熱要素（図８には示されず）は、分配管１０６の第１のインナチューブ２３２内に配置される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、蒸発源及び／又は壁の一又は複数はそれぞれ、モリブデン又はタンタルで作ることができる。特に、蒸発源及び／又は壁の一又は複数は、モリブデン又はタンタルで作ることができる。両セクション、蒸発るつぼ１０４及び分配管１０６は、互いから独立して加熱することができる。
FIG. 8 shows a further view of the
堆積エリアに向かう熱放出を更に低減するシールド４０４は、冷却要素６８０によって冷却される。例えば、冷却流体をその内部に提供するための導管をシールド４０４に装着することができる。図８に示されるように、シェーパシールド４０５を冷却シールド４０４に追加的に提供することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、シェーパシールドはまた、例えば、水冷式など、冷却することができる。例えば、シェーパシールドは、冷却シールド又は冷却シールド装置に取り付けることができる。金属材料の堆積膜の厚さ均一性は、一又は複数の排出口又はノズルのわきに置くことができるノズルアレイ及び追加のシェーパシールド上で調整することができる。源の設計をコンパクトにすることにより、堆積装置の真空チャンバの中で駆動機構により源を移動させることができる。この場合、すべてのコントローラ、電源及び追加的支持体機能が、源に取り付けられる大気ボックスの中で実施される。
The
図９Ａ／図９Ｂは、分配管１０６の断面を含む更なる上面図を示す。図９Ａは、蒸発器制御ハウジング７０２上に提供される３つの分配管１０６を有する実施形態を示す。蒸発器制御ハウジングは、内部で大気圧を維持するように構成され、かつスイッチ、バルブ、コントローラ、冷却ユニット、冷却制御ユニット、加熱制御ユニット、電源、及び測定デバイスから成る群から選択された少なくとも１つの要素を収納するように構成される。したがって、蒸発源アレイの蒸発源を操作するための構成要素を、大気圧下で蒸発るつぼ及び分配管に接近して提供することができ、蒸発源と共に堆積装置を通って移動することができる。
9A / B shows a further top view including a cross section of the
図９Ａに示した分配管１０６は、第１のインナチューブ２３２内に提供される第１の加熱要素によって加熱される。冷却シールド４０２は、分配管１０６を取り囲むように提供される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、１つの冷却シールドは、２以上の分配管１０６を取り囲むことができる。蒸発るつぼの中で蒸発する金属材料は、分配管１０６のそれぞれに分配され、排出口７１２を通って分配管を出ることができる。典型的には、複数の排出口は、分配管１０６の長さに沿って分散される。図９Ｂは、２つの分配管が提供される場合の、図９Ａに類似の実施形態を示す。排出口は、ノズル３１２によって提供される。各分配管は、蒸発るつぼ（図９Ａ及び図９Ｂに示されず）と流体連通し、この場合、分配管は、非円形であって、一又は複数の排出口が提供される排出口側を含む、分配管の長さに垂直な断面を有しており、断面の排出口の幅が、断面の最大寸法の３０％又はそれを下回る。
The
図１０Ａは、本明細書に記載の更なる実施形態を示す。３つの分配管１０６が提供される。蒸発器制御ハウジング７０２は、分配管に隣接し、かつ熱絶縁体８７９を介して分配管に連結され提供される。先ほど記載されたように、内部で大気圧を維持するように構成された蒸発器制御ハウジングは、スイッチ、バルブ、コントローラ、冷却ユニット、冷却制御ユニット、加熱制御ユニット、電源、及び測定デバイスから成る群から選択された少なくとも１つの要素を収納するように構成される。冷却シールド４０２に加え、側壁８０４を有している冷却シールド４０４が提供される。冷却シールド４０４及び側壁８０４は、堆積エリア、即ち、基板及び／又はマスクに向かう、熱放射を低減するために、Ｕ字型の冷却された熱シールドを提供する。矢印８１１、８１２、及び８１３はそれぞれ、分配管１０６を出る蒸発した金属材料を示す。分配管が本質的に三角形であるため、３つの分配管に基づく蒸発円錐は、互いに接近しており、そのため異なる分配管からの金属材料の混合を改善することができる。
FIG. 10A shows a further embodiment described herein. Three
図１０Ａに更に示されるように、シェーパシールド４０５が、例えば、冷却シールド４０４に取り付けられ、又は冷却シールド４０４の一部として、提供される。幾つかの実施形態によれば、シェーパシールド４０５はまた、堆積エリアに向かって放出される熱負荷を更に低減するために冷却することができる。シェーパシールドは、基板に向かって分散された金属材料の分配円錐の範囲を定める、即ち、シェーパシールドは、金属材料の少なくとも一部を遮断するように構成される。
As further shown in FIG. 10A, a
図１０Ｂは、本明細書に記載の実施形態による、更に別の蒸発源の断面図を示す。３つの分配管が示されており、各分配管は、インナチューブに設けられた加熱要素（双方とも図１０Ｂに示されず）によって加熱される。蒸発るつぼ（図示されず）で生成される蒸気は、ノズル３１２及び６１２それぞれを通って、分配管を出る。ノズルの排出口７１２を共により近くに位置させるために、外側ノズル６１２は、中心分配管のノズルチューブに向かって延びる短い管を含む、管延長部を含む。幾つかの実施形態によれば、管延長部６１２は、６０度から１２０度、例えば、９０度などの屈曲を有することができる。複数のシールド５７２は、蒸発源の排出口側壁に設けられる。例えば、少なくとも５つ、又は更に少なくとも７つのシールド５７２が、蒸発管の排出口側に設けられる。シールド４０２には、一又は複数の分配管が設けられ、そこに冷却要素８２２が設けられる。分配管とシールド４０２との間に、複数のシールド３７２が設けられる。例えば、少なくとも２つ、又は更に少なくとも５つのシールド３７２が、蒸発管とシールド４０２との間に設けられる。複数のシールド５７２及び複数のシールド３７２は、シールドのスタックとして提供され、例えば、シールドは、０．１ｍｍから３ｍｍほど互いから距離がある。
FIG. 10B shows a cross-sectional view of yet another evaporation source, according to embodiments described herein. Three distribution pipes are shown, and each distribution pipe is heated by a heating element (both not shown in FIG. 10B) provided on the inner tube. Vapor generated in an evaporation crucible (not shown) exits the distribution pipe through
本明細書に記載されている他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、更なるシールド８１２を分配管の間に提供することができる。例えば、更なるシールド８１２は、冷却シールド又は冷却ラグとすることができる。このような更なるシールドによって、分配管の温度は、互いに独立して制御することができる。例えば、異なる材料が隣接する分配管を通って蒸発する場合に、これらの材料は、異なる温度で蒸発させる必要があり得る。したがって、更なるシールド８１２、例えば、冷却シールドは、蒸発源又は蒸発源アレイの中の分配管の間のクロストークを低減することができる。
According to further embodiments that can be combined with other embodiments described herein,
本明細書に記載の実施形態は、金属材料を基板上に堆積させるための蒸発源及び蒸発装置に最も関係しており、その一方で、基板は、本質的に垂直に配向される。本質的に垂直な基板配向により、堆積装置の小さな設置面積、及び特にＯＬＥＤ製造用の基板の上で有機材料又は金属材料の幾つかの層をコーティングするための幾つかの堆積装置を含む堆積システムの小さな設置面積が可能になる。本明細書に記載の装置は、大面積基板処理又は大面積キャリアの中での複数の基板の処理のために構成される。垂直配向は、現在及び未来の基板サイズ生成、即ち、現在及び未来のガラスサイズにとって良好なスケーラビリティを更に可能にする。しかし、改善された断面形状及び熱シールド及び冷却要素の概念を有する蒸発源はまた、水平基板上での材料堆積のために提供することができる。 The embodiments described herein are most relevant to an evaporation source and an evaporation apparatus for depositing a metal material on a substrate, while the substrate is oriented essentially vertically. A deposition system comprising several deposition devices for coating several layers of organic or metallic material on a substrate for the production of OLEDs, especially on a substrate for OLED manufacturing, due to the essentially vertical substrate orientation A small footprint is possible. The apparatus described herein is configured for large area substrate processing or processing of multiple substrates in a large area carrier. Vertical orientation further allows for good and scalable substrate size generation, ie good scalability for current and future glass sizes. However, an evaporation source with improved cross-sectional shape and the concept of heat shield and cooling element can also be provided for material deposition on a horizontal substrate.
図１１Ａ及び図１１Ｂは、堆積装置５００の更なる実施形態を示す。図１１Ａは、堆積装置５００の概略上面図を示す。図１１Ｂは、堆積装置５００の概略側面断面図を示す。堆積装置５００は、真空チャンバ１１０を含む。例えば、ゲートバルブなどのバルブ２０５は、隣接する真空チャンバへの真空密閉を可能にする。バルブは、基板１２１又はマスク１３２の真空チャンバ１１０内への又は真空チャンバ１１０からの搬送のために開放することができる。２以上の蒸発源１００が、真空チャンバ１１０の中に提供される。図１１Ａに示される例は、７つの蒸発源を示す。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、２つの蒸発源、３つの蒸発源、又は４つの蒸発源を、有利には提供することができる。また幾つかの実施形態により提供されうる多数の蒸発源と比較して、限定数の蒸発源（例えば、２つから４つ）の保守のロジスティックスがより容易であり得る。したがって、所有コストは、そのようなシステムに対してより良好であり得る。
FIGS. 11A and 11B show a further embodiment of the
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、図１１Ａに示されている例に関して、ループ状軌道５３０を提供することができる。ループ状軌道５３０は、真っすぐな部分５３４及び湾曲した部分５３３を含むことができる。ループ状軌道５３０は、蒸発源の並進運動及び蒸発源の回転を提供する。上述のように、蒸発源は、典型的には、線源、例えば、線形蒸気分配シャワーヘッドなどとすることができる。
According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, a looped
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、ループ状軌道は、ループ状軌道に沿って一又は複数の蒸発源を移動させるために、レール若しくはレール装置、ローラ装置又は磁気ガイドを含む。 According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, a loop track is used to move one or more evaporation sources along the loop track. Includes rail device, roller device or magnetic guide.
ループ状軌道５３０に基づき、源の列は、典型的にはマスク１３２によってマスクされる基板１２１に沿って並進運動で移動することができる。ループ状軌道５３０の湾曲部分５３３は、蒸発源１００を回転させる。更に、湾曲部分５３３は、第２の基板１２１の前に蒸発源を位置付けるために提供することができる。ループ状軌道５３０の更なる真っすぐな部分５３４は、更なる基板１２１に沿って更なる並進運動を提供する。前述のように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、基板１２１及びオプションでマスク１３２は、堆積中に本質的に静止したままである。線源、例えば、複数の線源を線の本質的に垂直配向に提供する蒸発源は、静止した基板に沿って移動される。
Based on the looped
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、真空チャンバ１１０の中に示された基板１２１は、ローラ４０３及び４２４を有する基板支持体によって、更に静止した堆積位置では、位置合わせユニット１１２に連結されている基板支持体１２６によって、支持することができる。位置合わせユニット１１２は、マスク１３２に対する基板１２１の位置を調整することができる。したがって、基板は、金属材料の堆積中に、基板とマスクとの間で正確な位置合わせを行うために、マスク１３２に対して移動することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、代替的に又は追加的に、マスク１３２及び／又はマスク１３２を保持するマスクフレーム１３１を位置合わせユニット１１２に結合することができる。マスクを基板１２１に対して位置付けることができるか、マスク１３２及び基板１２１の双方を互いに対して位置付けることができるかのどちらかである。
According to some embodiments, which can be combined with other embodiments described herein, the
図１１Ａ及び図１１Ｂに示される実施形態は、真空チャンバ１１０の中に提供された２つの基板１２１を示す。しかし、特に真空チャンバの中の蒸発源１００の列を含む実施形態については、少なくとも３つの基板又は少なくとも４つの基板を提供することができる。このように、基板の交換、即ち、真空チャンバへの新たな基板の搬送、及び真空チャンバからの処理基板の搬送、のための十分な時間を、多数の蒸発源と、ゆえにより高いスループットとを有する堆積装置５００にさえ提供することができる。
The embodiment shown in FIGS. 11A and 11B shows two
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第１の基板１２１に対する第１の搬送軌道、及び第２の基板１２１に対する第２の搬送軌道を示す。第１のローラアセンブリが、真空チャンバ１１０の１つの側面に示される。第１のローラアセンブリは、ローラ４２４を含む。更に、搬送システムは、磁気案内要素５２４を含む。同様に、ローラ及び磁気案内要素を有する第２の搬送システムが、真空チャンバの反対側に提供される。キャリア４２１の上部は、磁気案内要素５２４によって案内される。同様に、幾つかの実施形態によれば、マスクフレーム１３１は、ローラ４０３及び磁気案内要素５０３によって支持することができる。
FIG. 11A and FIG. 11B show a first transport track for the
図１１Ｂは、ループ状軌道５３０のそれぞれ真っすぐな部分５３４上に提供された２つの支持体１０２を例示的に示す。蒸発るつぼ１０４及び分配管１０６は、それぞれの支持体１０２によって支持される。図７Ｂは、支持体１０２によって支持された２つの分配管１０６を示す。支持体１０２は、ループ状軌道の真っすぐな部分５３４上に案内されるものとして示されている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、幾つかの実施形態によれば、アクチュエータ、ドライバ、モータ、ドライバベルト、及び／又はドライバチェーンは、ループ状軌道に沿って、即ち、ループ状軌道の真っすぐな部分５３４に沿って、かつループ状軌道の湾曲部分５３３（図１１Ａを参照）に沿って、支持体１０２を移動させるように提供することができる。
FIG. 11B exemplarily shows two
本明細書に記載の堆積装置の実施形態によれば、例えば、線形蒸気分配シャワーヘッドなどの線源の並進運動と、例えば、線形蒸気分配シャワーヘッドなどの線源の回転との組み合わせにより、ＯＬＥＤディスプレイ製造に対する高い蒸発源効率と高い材料利用率が可能になり、この場合、高精度の基板のマスキングが所望される。源の並進運動は、基板及びマスクが静止状態を維持することができるので、高いマスキング精度を可能にする。回転運動は、１つの基板の基板交換を可能にし、その一方で、別の基板が、材料でコーティングされる。これにより、アイドル時間、即ち、蒸発源が基板をコーティングせずに材料を蒸発させる時間が、著しく短縮されるので、材料利用率が改善される。 According to embodiments of the deposition apparatus described herein, a combination of translation of a source, such as a linear vapor distribution showerhead, and rotation of a source, such as a linear vapor distribution showerhead, for example, High evaporation source efficiency and high material utilization for display manufacture are possible, in which case high precision substrate masking is desired. The translational movement of the source allows high masking accuracy because the substrate and mask can remain stationary. The rotational movement allows for substrate exchange of one substrate, while another substrate is coated with material. This improves the material utilization because the idle time, i.e. the time for the evaporation source to evaporate the material without coating the substrate, is significantly reduced.
本明細書に記載された実施形態は、特に、例えば、ＯＬＥＤディスプレイ製造のための大面積基板上での、金属材料の堆積に関する。幾つかの実施形態によれば、大面積基板、又は一又は複数の基板を支持するキャリア、即ち、大面積キャリアは、少なくとも０．１７４ｍ２又は少なくとも１．４ｍ２のサイズを有し得る。典型的には、キャリアのサイズを、約１．４ｍ２から約８ｍ２、より典型的には、約２ｍ２から約９ｍ２、又は更に１２ｍ２までとすることができる。典型的には、基板が支持され、本明細書に記載された実施形態による保持配列、装置及び方法が提供される、長方形のエリアは、本明細書に記載されたような大面積基板用のサイズを有するキャリアである。例えば、単一の大面積基板の面積に対応するであろう大面積キャリアを、約１．４ｍ２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に対応するＧＥＮ５、約４．２９ｍ２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に対応するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に対応するＧＥＮ８．５、又は約８．７ｍ２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に対応するＧＥＮ１０とすることができる。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２などのより大きな世代並びに対応する基板面積も同様に実施することができる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、基板の厚さを０．１から１．８ｍｍとすることができ、保持装置、特に保持デバイスは、そのような基板の厚さに適合することができる。しかしながら、特に基板の厚さは、約０．９ｍｍ又はそれを下回る、０．５ｍｍ又は０，３ｍｍなどとすることができ、保持装置、及び特に保持デバイスは、そのような基板の厚さに適合される。典型的には、基板は、材料堆積に適した任意の材料から作られ得る。例えば、基板は、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラスなど）、金属、ポリマー、セラミック、複合材料、炭素繊維材料、又は堆積処理によってコーティングできる任意の他の材料若しくは材料の組合せからなる群から選択された材料から作られ得る。 Embodiments described herein relate specifically to the deposition of metallic materials, for example, on large area substrates for OLED display manufacturing. According to some embodiments, a large-area substrate, or one or more carriers for supporting the substrate, i.e., large area carrier may have a size of at least 0.174M 2 or at least 1.4 m 2. Typically, the carrier size can be from about 1.4 m 2 to about 8 m 2 , more typically from about 2 m 2 to about 9 m 2 , or even 12 m 2 . Typically, a rectangular area is provided for a large area substrate as described herein, where the substrate is supported and a holding arrangement, apparatus and method according to embodiments described herein are provided. A carrier having a size. For example, a large area carrier that would correspond to the area of a single large area substrate, corresponding to the substrate of about 1.4m 2 (1.1m × 1.3m) GEN5 , about 4.29M 2 substrate ( GEN 7.5 corresponding to 1.95 m × 2.2 m), GEN 8.5 corresponding to about 5.7 m 2 substrate (2.2 m × 2.5 m), or about 8.7 m 2 substrate (2.85 m) GEN10 corresponding to x3.05 m). Larger generations such as GEN11 and GEN12 and corresponding substrate areas can be implemented as well. According to an exemplary embodiment that can be combined with other embodiments described herein, the thickness of the substrate can be 0.1 to 1.8 mm, and the holding device, in particular the holding device, Can be adapted to the thickness of such a substrate. However, in particular the thickness of the substrate can be about 0.9 mm or less, such as 0.5 mm or 0.3 mm, etc., and the holding device, and in particular the holding device, is adapted to the thickness of such a substrate. Is done. Typically, the substrate can be made from any material suitable for material deposition. For example, the substrate is a group consisting of glass (eg, soda lime glass, borosilicate glass, etc.), metal, polymer, ceramic, composite material, carbon fiber material, or any other material or combination of materials that can be coated by a deposition process. Can be made from materials selected from
良好な信頼性及び歩留まり率を実現するために、本明細書に記載の実施形態は、金属材料の堆積中に基板を静止状態に維持する。大面積基板の均一なコーティングのための可動線形源が提供される。各堆積後に、基板が交換される必要があり、マスク及び基板の互いに対する新たな位置合わせの処理を含む操作と比較して、アイドル時間が短縮される。アイドル時間中に、源は、材料を浪費している。従って、堆積位置でマスクに対して容易に位置合わせされる第２の基板を有することにより、アイドル時間が短縮され、材料利用率が増加する。 In order to achieve good reliability and yield rates, the embodiments described herein keep the substrate stationary during the deposition of the metal material. A movable linear source is provided for uniform coating of large area substrates. After each deposition, the substrate needs to be replaced, and idle time is reduced compared to operations involving a new alignment process of the mask and substrate relative to each other. During idle time, the source is wasting material. Thus, having a second substrate that is easily aligned with the mask at the deposition location reduces idle time and increases material utilization.
本明細書に記載の実施形態は、マスクが、５℃若しくはそれを下回る温度範囲内にある、又は１℃若しくはそれを下回る温度範囲内にすらある、本質的に一定の温度で保持することができるように、堆積エリア、即ち、基板及び／又はマスクに向って低減された熱放射を有する蒸発源（又は蒸発源アレイ）を更に提供する。また更に、隣接した分配管の排出口は、例えば、２５ｍｍ又はそれを下回る距離などで、接近して提供することができるので、排出口側においては幅が小さい分配管（単数又は複数）の形状が、マスクにおける熱負荷を低減し、異なる金属材料の混合を更に改善する。 Embodiments described herein allow the mask to be held at an essentially constant temperature that is in a temperature range of 5 ° C. or less, or even in a temperature range of 1 ° C. or less. An evaporation source (or evaporation source array) is further provided that has reduced thermal radiation towards the deposition area, i.e. the substrate and / or mask, as possible. Furthermore, the outlets of adjacent distribution pipes can be provided close to each other, for example, at a distance of 25 mm or less, so the shape of the distribution pipe (single or multiple) with a small width on the discharge side. However, it reduces the thermal load on the mask and further improves the mixing of different metallic materials.
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、蒸発源は、少なくとも１つの蒸発るつぼと、少なくとも１つの分配管、例えば、少なくとも１つの線形蒸気分配シャワーヘッドとを含む。しかしながら、蒸発源は、２つ又は３つ、最終的には、４つ又は５つの蒸発るつぼ、及び対応する分配管を含むことができる。蒸発源が幾つかの分配管のうちの少なくとも２つを含んだ状態で、異なる金属材料は、幾つかのるつぼのうちの少なくとも２つの中で蒸発させることができ、したがって異なる金属材料は、基板の上に１つの金属層又は金属合金層を形成する。追加的に又は代替的には、類似の金属材料を、幾つかのるつぼのうちの少なくとも２つの中で蒸発させることができ、したがって、堆積速度を増加させることができる。 According to exemplary embodiments that can be combined with other embodiments described herein, the evaporation source includes at least one evaporation crucible and at least one distribution pipe, eg, at least one linear vapor distribution shower. Including the head. However, the evaporation source can include two or three, finally four or five evaporation crucibles and corresponding distribution pipes. With the evaporation source including at least two of several distribution pipes, different metal materials can be evaporated in at least two of several crucibles, and thus different metal materials are One metal layer or metal alloy layer is formed on the substrate. Additionally or alternatively, similar metal materials can be evaporated in at least two of several crucibles, thus increasing the deposition rate.
本明細書に記載の実施形態によれば、蒸発源、堆積装置、蒸発源及び／又は堆積装置を操作する方法、並びに蒸発源及び／又は堆積装置を製造する方法が、垂直堆積のために構成される、即ち、基板は、層堆積中に、本質的に垂直配向（例えば、垂直±１０度）で支持される。更に、線源、並進運動及び蒸発方向の回転、特に本質的に垂直である軸、例えば、基板配向及び／又は線源の線延長方向に平行である軸の周りの回転の組み合わせにより、約８０％又はそれを上回る高い材料利用率が可能になる。これは、他のシステムと比較して、少なくとも３０％の改善である。 According to embodiments described herein, an evaporation source, a deposition apparatus, a method of operating an evaporation source and / or a deposition apparatus, and a method of manufacturing an evaporation source and / or deposition apparatus are configured for vertical deposition. That is, the substrate is supported in an essentially vertical orientation (eg, vertical ± 10 degrees) during layer deposition. Further, by a combination of rotation of the source, translation and evaporation direction, in particular rotation about an axis that is essentially perpendicular, eg, an axis that is parallel to the substrate orientation and / or the line extension direction of the source. %, Or higher material utilization is possible. This is an improvement of at least 30% compared to other systems.
処理チャンバ内、即ち、内部での層堆積用の真空チャンバ内での移動可能かつ回転可能な蒸発源により、高い材料利用率での連続的又はほぼ連続的なコーティングが可能になる。一般的に、本明細書に記載の実施形態は、２つの基板を交互にコーティングするために、１８０度旋回機構での走査源アプローチを使用することによって、高い堆積源効率（８５％を上回る）及び高い材料利用率（５０％以上）を可能にする。本明細書に記載の源効率は、コーティングされることになる基板の全面積の均一なコーティングを可能にするために、蒸気ビームが大面積基板のサイズに広がることから発生する材料損失を考慮する。材料利用率は、蒸発源のアイドル時間中に、即ち、蒸発源が蒸発した材料を基板上に堆積させることができない時間中に、発生する損失をさらに考慮する。 A movable and rotatable evaporation source in the processing chamber, i.e. in the vacuum chamber for layer deposition therein, allows for continuous or nearly continuous coating with high material utilization. In general, the embodiments described herein provide high deposition source efficiency (greater than 85%) by using a scan source approach with a 180 degree swivel mechanism to coat two substrates alternately. And enables high material utilization (over 50%). The source efficiencies described herein take into account the material loss that results from the vapor beam spreading over the size of the large area substrate to allow uniform coating of the entire area of the substrate to be coated. . The material utilization further takes into account losses that occur during the idle time of the evaporation source, i.e. during the time when the evaporation source cannot deposit the evaporated material on the substrate.
また更に、本明細書に記載され、垂直基板配向に関する実施形態により、堆積装置の小さな設置面積、及び特に基板上で有機材料及び金属材料の幾つかの層をコーティングするための幾つかの堆積装置を含む堆積システムの小さな設置面積が可能になる。本明細書に記載の装置は、大面積基板処理又は大面積キャリアの中での複数の基板の処理のために構成される。垂直配向は、現在及び未来の基板サイズ生成、即ち、現在及び未来のガラスサイズにとって良好なスケーラビリティを更に可能にする。 Still further, according to embodiments described herein with respect to vertical substrate orientation, a small footprint of the deposition apparatus, and in particular, several deposition apparatuses for coating several layers of organic and metallic materials on the substrate. Enables a small footprint of the deposition system including. The apparatus described herein is configured for large area substrate processing or processing of multiple substrates in a large area carrier. Vertical orientation further allows for good and scalable substrate size generation, ie good scalability for current and future glass sizes.
図１２は、本明細書に記載の実施形態による分配管を有する、例えば金属又は金属合金などの金属材料堆積のための方法７００のフローチャートを示す。分配管は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造用真空ツールの中に配置され得る。
FIG. 12 shows a flowchart of a
本開示の態様によれば、方法７００は、ブロック７１０で、第１の金属又は金属合金を第１の蒸発源で蒸発させることを含む。幾つかの実施形態によれば、方法７００は、第２の金属又は金属合金を第２の蒸発源で蒸発させるブロック７２０を更に含む。本明細書に記載の実施形態によれば、方法７００は、ブロック７３０において、第１の蒸発源で蒸発させた第１の金属又は金属合金を含む層を基板上に形成することを更に含む。本明細書に記載の代替的実施形態によれば、方法７００のブロック７３０は、第２の蒸発源で蒸発させた第２の金属又は金属合金を含む層を基板上に形成することを記載している。更に別の実施形態によれば、方法７００のブロック７３０は、第１及び第２の蒸発源でそれぞれ蒸発させた第１の金属又は金属合金と第２の金属又は金属合金との混合物を含む層を基板上に形成する処理を更に含む。実施形態によれば、第１の蒸発源の蒸発した材料は、銀（Ａｇ）であり得る。別の実施形態によれば、第２の蒸発源の蒸発した材料は、マグネシウム（Ｍｇ）であり得る。第１の蒸発源の蒸発した材料、例えばＡｇと、第２の蒸発源の蒸発した材料、例えばＭｇとは、１：２≦Ａｇ：Ｍｇ≦７：１の割合、特に１：１≦Ａｇ：Ｍｇ≦７：１の割合、更に具体的には１：１≦Ａｇ：Ｍｇ≦５：１の割合で蒸発し得る。
According to aspects of the present disclosure, the
本明細書に記載された実施形態によれば、基板は、本質的に垂直位置において金属材料でコーティングされている。分配管は、本質的に垂直に延びる線源を提供する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる、本明細書に記載の実施形態によれば、本質的に垂直とは、特に基板配向に言及する際に、２０°以下、例えば、１０°以下、の垂直方向からのずれを許容すると理解される。この垂直方向からのずれは、基板又はその上に堆積した層の上での粒子発生を減らすために使用することができる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる異なる実施形態によれば、蒸発源は、軌道、例えばループ状軌道又は線形ガイドなどの上の真空チャンバ内に設けられ得る。線形ガイドの軌道は、蒸発源の並進運動のために構成される。並進運動のためのドライバは、蒸発源の中、軌道若しくは線形ガイド、真空チャンバ内、又はこれらの組み合わせ内に設けることができる。 According to the embodiments described herein, the substrate is coated with a metallic material in an essentially vertical position. The distribution pipe provides a source that extends essentially vertically. According to embodiments described herein, which can be combined with other embodiments described herein, essentially vertical refers to 20 ° or less, particularly when referring to substrate orientation, for example, It is understood that a deviation from the vertical direction of 10 ° or less is allowed. This deviation from the vertical direction can be used to reduce particle generation on the substrate or the layer deposited thereon. According to different embodiments that can be combined with other embodiments described herein, the evaporation source can be provided in a vacuum chamber on a track, such as a loop track or a linear guide. The linear guide trajectory is configured for the translational movement of the evaporation source. Drivers for translational motion can be provided in the evaporation source, in a trajectory or linear guide, in a vacuum chamber, or a combination thereof.
上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他の更なる実施形態を考案することもでき、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。 While the above is directed to embodiments of the invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope of the invention is as follows: Determined by the claims.
Claims (15)
前記金属又は金属合金を蒸発させるように構成されている蒸発るつぼと、
分配管の長さに沿って提供された一又は複数の排出口を有する分配管であって、前記蒸発るつぼと流体連通している分配管と
を備え、
前記分配管が、第１のアウタチューブ及び第１のインナチューブを備え、
前記分配管及び前記蒸発るつぼが、１つの単一部品として提供される、蒸発源。 An evaporation source for a metal or metal alloy,
An evaporation crucible configured to evaporate the metal or metal alloy;
A distribution pipe having one or more outlets provided along the length of the distribution pipe, the distribution pipe being in fluid communication with the evaporating crucible,
The distribution pipe includes a first outer tube and a first inner tube;
An evaporation source, wherein the distribution pipe and the evaporation crucible are provided as one single piece.
請求項１から１０の何れか一項に記載の第１の蒸発源と、
請求項１から１０の何れか一項に記載の少なくとも第２の蒸発源と
を備え、
前記第１の蒸発源の前記一又は複数の排出口の少なくとも第１の排出口と、前記第２の蒸発源の前記一又は複数の排出口の少なくとも第２の排出口とが、２５ｍｍ以下の距離を有している、蒸発源アレイ。 An evaporation source array for a metal or metal alloy comprising:
The first evaporation source according to any one of claims 1 to 10,
And at least a second evaporation source according to any one of claims 1 to 10,
At least a first outlet of the one or more outlets of the first evaporation source and at least a second outlet of the one or more outlets of the second evaporation source are 25 mm or less. An evaporation source array having a distance.
前記分配管用の一又は複数の支持体であって、第１のドライバに連結可能であり又は前記第１のドライバを含み、前記第１のドライバが、前記一又は複数の支持体及び前記分配管の並進運動のために構成されている、支持体
を更に備える、請求項１１に記載の蒸発源アレイ。 The distribution pipe is rotatable around the axis during evaporation,
One or more supports for the distribution pipe, connectable to a first driver or including the first driver, wherein the first driver includes the one or more supports and the distribution pipe. The evaporation source array of claim 11, further comprising a support configured for translational movement of the evaporation source.
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