特許 7102418 蒸発した材料を基板の上に堆積するための蒸発源、堆積装置、蒸発した材料の蒸気圧を測定するための方法、及び蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-08

(45)【発行日】2022-07-19

(54)【発明の名称】蒸発した材料を基板の上に堆積するための蒸発源、堆積装置、蒸発した材料の蒸気圧を測定するための方法、及び蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20220711BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220711BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20220711BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 A

C23C14/24 U

H05B33/14 A

H05B33/10

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019538161

(86)(22)【出願日】2018-04-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-06-18

(86)【国際出願番号】 EP2018059893

(87)【国際公開番号】W WO2019201434

(87)【国際公開日】2019-10-24

【審査請求日】2019-09-17

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ゲーベレ， トーマス

(72)【発明者】

【氏名】ブッシュベック， ヴォルフガング

【審査官】今井 淳一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１０／０３８６３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０６３７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３５６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３９６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４６７８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／２４

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源（１００）であって、
－材料蒸発のためのるつぼ（１１０）と、
－前記蒸発した材料を前記基板に供給するための１つ又は複数の横方向に向いた出口（１２５）を備えた分配アセンブリ（１２０）であって、前記るつぼと流体連結している分配アセンブリ（１２０）と、
－前記分配アセンブリ（１２０）の内部空間（１２１）を圧力センサ（１４５）に結合するチューブ（１４０）を含む測定アセンブリ（１３０）と
を備え、
以下：
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリ（１２０）の前記内部空間（１２１）に配置された第１の部分（１４０Ａ）、及び前記分配アセンブリ（１２０）の外側に配置された第２の部分（１４０Ｂ）を有する；又は
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリ（１２０）と前記分配アセンブリ（１２０）のヒータ（１２６）との間の空間（１２２）に部分的に配置される；又は
前記測定アセンブリ（１３０）が、前記チューブ（１４０）の周りに少なくとも部分的に配置された加熱装置（１３４）を更に含む、
のいずれかの特徴を有し、
前記測定アセンブリ（１３０）が、前記チューブ（１４０）に結合されたパージガス導入デバイス（１３１）を更に備える、蒸発源（１００）。

【請求項2】

前記圧力センサ（１４５）が、機械圧力センサ、容量性圧力センサ、及び熱伝導率／対流真空ゲージ（ピラニタイプ）から成るグループから選択された圧力センサである、請求項１に記載の蒸発源（１００）。

【請求項3】

前記パージガス導入デバイス（１３１）が、不活性ガス源（１３６）に結合された質量流量コントローラ（１３５）を含む、請求項１又は２に記載の蒸発源（１００）。

【請求項4】

前記パージガス導入デバイス（１３１）が、０．１ｓｃｃｍ≦Ｑ’≦１．０ｓｃｃｍのパージガス流Ｑ’を供給するように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸発源（１００）。

【請求項5】

基板の上に複数の蒸発した材料を堆積するための蒸発源（１００）であって、
－第１の材料の蒸発のための第１のるつぼ（１１０Ａ）と、
－第１の蒸発した材料を前記基板に供給するための１つ又は複数の横方向に向いた出口を備えた第１の分配アセンブリ（１２０Ａ）であって、前記第１のるつぼと流体連結している第１の分配アセンブリ（１２０Ａ）と、
－第２の材料の蒸発のための第２のるつぼ（１１０Ｂ）と、
－第２の蒸発した材料を前記基板に供給するための１つ又は複数の横方向に向いた出口を備えた第２の分配アセンブリ（１２０Ｂ）であって、前記第２のるつぼと流体連結している第２の分配アセンブリ（１２０Ｂ）と、
－チューブ装置（１４４）及びパージガス導入装置を含む測定アセンブリ（１３０）と
を備え、
前記チューブ装置（１４４）が、第１のチューブ（１４１）及び第２のチューブ（１４２）を有し、前記第１のチューブ（１４１）が、前記第１の分配アセンブリ（１２０Ａ）の第１の内部空間（１２１Ａ）を圧力センサ（１４５）に結合し、前記第２のチューブ（１４２）が、前記第２の分配アセンブリ（１２０Ｂ）の第２の内部空間（１２１Ｂ）を前記圧力センサ（１４５）に結合し、
前記パージガス導入装置が、前記第１のチューブ（１４１）に結合された第１パージガス導入デバイス（１３１Ａ）、及び前記第２のチューブ（１４２）に結合された第２パージガス導入デバイス（１３１Ｂ）を有し、
以下、
前記第１のチューブ（１４１）が、前記第１の分配アセンブリ（１２０Ａ）の前記第１の内部空間（１２１Ａ）に配置された第１の部分（１４０Ａ）、及び前記第１の分配アセンブリ（１２０Ａ）の外側に配置された第２の部分（１４０Ｂ）を有し、前記第２のチューブ（１４２）が、前記第２の分配アセンブリ（１２０Ｂ）の前記第２の内部空間（１２１Ｂ）に配置された第１の部分（１４０Ａ）を有し、及び前記第２の分配アセンブリ（１２０Ｂ）の外側に配置された第２の部分（１４０Ｂ）を有する；又は
前記第１のチューブ（１４１）が、前記第１の分配アセンブリ（１２０Ａ）と前記第１の分配アセンブリ（１２０Ａ）のヒータとの間の空間に部分的に配置され、前記第２のチューブ（１４２）が、前記第２の分配アセンブリ（１２０Ｂ）と前記第２の分配アセンブリ（１２０Ｂ）のヒータとの間の空間に部分的に配置される；又は
前記測定アセンブリ（１３０）が、前記第１のチューブ（１４１）及び前記第２のチューブ（１４２）の周りに少なくとも部分的に配置された加熱装置を更に含む、
のいずれかの特徴を有する、
蒸発源（１００）。

【請求項6】

基板の上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源（１００）であって、
－材料蒸発のためのるつぼ（１１０）と、
－前記蒸発した材料を前記基板に供給するための１つ又は複数の横方向に向いた出口（１２５）を備えた分配アセンブリ（１２０）であって、前記るつぼと流体連結している分配アセンブリ（１２０）と、
－前記るつぼ（１１０）の内部空間（１１１）を圧力センサ（１４５）に結合するチューブ（１４０）を含む測定アセンブリ（１３０）と
を備え、
前記チューブ（１４０）が、前記るつぼ（１１０）の内部空間（１１１）に配置された第１の部分（１４０Ａ）、及び前記るつぼ（１１０）の外側に配置された第２の部分（１４０Ｂ）を有する、蒸発源（１００）。

【請求項7】

材料を基板に塗布するための堆積装置（２００）であって、
－真空チャンバ（２１０）と、
－前記真空チャンバ（２１０）に設けられた蒸発源（１００）であって、るつぼ（１１０）及び分配アセンブリ（１２０）を有する蒸発源（１００）と、
前記分配アセンブリ内の蒸気圧を測定するための測定アセンブリ（１３０）であって、前記測定アセンブリが第１の端と第２の端を有するチューブ（１４０）を備え、前記第１の端が前記分配アセンブリの内部空間に配置され、前記第２の端が圧力センサに結合される、測定アセンブリ（１３０）と
を備え、
前記分配アセンブリ（１２０）が１つ又は複数の横方向に向いた出口（１２５）を備え、さらに、
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリ（１２０）の前記内部空間に配置された第１の部分（１４０Ａ）、及び前記分配アセンブリ（１２０）の外側に配置された第２の部分（１４０Ｂ）を有する；又は、
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリ（１２０）と前記分配アセンブリ（１２０）のヒータ（１２６）との間の空間（１２２）に部分的に配置される、又は
前記測定アセンブリ（１３０）が、前記チューブ（１４０）の周りに少なくとも部分的に配置された加熱装置（１３４）を更に含む、
のいずれかの特徴を有し、
前記測定アセンブリ（１３０）は更に、前記チューブ（１４０）に結合されたパージガス導入デバイス（１３１）を含む、
堆積装置（２００）。

【請求項8】

るつぼ及び分配アセンブリを有する蒸発源内の蒸気圧を測定する方法であって、
－第１の端（１４８）及び第２の端（１４９）を有するチューブ（１４０）を備える測定アセンブリ（１３０）を提供すること（３１０）と、
－前記分配アセンブリの内部空間に前記第１の端を配置すること（３２０）と、
－前記第２の端を圧力センサに結合すること（３３０）と、
－蒸発した材料を供給するために材料を蒸発させること（３４０）と、
－前記蒸発した材料を前記るつぼから前記分配アセンブリ内に案内すること（３５０）と、
－前記圧力センサを使用して、前記チューブの前記第２の端に供給される圧力を測定すること（３６０）と
を含み、
前記分配アセンブリが、１つ又は複数の横方向に向いた出口（１２５）を備え、
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリの前記内部空間に配置された第１の部分（１４０Ａ）、及び前記分配アセンブリの外側に配置された第２の部分（１４０Ｂ）を有する；又は
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリと前記分配アセンブリのヒータ（１２６）との間の空間（１２２）に部分的に配置される；又は
前記測定アセンブリ（１３０）が、前記チューブ（１４０）の周りに少なくとも部分的に配置された加熱装置（１３４）を更に含む、
のいずれかであり、前記方法はパージガスを前記チューブ（１４０）に導入することを更に含む、方法（３００）。

【請求項9】

前記チューブ（１４０）の少なくとも一部を加熱することを更に含む、請求項８に記載の方法（３００）。

【請求項10】

請求項１から６の何れか一項に記載された蒸発源における蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法（４００）であって、
－前記蒸発源における前記蒸発した材料の蒸気圧を測定すること（４１０）と、
－測定された前記蒸気圧から前記蒸発速度を計算すること（４２０）と
を含む方法（４００）。

【請求項11】

るつぼ（１１０）及び分配アセンブリ（１２０）を有する蒸発源（１００）における蒸気圧差を測定する方法（５００）であって、
－前記分配アセンブリ（１２０）の内部空間（１２１）を第１の圧力センサ（１４５Ａ）に結合するチューブ（１４０）を含む第１の測定アセンブリ（１３０Ａ）を設けること（５１０）であって、前記チューブ（１４０）が前記分配アセンブリの前記内部空間（１２１）の第１の位置（Ｐ１）に設けられたチューブ開口部を有する、第１の測定アセンブリ（１３０Ａ）を設けること（５１０）と、
－前記蒸発源の内部空間を第２の圧力センサ（１４５Ｂ）に結合する更なるチューブ（１４０Ｄ）を備える第２の測定アセンブリ（１３０Ｂ）を設けること（５２０）であって、前記更なるチューブ（１４０Ｄ）が、前記分配アセンブリの前記内部空間（１２１）又は前記るつぼ（１１０）の内部空間（１１１）の第２の位置（Ｐ２）に設けられた更なるチューブ開口部（１４６Ｂ）を有する、第２の測定アセンブリ（１３０Ｂ）を設けること（５２０）と、
－前記第１の圧力センサ（１４５Ａ）及び前記第２の圧力センサ（１４５Ｂ）を使用して、前記蒸発源の前記蒸気圧差を測定すること（５３０）と
を含み、
前記分配アセンブリ（１２０）が１つ又は複数の横方向に向いた出口（１２５）を備え、
以下：
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリ（１２０）の前記内部空間（１２１）に配置された第１の部分（１４０Ａ）、及び前記分配アセンブリ（１２０）の外側に配置された第２の部分（１４０Ｂ）を有する；又は
前記チューブ（１４０）が、前記分配アセンブリ（１２０）と前記分配アセンブリ（１２０）のヒータ（１２６）との間の空間（１２２）に部分的に配置される、又は
前記第１及び第２の測定アセンブリ（１３０Ａ、１３０Ｂ）が、前記チューブ（１４０）の周りに少なくとも部分的に配置された加熱装置（１３４）を更に含む、
のうちいずれかであり、前記方法はパージガスを前記チューブ（１４０）及び前記更なるチューブ（１４０Ｄ）に導入することを更に含む、方法（５００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は、基板の上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源に関する。特に、本開示の実施形態は、蒸発した材料、特に蒸発した有機材料の蒸発速度を決定するための測定デバイスを有する蒸発源に関する。更に、本開示の実施形態は、蒸発源内の蒸発した材料の蒸気圧を測定する方法、並びに蒸発した材料の蒸発速度を決定する方法に関する。更に、本開示の実施形態は、堆積装置、特に有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）製造のための真空堆積装置に関する。

【背景技術】

【0002】

有機蒸発器は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）製造のためのツールである。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、バックライトを含んでいないので、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。更に、実際、ＯＬＥＤは、フレキシブル基板上に製造することができ、更なる用途がもたらされる。

【0003】

ＯＬＥＤの機能性は、有機材料のコーティング厚さ次第である。この厚さは、所定範囲内でなければならない。ＯＬＥＤの製造において、有機材料によるコーティングが影響を受ける堆積速度は、所定の許容範囲内にあるように制御される。換言すれば、有機蒸発器の堆積速度は、製造プロセスにおいて完全に制御されなければならない。

【0004】

したがって、ＯＬＥＤ用途だけでなく、他の蒸発プロセスについても、比較的長い時間にわたって高精度の蒸発速度が必要とされる。蒸発器の蒸発速度を測定するために利用可能な複数の測定システムがある。ただし、これらの測定システムには、取り扱い、信頼性、メンテナンス、精度、動作時間にわたる十分な安定性、及びコスト効率に関していくつかの欠陥がある。

【0005】

したがって、蒸発速度を測定するための改善された測定システムを有する蒸発源及び堆積装置、並びに最新技術の少なくともいくつかの問題を克服する蒸発速度を測定するための改善された方法に対する継続的な要求がある。

【発明の概要】

【0006】

上記に照らして、独立請求項による、基板の上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源と、材料を基板に塗布するための堆積装置と、蒸発源内の蒸気圧を測定する方法と、蒸発源内の蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法が提供される。更なる態様、利点及び特徴は、従属請求項、明細書、及び添付図面から明らかである。

【0007】

本開示の一態様によれば、基板の上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源が提供される。蒸発源は、材料蒸発のためのるつぼと、蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口を備えた分配アセンブリとを含む。分配アセンブリは、るつぼと流体連結している。更に、蒸発源は、分配アセンブリの内部空間を圧力センサに結合するチューブを含む測定アセンブリを含む。

【0008】

本開示の更なる態様によれば、基板の上に複数の蒸発した材料を堆積させるための蒸発源が提供される。蒸発源は、第１の材料を蒸発させるための第１のるつぼと、第１の蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口を備えた第１の分配アセンブリとを含む。第１の分配アセンブリは、第１のるつぼと流体連結している。加えて、蒸発源は、第２の材料を蒸発させるための第２のるつぼと、第２の蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口を備えた第２の分配アセンブリとを含む。第２の分配アセンブリは、第２のるつぼと流体連結している。更に、蒸発源は、チューブ装置及びパージガス導入装置を含む測定アセンブリを含む。チューブ装置は、第１のチューブと第２のチューブとを有する。第１のチューブは、第１の分配アセンブリの第１の内部空間を圧力センサに結合する。第２のチューブは、第２の分配アセンブリの第２の内部空間を圧力センサに結合する。更に、パージガス導入装置は、第１のチューブに結合された第１パージガス導入デバイス、及び第２のチューブに結合された第２パージガス導入デバイスを有する。

【0009】

本開示の更なる態様によれば、基板の上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源が提供される。蒸発源は、材料蒸発のためのるつぼと、蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口を備えた分配アセンブリとを含む。分配アセンブリは、るつぼと流体連結している。更に、蒸発源は、るつぼの内部空間を圧力センサに結合するチューブを備える測定アセンブリを含む。

【0010】

本開示の別の態様によれば、基板に材料を塗布するための堆積装置が提供される。堆積装置は、真空チャンバと、真空チャンバ内に設けられた蒸発源とを含む。蒸発源は、るつぼと分配アセンブリとを含む。更に、堆積装置は、分配アセンブリ内の蒸気圧を測定するための測定アセンブリを含む。測定アセンブリは、第１の端と第２の端とを有するチューブを含む。チューブの第１の端は、分配アセンブリの内部空間に配置される。チューブの第２の端は、圧力センサに結合される。

【0011】

本開示の更なる態様によれば、蒸発源内の蒸気圧を測定する方法が提供される。蒸発源は、るつぼと分配アセンブリとを有する。蒸発源内の蒸気圧を測定する方法は、測定アセンブリを提供することを含む。測定アセンブリは、第１の端と第２の端とを有するチューブを含む。加えて、方法は、分配アセンブリの内部空間に第１の端を配置することと、第２の端を圧力センサに結合することとを含む。更に、方法は、蒸発した材料を供給するための材料を蒸発させることと、蒸発した材料をるつぼから分配アセンブリに案内することと、圧力センサを使用して、チューブの第２の端に供給される圧力を測定することとを含む。

【0012】

本開示の更に別の態様によれば、発源における蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法が提供される。蒸発速度を決定するための方法は、蒸発源内の蒸発した材料の蒸気圧を測定することを含む。更に、方法は、測定された蒸気圧から蒸発速度を計算することを含む。

【0013】

本開示の更なる態様によれば、蒸発源内の蒸気圧差を測定する方法が提供される。蒸発源は、るつぼと分配アセンブリとを有する。方法は、分配アセンブリの内部空間を第１の圧力センサに結合するチューブを含む第１の測定アセンブリを提供することを含む。チューブは、分配アセンブリの内部空間の第１の位置に設けられたチューブ開口部を有する。加えて、方法は、蒸発源の内部空間を第２の圧力センサに結合する更なるチューブを含む第２の測定アセンブリを設けることを含む。更なるチューブは、分配アセンブリの内部空間の第２の位置に設けられた更なるチューブ開口部を有する。代替的には、更なるチューブ開口部は、るつぼの内部空間内の第２の位置に設けられる。更に、方法は、第１の圧力センサ及び第２の圧力センサを使用して、蒸発源の蒸気圧差を測定することを含む。

【0014】

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、記載された各方法の態様を実行する装置部品を含む。これらの方法の態様は、ハードウェア構成要素を用いて、適切なソフトウェアによってプログラミングされたコンピュータを用いて、これらの２つの任意の組合せによって、又はそれ以外の任意の態様で、実行されてもよい。更に、本開示による実施形態は、記載される装置を操作する方法も対象とする。記載された装置を操作する方法は、装置のあらゆる機能を実行するための方法の態様を含む。

【0015】

本開示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、上で簡単に概説した本開示のより具体的な説明を得ることができる。添付図面は、本開示の実施形態に関するものであり、以下に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本明細書に記載の実施形態による、蒸発源の概略図を示す。

【図2】本明細書に記載の更なる実施形態による、蒸発源の概略図を示す。

【図3】本明細書に記載の更なる実施形態による、蒸発源の概略図を示す。

【図4】本明細書に記載の更なる実施形態による、蒸発源の概略図を示す。

【図5】本明細書に記載の更なる実施形態による、蒸発源の概略図を示す。

【図6】本明細書に記載の更なる実施形態による、蒸発源の概略図を示す。

【図7】本明細書に記載の更なる実施形態による、蒸発源の断面上面図を示す。

【図8】本明細書に記載の実施形態による、堆積装置の概略図を示す。

【図9】本明細書に記載の更なる実施形態による、堆積装置の概略図を示す。

【図10】Ａ及びＢは、本明細書に記載の実施形態による、蒸発源内の蒸気圧を測定する方法を説明するためのフローチャートを示す。

【図11】本明細書に記載の実施形態による、蒸発源における蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法を説明するためのフローチャートを示す。

【図12】本明細書に記載の実施形態による、蒸発源内の蒸気圧差を測定する方法を説明するためのフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

ここから、本開示の種々の実施形態が詳細に参照されることになり、そのうちの１つ又は複数の例が図示される。図面に関する以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。個々の実施形態に関しては、相違点についてのみ説明する。本開示の説明として各例が提供されるが、例は本開示を限定することを意図するものではない。更に、１つの実施形態の一部として図示又は説明されている特徴は、更なる実施形態をもたらすために、他の実施形態で使用されることも、他の実施形態と併用されることも可能である。本記載がこのような修正例及び変形例を含むことが意図される。

【0018】

図１を例示的に参照すると、本開示による基板上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源１００が記載される。本明細書に記載の任意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１００は、材料蒸発のためのるつぼ１１０及び分配アセンブリ１２０を含む。例えば、分配アセンブリ１２０は、分配チューブ又は分配パイプでありうる。分配アセンブリ１２０は、図１に例示的に示されるように、蒸発した材料を基板１０に供給するための１つ又は複数の出口１２５を含む。例えば、１つ又は複数の出口は、ノズルであってもよい。更に、分配アセンブリ１２０は、るつぼと流体連結している。例えば、分配アセンブリは、図１に例示的に示されるように、結合ダクト１１３を介してるつぼに結合されてもよい。加えて、蒸発源１００は、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１を圧力センサ１４５に結合するチューブ１４０を含む測定アセンブリ１３０を含む。したがって、有益には、圧力センサは、測定アセンブリの内部空間の蒸発した材料の蒸気圧を測定するために使用することができる。蒸発速度は分配アセンブリ内の蒸気圧の直接関数であるため、測定アセンブリ１３０は、蒸発速度を決定するために使用することができる。したがって、本明細書に記載の実施形態は、有利には、インシトゥ（その場）の蒸気圧測定を実施し、インシトゥで蒸発速度を決定することを提供する。

【0019】

したがって、本明細書に記載の蒸発源の実施形態は、特に蒸発速度を決定するための測定システムに関して、従来の蒸発源と比較して改善されている。より具体的には、測定された蒸気圧から蒸発速度を決定するように構成された測定アセンブリを提供することにより、従来の蒸発速度測定システム、特に水晶振動子マイクロバランス（ＱＣＭ）の１つ又は複数の欠陥を克服することができる。例えば、蒸発速度の測定に使用される水晶振動子マイクロバランスには、取り扱い、信頼性、メンテナンス、精度、動作時間にわたる十分な安定性、及びコスト効率に関していくつかの欠陥がある。堆積速度を測定するために、ＱＣＭは、水晶振動子の周波数の変化を測定することにより、単位面積あたりの発振水晶上の堆積材料の質量変化を測定するための発振水晶を含む。測定精度を最適化するには、窒素を使用したガス冷却などによって、ＱＣＭを冷却する必要がある。したがって、ＱＣＭを使用する堆積速度測定システムは通常、かなりの量の窒素を必要とする。更に、例えば、加熱することなどにより、定期的に発振水晶上の堆積材料を除去する必要がある。更に、ＱＣＭを統合することは困難であり、継続的な動作／測定に制限される可能性があり、その結果コストが増加する。ＱＣＭを使用した蒸発速度の決定に関連する問題は、本明細書に記載の蒸発源の測定アセンブリによって少なくとも部分的又更には完全に克服される。

【0020】

本開示の様々な更なる実施形態をより詳細に説明する前に、本明細書で使用されるいくつかの用語に関するいくつかの態様を説明する。

【0021】

本開示において、「蒸発した材料を基板の上に堆積するための蒸発源」は、基板の上に堆積される蒸発した材料を提供するように構成されたデバイス又はアセンブリとして理解することができる。したがって、典型的には、「蒸発源」は、蒸発した材料を基板上に堆積するように構成される。特に、蒸発源は、有機材料堆積のために、例えば、大面積基板上へのＯＬＥＤディスプレイ製造のために、構成することができる。

【0022】

例えば、「大面積基板（ｌａｒｇｅ ａｒｅａ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、０．５ｍ２以上、具体的には１ｍ２以上の面積を有する主要面を有することができる。いくつかの実施形態では、大面積基板は、約０．６７ｍ２の基板（０．７３×０．９２ｍ）に相当するＧＥＮ４．５、約１．４ｍ２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に相当するＧＥＮ５、約４．２９ｍ２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に相当するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に相当するＧＥＮ８．５、或いは約８．７ｍ２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に相当するＧＥＮ１０とすることができる。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２のような更に次の世代、並びにそれに相当する基板面積を同様に実装することができる。

【0023】

本開示において、「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」という用語は、実質的にフレキシブルでない基板、例えば、ウエハ、サファイアなどの透明な結晶のスライス、又はガラスプレートを特に包含しうる。しかしながら、本開示はこれらに限定されず、「基板」という用語はまた、例えばウェブ又はホイルなどのフレキシブル基板も包含しうる。「実質的にフレキシブルでない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｉｎｆｌｅｘｉｂｌｅ）」という用語は、「フレキシブル」とは相違すると理解される。具体的には、０．５ｍｍ以下の厚さを有するガラスプレートなどの実質的にフレキシブルでない基板でも、ある程度の可撓性を有することがあり、実質的にフレキシブルでない基板の可撓性は、フレキシブル基板と比較して低い。本明細書に記載される実施形態によれば、基板は、材料を堆積させるのに適した任意の材料から作られることがある。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、又は堆積プロセス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グループから選択された材料から作られることがある。

【0024】

本開示において、「材料蒸発のためのるつぼ（ｃｒｕｃｉｂｌｅ ｆｏｒ ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）」は、るつぼに供給された材料を蒸発させるように構成されたるつぼとして理解することができる。「るつぼ（ｃｒｕｃｉｂｌｅ）」は、るつぼを加熱することによって蒸発させる材料のリザーバを有するデバイスとして理解することができる。したがって、「るつぼ」とは、原材料の蒸発及び昇華のうちの少なくとも１つによって、原料を蒸発させて気体にするために加熱することができる原材料リザーバとして理解することができる。典型的には、るつぼは、るつぼにおいて原材料を蒸発させて気体の原材料にするヒータを含む。例えば、蒸発させる材料は最初、粉末形態とすることができる。リザーバは、蒸発させる原材料、例えば有機材料を受け入れるための内容積を有することができる。例えば、るつぼの容積は、１００ｃｍ^３から３０００ｃｍ^３の間、具体的には７００ｃｍ^３から１７００ｃｍ^３の間、より具体的には１２００ｃｍ^３とすることができる。具体的には、るつぼは、るつぼの内容積に供給される原材料を、原材料が蒸発する温度に至るまで加熱するように構成された加熱装置を含みうる。例えば、るつぼは、約１００℃から約６００℃までの蒸発温度を有する有機材料などの有機材料を蒸発させるためのるつぼであってよい。したがって、本開示では、「蒸発した材料（ｅｖａｐｏｒａｔｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ）」という用語は、特にＯＬＥＤ製造に適した、蒸発した有機材料を指すことがある。

【0025】

本開示において、「分配アセンブリ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｓｓｅｍｂｌｙ）」は、分配アセンブリから基板へ蒸発した材料、特に蒸発した材料のプルームを供給するように構成されたアセンブリとして理解することができる。例えば、分配アセンブリは、細長い立方体でありうる分配管を含みうる。例えば、本明細書に記載される分配管は、分配管の長さに沿って少なくとも１つの線上に配置される複数の開口部及び／又はノズルを有する、線源を提供しうる。例えば、分配アセンブリ、特に分配パイプは、チタンで作ることができる。

【0026】

したがって、分配アセンブリは、例えば複数の開口部（又は細長いスリット）が内部に配置された、直線的な分配シャワーヘッドとすることができる。更に、典型的には、分配アセンブリは、例えば蒸発るつぼから基板まで、蒸発した材料を供給又は案内できる筐体、空洞、又はパイプを有することができる。本明細書に記載の他のいずれ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、分配管の長さは、少なくとも堆積される基板の高さに相当しうる。具体的には、分配管の長さは、堆積される基板の高さよりも、少なくとも１０％又は２０％も長くてもよい。例えば、分配管の長さは、１．３ｍ以上、例えば２．５ｍ以上とすることができる。したがって、基板の上端及び／又は基板の下端における均一な堆積を提供することができる。代替構成によれば、分配アセンブリは、垂直軸に沿って配置することができる１つ又は複数の点源を含みうる。

【0027】

したがって、本明細書に記載される「分配アセンブリ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｓｓｅｍｂｌｙ）」は、本質的に垂直に延びる線源を提供するように構成されうる。本開示において、「本質的に垂直に（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ）」という用語は、特に基板の配向を指すときに、垂直方向からの１０°以下の偏差を許容すると理解される。この偏差が提供されうるのは、垂直配向からある程度の偏差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うるためである。しかし、有機材料の堆積中の基板配向は、本質的に垂直とみなされ、水平の基板配向とは異なるとみなされる。したがって、基板の表面は、１つの基板上の次元の方向に延び、かつ基板上の他の次元に対応する他の方向に沿った並進運動を行う線源によってコーティングされうる。

【0028】

本開示において、「測定アセンブリ（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）」は、測定、特に圧力測定を実施するための測定デバイスを有するアセンブリとして理解することができる。より具体的には、通常、測定アセンブリは、例えば、図１に示すようなチューブ１４０を介して、分配アセンブリの内部空間に結合される圧力センサを含む。例えば、チューブ１４０は、１．０ｍｍ≦Ｄ≦７．５ｍｍ、特にＤ＝５ｍｍ±１ｍｍの直径Ｄを有することができる。通常、測定アセンブリのチューブの直径Ｄは、チューブの長さにわたって一定である。チューブの長さＬは、０．５ｍ≦Ｌ≦２．０ｍ、例えばＬ＝１．０ｍ±０．１ｍにすることができる。測定アセンブリ１３０のチューブ１４０の直径Ｄは、図３に例示的に示される。

【0029】

「圧力センサ」は、圧力を測定するために構成されたデバイスとして理解できる。例えば、圧力センサは、機械圧力センサ、容量性圧力センサ、特に容量性ダイアフラムゲージ（ＣＤＧ）、及び熱伝導率／対流真空ゲージ（ピラニタイプ）から成るグループから選択された圧力センサとすることができる。一例によれば、圧力センサは、高精度のダイアフラムゲージとすることができる。高精度のダイアフラムゲージは、有利には、特にフルスケールで、高精度、高分解能、高安定性及び再現性のある測定を提供する。

【0030】

図２に例示的に示すように、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いくつかの実施形態によれば、チューブ１４０は、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１に配置された第１の部分１４０Ａを含む。更に、チューブ１４０は、分配アセンブリ１２０の外側に配置された第２の部分１４０Ｂを含む。したがって、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１を圧力センサ１４５に結合するチューブ１４０は、分配アセンブリの側面で加熱でき、圧力センサ１４５の側面で室温に維持することができる。

【0031】

典型的には、チューブの第１の部分１４０Ａは、図２に例示的に示されるように、チューブ開口部１４６を含む。より具体的には、チューブ開口部１４６は、チューブ１４０の第１の端１４８に設けることができる。更に、図２を例示的に参照すると、チューブ１４０は、分配アセンブリ１２０の上壁１２３を通って分配アセンブリ１２０に進入するように配置することができる。代替的には、図３に例示的に示すように、チューブ１４０は、分配アセンブリ１２０の側壁１２４を通って分配アセンブリ１２０に進入するように配置することができる。

【0032】

図２を例示的に参照すると、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いくつかの実施形態によれば、測定アセンブリ１３０は、チューブ１４０に結合されたパージガス導入デバイス１３１を更に含む。特に、パージガス導入デバイス１３１は、分配アセンブリ１２０の外側のチューブ１４０に結合させることができる。例えば、パージガス導入デバイス１３１は、図３に例示的に示されるように、チューブの第２の部分１４０Ｂに結合させることができる。より具体的には、パージガス導入デバイス１３１は、チューブ１４０の第２の端１４９に近いチューブに結合することができる。言い換えれば、パージガス導入デバイス１３１は、圧力センサ１４５の前のチューブに結合させることができる。

【0033】

本開示において、「パージガス導入デバイス」は、パージガスを供給するように構成されたデバイスとして理解することができる。特に、パージガス導入デバイスは、０．１ｓｃｃｍ≦Ｑ’≦１．０ｓｃｃｍ、例えば、Ｑ’＝０．５ｓｃｃｍ±０．０５ｓｃｃｍのパージガス流Ｑ’を供給するように構成することができる。特に、本明細書に記載の任意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、パージガス導入デバイス１３１は、図３に例示的に示すように、質量流量コントローラ１３５を含むことができる。通常、質量流量コントローラ１３５は、パージガス源、特に不活性ガス源１３６に結合される。例えば、不活性ガス源１３６は、アルゴンガス源とすることができる。したがって、質量流量コントローラは、パージガス流Ｑ’を制御するように構成することができる。換言すれば、質量流量コントローラは、選択されたパージガス流の一定のパージガス流Ｑ’を提供するために使用することができる。

【0034】

したがって、本明細書に記載のパージガス導入デバイスを提供することは、小さな既知のパージガス質量流量、例えばアルゴンなどの不活性ガスを測定アセンブリのチューブ１４０に導入して、圧力センサを蒸発した材料の凝縮及び／又は汚染から保護することができるという利点を有する。更に、パージガスが、分配アセンブリに設けられた蒸発した材料と圧力センサとの間の移送媒体として作用しうると理解すべきである。

【0035】

測定アセンブリのチューブに導入されたパージガスは、圧力センサによって測定されたより高い圧力レベルに同期する蒸発源の分配アセンブリ内の圧力をシフトさせることがあると理解すべきである。この点に関して、パージガス導入デバイス１３１によって供給される一定のパージガス流Ｑ’は、比較的低い、例えば、０．１ｓｃｃｍ≦Ｑ’≦１．０ｓｃｃｍであり、これにより、特に蒸発源の分配アセンブリ内部の圧力が約１Ｐａ（０．０１ｍｂａｒ）である典型的な場合、パージガスから生じる追加圧力の影響は無視できることに留意されたい。

【0036】

更に、本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、パージガス導入デバイス１３１、特に質量流量コントローラ１３５は、定期的にパージガス流を減少又は停止するように構成される。したがって、測定アセンブリ１３０のチューブ１４０内のパージガス流を最小限に抑えることができ、これは最適な測定分解能を達成するのに有益でありうる。つまり、高圧センサ保護及び中程度の測定分解能に関連する高パージガス流と、低センサ保護及び高測定分解能に関連する低パージガス流との間で定期的に切り替えを行うことができるパージガス導入デバイスを設けることは、精度、信頼性、動作時間にわたる安定性、及びコスト効率に関して測定アセンブリの動作を最適化するのに有益でありうる。

【0037】

更に、パージガス流を停止するか、パージガス流を高レベルから低レベルに下げると、通常、分配内の実際の蒸気圧の分析及び外挿にも使用できるであろうポンプダウン曲線が得られると理解すべきである。特に、測定アセンブリのチューブの内容積が比較的小さく（例えば、直径Ｄ＝５ｍｍ、長さＬ＝１０００ｍｍのチューブの場合、約２０ｃｍ^３）、有益には、例えば１０秒（＜２０秒）のポンプダウン時間が生じることに留意されたい。したがって、第１の圧力Ａから第２の圧力Ｂに移行する時間もまた、圧力インジケータとして使用することができるだろう。小さな容積を伴う、図１から図５を参照して例示的に説明される際のチューブ１４０、又は図６Ａを参照して例示的に説明される際のチューブ装置１４４により、有利には、例えば、図６Ａに例示的に示すように、第１の分配アセンブリ１２０Ａ、第２の分配アセンブリ１２０Ｂ及び第３の分配アセンブリ１２０Ｃにおける圧力測定の間などの、高速圧力センサのサイクリングが可能になる。

【0038】

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いくつかの実施形態による、図３を例示的に参照すると、チューブ１４０は、分配アセンブリ１２０と分配アセンブリ１２０のヒータ１２６との間の空間１２２に部分的に配置することができる。より具体的には、図３に例示的に示すように、チューブ１４０の第３の部分１４０Ｃは、分配アセンブリ１２０と分配アセンブリ１２０のヒータ１２６との間の空間１２２に配置されうる。通常、チューブ１４０の第３の部分１４０Ｃは、第１の部分１４０Ａと第２の部分１４０Ｂとの間に提供される。典型的には、ヒータ１２６は、分配アセンブリ、特に分配アセンブリの壁を加熱するために提供される。例えば、図３に例示的に示されるように、ヒータは、分配アセンブリの壁の外側表面に対して距離を置いて設けることができる。したがって、分配アセンブリは、蒸発るつぼによって供給される蒸発した材料が分配アセンブリの壁の内側部分で凝縮しない温度まで加熱することができる。

【0039】

図４に例示的に示すように、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いくつかの実施形態によれば、測定アセンブリ１３０は、加熱装置１３４を更に含むことができる。特に、加熱装置１３４は、チューブ１４０の周りに少なくとも部分的に配置することができる。通常、加熱装置１３４は、使用される原材料の蒸発温度までチューブを加熱するように構成される。したがって、測定アセンブリのチューブ１４０内の蒸発した材料の有利な凝縮を回避することができる。

【0040】

図５を例示的に参照すると、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いくつかの実施形態によれば、加熱装置１３４が、圧力センサ１４５の周りに設けられてもよい。特に、加熱装置１３４は、圧力センサ１４５と同様に分配アセンブリの外側に配置されたチューブ１４０全体を加熱するように配置することができる。オプションとして、図５に示すようなパージガス導入デバイス１３１を設けることができる。

【0041】

図６Ａを例示的に参照すると、本開示による基板上に複数の蒸発した材料を堆積するための蒸発源１００が記載される。基板上に複数の蒸発した材料を堆積するための蒸発源は、基板上に２つ以上の異なる蒸発した材料を堆積するように構成された蒸発源として理解することができる。図６Ａに例示的に示すように、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実施形態によれば、基板上に複数の蒸発した材料を堆積する蒸発源１００は、第１の材料を蒸発させる第１のるつぼ１１０Ａと第１分配アセンブリ１２０Ａを含む。第１の分配アセンブリ１２０Ａは、第１の蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口を含む。第１の分配アセンブリ１２０Ａは、第１のるつぼ１１０Ａと流体連結している。加えて、蒸発源１００は、第２の材料を蒸発させるための第２のるつぼ１１０Ｂと、第２の分配アセンブリ１２０Ｂとを含む。第２の分配アセンブリ１２０Ｂは、第２の蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口を含む。第２の分配アセンブリ１２０Ｂは、第２のるつぼ１１０Ｂと流体連結している。

【0042】

更に、図６Ａに例示的に示すように、基板上に複数の蒸発した材料を堆積するための蒸発源１００は、第３材料を蒸発させるための第３るつぼ１１０Ｃと、第３分配アセンブリ１２０ＣＡとを含むことができる。第３の分配アセンブリ１２０Ｃは、第３の蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口を含む。第３の分配アセンブリ１２０Ｃは、第３のるつぼ１１０Ｃと流体連結している。３つの分配アセンブリを有する蒸発源は、三重蒸発源（ｔｒｉｐｌｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）とも称され、図７を参照して更に詳細に説明されうる。

【0043】

図１から図５を参照して説明した実施形態の特徴は、必要な変更を加えて、図６Ａに例示的に示すように複数の蒸発した材料堆積のための蒸発源に適用できると理解すべきである。

【0044】

加えて、図６Ａに例示的に示されるように、基板上に複数の蒸発した材料を堆積するための蒸発源１００は、チューブ装置１４４及びパージガス導入装置を含む測定アセンブリ１３０を含む。チューブ装置１４４は、第１のチューブ１４１及び第２のチューブ１４２を含む。加えて、チューブ装置１４４は、第３のチューブ１４３を含んでもよい。第１のチューブ１４１は、第１の分配アセンブリ１２０Ａの第１の内部空間１２１Ａを圧力センサ１４５に結合する。第２のチューブ１４２は、第２の分配アセンブリ１２０Ｂの第２の内部空間１２１Ｂを圧力センサ１４５に結合する。加えて、第３のチューブ１４３は、通常、第３の分配アセンブリ１２０Ｃの第３の内部空間１２１Ｃを圧力センサ１４５に結合する。図６Ａに例示的に示されるように、結合チューブ１４７は、第１のチューブ１４１、第２のチューブ１４２、及び第３のチューブ１４３を圧力センサ１４５に結合しうる。したがって、有益には、圧力センサ１４５は、複数の分配アセンブリ、例えば、図６Ａに例示的に示される分配アセンブリに結合されてもよい。

【0045】

更に、図６Ａに例示的に示すように、パージガス導入デバイスは、第１のチューブ１４１に結合された第１のパージガス導入デバイス１３１Ａを含みうる。加えて、パージガス導入装置は、第２のチューブ１４２に結合された第２のパージガス導入デバイス１３１Ｂを含みうる。更に、パージガス導入装置は、第３のチューブ１４３に結合された第３のパージガス導入デバイス１３１Ｃを含みうる。

【0046】

パージガス導入デバイス１３１に関して説明したような特徴は、例えば、図１から図５を参照すると、必要な変更を加えて、第１のパージガス導入デバイス１３１Ａ、第２のパージガス導入デバイス１３１Ｂ、及び第３のパージガス導入デバイス１３１Ｃに適用することができると理解すべきである。したがって、第１のパージガス導入デバイス１３１Ａは、第１の質量流量コントローラ１３５Ａを含むことができ、第２のパージガス導入デバイス１３１Ｂは、第２の質量流量コントローラ１３５Ｂを含むことができ、第３のパージガス導入デバイス１３１Ｃは、第３の質量流量コントローラ１３５Ｃを含むことができる。第１の質量流量コントローラ１３５Ａは、第１のパージガス源、特に第１の不活性ガス源１３６Ａに結合することができる。第２の質量流量コントローラ１３５Ｂは、第２のパージガス源、特に第２の不活性ガス源１３６Ｂに結合することができる。第３の質量流量コントローラ１３５Ｃは、第３のパージガス源、特に第３の不活性ガス源１３６Ｃに結合することができる。明示的に示されていないが、代替的には、第１の質量流量コントローラ１３５Ａ、第２の質量流量コントローラ１３５Ｂ、及び第３の質量流量コントローラ１３５Ｃは、共通のパージガス源に結合されうると理解すべきである。

【0047】

図６Ａを例示的に参照すると、いくつかの実施形態によれば、第１のバルブ１５１は、第１チューブ１４１内に、特に第１のパージガス導入デバイス１３１Ａと結合チューブ１４７との間に、設けられうる。追加的又は代替的には、第２のバルブ１５２は、第２のチューブ１４２内に、特に第２のパージガス導入デバイス１３１Ｂと結合チューブ１４７との間に、設けられうる。更に、追加的又は代替的には、第３のバルブ１５３は、第３のバルブ１４３内に、特に第３のパージガス導入デバイス１３１Ｃと結合チューブ１４７との間に、設けられうる。

【0048】

バルブ（例えば、第１のバルブ１５１、第２のバルブ１５２、及び第３のバルブ１５３）を設けることには、個々の分配アセンブリ内の圧力を別々に測定できるという利点がある。例えば、個々の分配アセンブリ内の圧力は、続いて、すなわちサイクリング測定シーケンスで測定できる。

【0049】

更に、別個のパージガス導入デバイス（例えば、第１のパージガス導入デバイス１３１Ａ、第２のパージガス導入デバイス１３１Ｂ、及び第３のパージガス導入デバイス１３１Ｃ）を設けることは、それぞれのチューブ（すなわち、第１のチューブ１４１、第２のチューブ１４２、及び第３のチューブ１４３）のパージガス流を最適な測定条件を提供するために個別に設定できるという利点を有する。例えば、複数の分配アセンブリの選択された分配アセンブリ内の圧力を測定するために、選択された分配アセンブリを圧力センサに結合するチューブ内のパージガス流は、他のチューブ内のパージガス流よりも低く設定できる。したがって、有利には、他のチューブの汚染及び／又は凝縮を回避することができる。その結果、有利には、単一の圧力センサは、例えば、測定される結合された分配アセンブリでの低パージ流を使用して、周期的又は定期的な方法で個々の分配アセンブリに結合することができる一方で、他の結合されていない分配アセンブリでは、より高く、より保護されたパージガス流を使用することができる。

【0050】

図７は、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る蒸発源の断面上面図を示す。具体的には、図７は、三重蒸発源とも称される、３つの分配アセンブリ、例えば３つの分配パイプを有する蒸発源の例を示す。したがって、三重蒸発源は、第１の分配アセンブリ１２０Ａ、第２の分配アセンブリ１２０Ｂ、及び第３の分配アセンブリ１２０Ｃを有する蒸発源として理解することができる。特に、３つの分配アセンブリ及び三重蒸発源の対応するるつぼは、互いに隣接して設けることができる。従って、有利には、三重蒸発源は、蒸発源アレイ、例えば、複数の種類の材料、例えば３つの異なる材料を同時に蒸発させることができる蒸発源アレイを提供することができる。

【0051】

図７を例示的に参照すると、本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、分配アセンブリ１２０は、分配パイプの長さに垂直な非円形断面を有する分配パイプとして構成することができる。例えば、分配チューブの長さに垂直な断面は、角が丸い三角形及び／又は角が切り取られた三角形とすることができる。特に、図７は、第１の分配パイプとして構成される第１の分配アセンブリ１２０Ａ、第２の分配パイプとして構成される第２の分配アセンブリ１２０Ｂ、及び第３の分配パイプとして構成される第３の分配アセンブリ１２０Ｃを示す。第１の分配パイプ、第２の分配パイプ、及び第３の分配パイプは、分配パイプの長さに垂直な実質的に三角形の断面を有する。本明細書に記載の任意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、図６Ａを参照して例示的に説明するように、各分配アセンブリは、それぞれのるつぼと流体連結している。

【0052】

図７に例示的に示すように、本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、蒸発器制御ハウジング１８０は、本明細書に記載の分配アセンブリ１２０に隣接して設けられうる。通常、蒸発器制御ハウジングは、蒸発器制御ハウジング内に大気圧を供給及び維持するように構成される。したがって、図７に例示的に示されるように、蒸発器制御ハウジングは、本明細書に記載されるように圧力センサ１４５を収容するように構成することができる。更に、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なるグループから選択された１つ又は複数の他の構成要素又はデバイスを収容するように構成されうる。

【0053】

図７には明示的に示されていないが、図７に示されている例示的な実施形態では、パージガス導入デバイス及びバルブ、例えば図６Ａを参照して説明したように、第１のパージガス導入デバイス１３１Ａ、第２のパージガス導入デバイス１３１Ｂ、第３のパージガス導入デバイス１３１Ｃ、第１のバルブ１５１、第２のバルブ１５２及び第３のバルブ１５３などを設けることができると理解すべきである。

【0054】

本明細書に記載の任意の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、分配アセンブリ、特に分配パイプは、分配アセンブリの内部に設けられる加熱素子によって加熱されうる。加熱素子は、内側チューブに留められた又は別な方法で固定された、例えば、コーティングされた加熱ワイヤなどの、加熱ワイヤによって提供することができる電気ヒータとすることができる。更に、図７を例示的に参照すると、冷却シールド１３８を設けることができる。冷却シールド１３８は、堆積領域、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字型の冷却シールドを提供するように配置された側壁を含みうる。例えば、冷却シールドは、水などの冷却流体用の導管が取り付けられた又は内部に設けられた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、冷却シールドを冷却するために、熱電性冷却デバイス又は他の冷却デバイスを設けることができる。典型的には、外側シールド、即ち、分配チューブの内部空洞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。

【0055】

図７では、例示の目的で、分配アセンブリの出口から出る蒸発した原材料が矢印により示される。分配アセンブリの本質的に三角形の形状により、３つの分配アセンブリから生じる蒸発コーンは、互いにごく近接している。したがって、有利には、異なる分配アセンブリからの原材料の混合を改善することができる。特に、分配パイプの断面の形状により、隣接する分配パイプの出口又はノズルを互いに近接して配置することができる。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の分配アセンブリの第１の出口又はノズルと、第２の分配アセンブリの第２の出口又はノズルとは、５０ｍｍ以下の距離、例えば、３０ｍｍ以下、又は２５ｍｍ以下、例えば５ｍｍから２５ｍｍまでの距離を有することができる。更に具体的には、第１の出口又はノズルの第２の出口又はノズルまでの距離は、１０ｍｍ以下とすることができる。

【0056】

図７に更に示されるように、シールドデバイス、特にシェーパシールドデバイス１３７は、例えば、冷却シールド１３８に取り付けられるか、又は冷却シールドの一部として提供することができる。シェーパシールドを設けることによって、出口を通って１つ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。いくつかの実施形態によれば、出口又はノズルを通って供給される蒸発した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。したがって、有利には、放射角の幅を制御することができる。

【0057】

図６Ｂを例示的に参照すると、別の実施形態による、基板上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源１００が記載される。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実施形態によれば、蒸発源１００は、材料蒸発のためのるつぼ１１０と、蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口１２５を有する分配アセンブリ１２０とを含む。分配アセンブリは、るつぼと流体連結している。更に、蒸発源１００は、るつぼ１１０の内部空間１１１を圧力センサ１４５に結合するチューブ１４０を含む測定アセンブリ１３０を含む。特に、チューブ１４０は、典型的には、るつぼ１１０の内部空間１１１に設けられたチューブ開口部１４６を有する。より具体的には、チューブ開口部１４６は、るつぼ１１０の内部空間１１１の上部に配置されてもよい。

【0058】

必要な変更を加えて、図１から図６Ａに示された例示的な実施形態で説明された特徴は、図６Ｂに示された実施形態に適用してもよいことを理解すべきである。

【0059】

したがって、図６Ｂに示す例示的な実施形態は、インシトゥ（その場）蒸気圧測定を実施し、蒸発速度を決定するための測定システムを有する蒸発源の代替的構成を表す。

【0060】

図６Ｃを例示的に参照すると、更なる実施形態による、基板上に蒸発した材料を堆積するための蒸発源１００が記載される。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実施形態によれば、蒸発源１００は、材料蒸発のためのるつぼ１１０と、蒸発した材料を基板に供給するための１つ又は複数の出口１２５を有する分配アセンブリ１２０とを含む。分配アセンブリは、るつぼと流体連結している。更に、蒸発源１００は、第１測定アセンブリ１３０Ａ及び第２測定アセンブリ１３０Ｂを含む。第１の測定アセンブリ１３０Ａは、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１を第１の圧力センサ１４５Ａと結合するチューブ１４０を含む。チューブ１４０は、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１内の第１の位置Ｐ１に設けられたチューブ開口部１４６を有する。特に、チューブ開口部１４６の第１の位置Ｐ１は、図６Ｃに例示的に示されるように、分配アセンブリの上部にありうる。第２の測定アセンブリ１３０Ｂは、蒸発源の内部空間を第２の圧力センサ１４５Ｂと結合する更なるチューブ１４０Ｄを含む。更なるチューブ１４０Ｄは、分配アセンブリの内部空間１２１内の第２の位置Ｐ２に設けられた更なるチューブ開口部１４６Ｂを有する。例えば、更なるチューブ開口部１４６Ｂの第２の位置Ｐ２は、図６Ｃに例示的に示されるように、分配アセンブリの下部にありうる。代替的には、図６Ｂを参照して例示的に説明されるように、更なるチューブ開口部１４６Ｂは、るつぼ１１０の内部空間１１１の第２の位置Ｐ２に設けることができる。

【0061】

したがって、図６Ｃに示す例示的な実施形態は、有利には、特に蒸発源の内部空間における第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の、蒸発源の蒸気圧差の測定能力を提供する。通常、第１の位置Ｐ１は、蒸発源の上部、特に分配アセンブリの内部空間の上部の位置である。第２の位置Ｐ２は、典型的には、蒸発源の下部の位置、例えば、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１の下部の位置、又はるつぼ１１０の内部空間１１１の上部の位置である。

【0062】

したがって、図６Ｃに例示的に示される実施形態は、有利には、蒸発源内の蒸気圧差を測定する方法を実施するために構成される。例えば、ノズル直径（総ノズルコンダクタンス）などに関して、分配アセンブリ内の蒸気圧差を測定することは、特に蒸発／コーティング速度が非常に低い場合に、蒸発条件を最適化するのに特に有益でありうる。

【0063】

必要な変更を加えて、図１から図６Ｂに示された例示的な実施形態で説明された特徴は、図６Ｃに示された実施形態に適用されてもよいと理解すべきである。特に、第２の圧力センサを使用する代わりに、更なるチューブ１４０Ｄを第１の圧力センサ１４５Ａに結合することができ、本明細書に記載のパージガス導入デバイスをチューブ１４０及び更なるチューブ１４０Ｄに結合することができると理解すべきである。例えば、図６Ｄに例示的に示すように、第１のパージガス導入デバイス１３１Ａ及び／又は第２のパージガス導入デバイス１３１Ｂを設けることができる。更に、チューブに第１のバルブ１５１を設けることができ、及び／又は更なるチューブ１４０Ｄに第２のバルブ１５２を設けることができる。

【0064】

図１２に示されるフローチャートを例示的に参照して、るつぼ１１０及び分配アセンブリ１２０を有する蒸発源１００内の蒸気圧差を測定する方法５００が説明される。この方法は、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１を第１の圧力センサ１４５Ａと結合するチューブ１４０を含む第１の測定アセンブリ１３０Ａを提供すること（図１２のブロック５１０によって表される）を含む。チューブ１４０は、図６Ｃに例示的に示されるように、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１内の第１の位置Ｐ１に設けられたチューブ開口部１４６を有する。更に、方法は、蒸発源の内部空間を第２の圧力センサ１４５Ｂと結合する更なるチューブ１４０Ｄを含む第２の測定アセンブリ１３０Ｂを提供すること（図１２のブロック５２０によって表される）を含む。更なるチューブ１４０Ｄは、図６Ｃに例示的に示されるように、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１内の第２の位置Ｐ２に設けられた更なるチューブ開口部１４６Ｂを有する。代替的には、図６Ｂを参照して例示的に説明されるように、更なるチューブ開口部１４６Ｂは、るつぼ１１０の内部空間１１１の第２の位置Ｐ２に設けることができる。更に、この方法は、第１の圧力センサ１４５Ａ及び第２の圧力センサ１４５Ｂを使用して蒸発源内の蒸気圧差を測定すること（図１２のブロック５３０によって表される）を含む。代替的には、第１圧力センサ１４５Ａ及び第２圧力センサ１４５Ｂを使用する代わりに、単一の圧力センサ（例えば、第１圧力センサ１４５Ａ）が、特に図６Ｄに例示的に示されるような測定アセンブリを有する蒸発源を使用する場合に、蒸発源における蒸気圧差を測定するために使用されてもよい。

【0065】

図８Ａ及び図８Ｂを例示的に参照して、本開示の実施形態による堆積装置が説明される。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実施形態によれば、堆積装置は、真空チャンバ２１０と、真空チャンバ２１０に設けられた蒸発源１００とを含む。蒸発源１００は、るつぼ１１０及び分配アセンブリ１２０を含む。特に、真空チャンバ２１０に設けられた蒸発源１００は、本明細書に記載の任意の実施形態による蒸発源１００、例えば、図１から図７を参照して例示的に説明した蒸発源とすることができる。更に、図８Ａ及び８Ｂに例示的に示されるように、分配アセンブリ内の蒸気圧を測定するための測定アセンブリ１３０が提供される。測定アセンブリは、第１の端１４８及び第２の端１４９を有するチューブ１４０を含む。チューブ１４０の第１の端１４８は、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１に配置される。チューブ１４０の第２の端１４９は、圧力センサ１４５に結合される。特に、圧力センサは、大気空間に設けることができる。

【0066】

例えば、圧力センサ１４５を設けることができる大気空間は、図８Ａに例示的に示すように、真空チャンバ２１０の外側に設けられた空間でありうる。真空チャンバ２１０の外側に設けられた圧力センサ１４５を備えた構成は、蒸発源の位置が真空チャンバに対して固定されている場合、すなわち、堆積プロセス中に、基板が蒸発源に対して移動される構成において、特に有益でありうる。代替的には、大気空間は、図８Ｂに例示的に示されるように、真空チャンバ２１０の内部に設けられた大気ボックス１９０又は大気容器によって提供することができる。例えば、大気ボックス１９０は、図７に例示的に示すように、分配アセンブリ１２０に結合することができ、これは、堆積プロセス中に蒸発源が基板に対して移動される構成に有益でありうる。「大気空間（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｓｐａｃｅ）」とは、大気圧を有する空間として理解することができる。したがって、大気ボックス又は大気容器は、大気ボックス又は大気容器内の気圧を維持するように構成されたボックス又は容器、すなわち閉じた空間として理解することができる。例えば、大気空間は、図７に例示的に示されるように、蒸発器制御ハウジング１８０によって提供されてもよい。したがって、蒸発器制御ハウジング１８０は、大気ボックス１９０又は大気容器として使用することができる。

【0067】

本開示において、「真空（ｖａｃｕｕｍ）」という用語は、例えば１０ｍｂａｒ未満の真空圧力を有する技術的な真空の意味で理解することができる。本明細書に記載される真空チャンバの圧力は、典型的には、約１０^－５ｍｂａｒから約１０^－８ｍｂａｒの間、より典型的には、約１０^－５ｍｂａｒから約１０^－７ｍｂａｒの間、更により典型的には、約１０^－６ｍｂａｒから約１０^－７ｍｂａｒの間とすることができる。いくつかの実施形態によれば、真空チャンバ内の圧力は、真空チャンバ内の蒸発した材料の分圧又は全圧のいずれかであると見なされうる（それらは、蒸発した材料のみが真空チャンバに堆積する成分として存在する場合、ほぼ同一でありうる）。いくつかの実施形態では、真空チャンバ内の全圧は、特に真空チャンバ内に蒸発した材料以外の第２の成分（例えばガスなど）が存在する場合、約１０^－４ｍｂａｒから約１０^－７ｍｂａｒまでの範囲でありうる。したがって、真空チャンバは、「真空堆積チャンバ（ｖａｃｕｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ）」、すなわち、真空堆積のために構成された真空チャンバとすることができる。

【0068】

図９を例示的に参照すると、本開示による堆積装置のいくつかの更なる任意の態様が記載される。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いくつかの実施形態によれば、真空堆積装置は、真空チャンバ２１０、真空チャンバ２１０に設けられた本明細書に記載の任意の実施形態による蒸発源１００、及び材料堆積中に基板１０を支持するように構成された基板支持体２２０を含む。特に、蒸発源１００は、図９に例示的に示されるように、トラック又は線形ガイド２２２上に設けることができる。通常、線形ガイド２２２は、蒸発源１００の並進運動のために構成される。更に、蒸発源の並進運動を提供するためのドライバを設けることができる。特に、蒸発源を非接触搬送するための搬送装置を真空堆積チャンバに設けてもよい。

【0069】

更に、図９に例示的に示されるように、線形ガイド２２２に沿った蒸発源１００の並進運動のために構成された源支持体２３１が提供されてもよい。典型的には、源支持体２３１は、図９に概略的に示されるように、蒸発るつぼの上に設けられたるつぼ１１０及び分配アセンブリ１２０を支持する。これにより、蒸発るつぼで生成された蒸気は、上に向かって、分配アセンブリの１つ又は複数の出口から移動することができる。従って、本明細書に記載するように、分配アセンブリは、蒸発した材料、特に蒸発した有機材料のプルームを分配アセンブリ１２０から基板１０へ供給するように構成される。

【0070】

図９に例示的に示されるように、真空チャンバ２１０は、ゲートバルブ２１５を有してもよく、それを介して、真空堆積チャンバを隣接するルーティングモジュール又は隣接するサービスモジュールに結合することができる。典型的には、ルーティングモジュールは、例えば更なる処理のために、基板を更なる真空チャンバに搬送するように構成される。サービスモジュールは、蒸発源のメンテナンスのために構成される。特に、ゲートバルブは、例えば、隣接するルーティングモジュール又は隣接するサービスモジュールなどの、隣接する真空チャンバへの真空シールを可能にし、図９に例示的に示されるように、基板及び／又はマスクを堆積装置２００の真空チャンバ２１０に出し入れするために開閉することができる。

【0071】

図９を例示的に参照すると、本明細書に記載の任意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したがって、２つの基板、例えば第１の基板１０Ａ及び第２の基板１０Ｂを、真空堆積チャンバ２１０内でそれぞれの搬送トラック上で支持することができる。更に、その上にマスク３３を供給する２つのトラックを設けることができる。具体的には、キャリアを非接触搬送するための更なる搬送装置に、基板キャリア及び／又はマスクキャリア搬送のためのトラックが設けられうる。

【0072】

通常、基板のコーティングには、それぞれのマスクによって、例えば、エッジ除外マスクによって、又はシャドウマスクによって、基板を遮蔽することが含まれうる。典型的な実施形態によれば、図９に例示的に示されるように、マスク、例えば、第１の基板１０Ａに対応する第１のマスク３３Ａ、及び第２の基板１０Ｂに対応する第２のマスク３３Ｂが、マスクフレーム３１に設けられ、所定の位置でそれぞれのマスクを保持する。

【0073】

図９に示すように、線形ガイド２２２は、蒸発源１００の並進運動の方向を提供する。蒸発源１００の両側には、マスク３３、例えば、第１の基板１０Ａを遮蔽するための第１のマスク３３Ａと、第２の基板１０Ｂを遮蔽するための第２のマスク３３Ｂとを設けることができる。マスクは、蒸発源１００の並進運動の方向と本質的に平行に延びることができる。更に、蒸発源の両側の基板は、並進運動の方向と本質的に平行に延びることもできる。

【0074】

図９は、蒸発源１００の概略図を単に示しており、堆積装置２００の真空チャンバ２１０に設けられた蒸発源１００は、図１から図７、図８Ａ及び図８Ｂを参照して例示的に説明されるように、本明細書に記載の実施形態の任意の構成を有することができると理解すべきである。

【0075】

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すフローチャートを例示的に参照して、本開示による蒸発源内の蒸気圧を測定する方法３００の実施形態が説明される。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実施形態によれば、方法３００は、第１の端及び第２の端を有するチューブを含む測定アセンブリを提供すること（図１０Ａのブロック３１０によって表される）を含む。特に、測定アセンブリは、図１から図８を参照して例示的に説明される実施形態による測定アセンブリ１３０とすることができる。更に、方法３００は、図２に例示的に示すように、分配アセンブリ１２０の内部空間１２１にチューブ１４０の第１の端１４８を配置すること（図１０Ａのブロック３２０によって表される）を含む。更に、方法３００は、第２の端１４９を圧力センサ１４５に結合すること（図１０Ａのブロック３３０によって表される）を含む。例えば、圧力センサ１４５は、大気空間に設けることができる。例えば、大気空間は、図８Ａに例示的に示されるように、真空チャンバ２１０の外側に提供される空間とすることができる。代替的に、大気空間は、図８Ｂに例示的に示されるように、真空チャンバ２１０の内部に設けられた大気ボックス１９０又は大気容器によって提供することができる。加えて、方法３００は、蒸発した材料を供給するための材料を蒸発させること（図１０Ａのブロック３４０によって表される）を含む。更に、方法３００は、蒸発した材料をるつぼから分配アセンブリに案内すること（図１０Ａのブロック３５０で表される）を含む。加えて、方法３００は、圧力センサを使用して、チューブの第２の端に供給される圧力を測定すること（図１０Ａのブロック３６０によって表される）を含む。特に、分配アセンブリ内の圧力ｐ２は、式ｐ２［ｍｂａｒ］＝ｐ１［ｍｂａｒ］-（Ｑ［ｍｂａｒ・ｌ・ｓ^－１］／Ｌ［ｌ・ｓ^－１］）から計算することができ、ここで、ｐ１は圧力センサによって測定された圧力、Ｑは質量流量、Ｌは流体コンダクタンスである。質量流量Ｑは、本明細書に記載の質量流量コントローラにより制御することができる。本明細書に記載のチューブの流体コンダクタンスＬは一定である。

【0076】

図１０Ｂに示されるフローチャートを例示的に参照すると、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いくつかの実施形態にしたがって、蒸発源内の蒸気圧を測定する方法３００は、チューブの少なくとも一部を加熱すること（図１０Ｂのブロック３４１によって表される）を更に含む。特に、チューブの少なくとも一部を加熱することは、典型的には、図３を参照して例示的に説明されるように、分配アセンブリ１２０のヒータ１２６を使用することを含む。更に、チューブの少なくとも一部を加熱することは、図４及び図５を参照して例示的に説明されるように、加熱装置１３４を使用することを含むことができる。

【0077】

更に、図１０Ｂに示されるフローチャートを例示的に参照すると、本明細書で説明される他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態にしたがって、蒸発源内の蒸気圧を測定する方法３００は、パージガスをチューブ１４０に導入すること（図１０Ｂのブロック３４２によって表される）を更に含む。特に、パージガスをチューブ１４０に導入することは、通常、圧力センサ１４５に結合されているチューブ１４０の端部にパージガスを導入することを含む。

【0078】

図１１に示されるフローチャートを例示的に参照して、本開示による蒸発源内の蒸発した材料の蒸発速度を決定するための方法４００の実施形態が説明される。本明細書で説明する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、方法４００は、蒸発源内の蒸発した材料の蒸気圧を測定すること（図１１のブロック４１０によって表される）を含む。更に、方法４００は、測定された蒸気圧から蒸発速度を計算すること（図１１のブロック４２０によって表される）を含む。蒸発速度は、分配アセンブリ内の蒸気圧の直接関数であるため、測定された蒸気圧から計算することができる。したがって、蒸気圧の計算では、通常、測定アセンブリの較正が事前に実行される。

【0079】

上記を考慮し、最新技術と比較して、蒸発源、堆積装置、蒸発源内の蒸気圧を測定する方法、及び蒸発源内の蒸発材料の蒸発速度を決定する方法の実施形態が、取り扱い及び／又は信頼性及び／又は保守及び／又は動作時間にわたる精度及び／又は安定性及び／又はコスト効率に関して改善されると理解すべきである。

【0080】

上記は実施形態を対象としているが、基本的範囲から逸脱することなく他のさらなる実施形態が考案されてもよく、その範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】