特許 7594597 材料蒸発のためのアセンブリ、真空堆積装置、および材料蒸発のための方法

(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】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】材料蒸発のためのアセンブリ、真空堆積装置、および材料蒸発のための方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20241127BHJP

   C23C 14/12 20060101ALI20241127BHJP

   C23C 14/26 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 A

C23C14/12

C23C14/26 B

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022541946

(86)(22)【出願日】2020-01-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-09

(86)【国際出願番号】 EP2020050213

(87)【国際公開番号】W WO2021139878

(87)【国際公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-11-01

(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

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】カーメギル， ペジマン

(72)【発明者】

【氏名】シュタルケ， セバスティアン

【審査官】山本 晋也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１５０６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００６００３８（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５７６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００５１２０４（ＫＲ，Ａ）

【文献】特表２００７－５００７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１４２３４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国登録特許第１０－１７７２６２１（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０２０／２４４７３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ１４／００－１４／５８

Ｈ０１Ｌ２１／００－２１／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料蒸発のためのアセンブリ（１００）であって、
るつぼ内の容積を少なくとも部分的に満たす材料蒸発のための粉体として材料を収容するように構成されたるつぼ（１１０）、
前記るつぼ内にある、複数のメッシュ構造体（１３０）および複数の導電体（１２０）、ここで前記複数の導電体（１２０）の各導電体は、前記複数のメッシュ構造体（１３０）の少なくとも１つのメッシュ構造体に熱を伝達するために前記複数のメッシュ構造体（１３０）の１つの対応するメッシュ構造体に連結されており、前記複数のメッシュ構造体の少なくとも１つは、前記材料に接触するように構成されており、ならびに
複数のコイル（１４０）、ここで前記複数のコイルの各コイルは、前記複数の導電体の少なくとも１つの対応する導電体に誘導エネルギーを提供するように構成されており、前記誘導エネルギーは、前記複数の導電体の少なくとも１つの対応する導電体を加熱し、熱は、材料蒸発のため、前記複数の導電体の対応する導電体に連結されているとともに前記材料に接触する前記複数のメッシュ構造体の少なくとも１つの対応するメッシュ構造体に伝達される、
を備える、材料蒸発のためのアセンブリ（１００）。

【請求項2】

前記複数の導電体が、リングである、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項3】

前記リングが、前記るつぼの内壁に隣接して配置されている、請求項２に記載のアセンブリ。

【請求項4】

前記複数のメッシュ構造体のうち先に加熱されたメッシュ構造体の下に隣接して配置された前記複数のメッシュ構造体のさらなるメッシュ構造体を加熱することによって、材料蒸発のために前記複数のメッシュ構造体の少なくとも１つのメッシュ構造体を順次加熱するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項5】

前記るつぼが、セラミックるつぼである、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項6】

前記複数のメッシュ構造体が、セラミック材料を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項7】

前記複数のメッシュ構造体が、炭化ケイ素を含む、請求項６に記載のアセンブリ。

【請求項8】

前記複数のコイルを通る電流の流れが、各コイルについて個別に制御可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項9】

前記複数のコイルが、水冷式である、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項10】

前記複数のコイルのワイヤ間又は導体間に冷却流体を供給する、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項11】

前記るつぼが、
底壁、
頂壁、
側壁、
前記頂壁内または前記頂壁の近くの開口部、
を備え、前記複数のコイルが、前記るつぼの前記側壁の周りに配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項12】

蒸発した材料の分配のために構成された、前記頂壁内または前記頂壁の近くの前記開口部と連通する分配管を、さらに備える、請求項１１に記載のアセンブリ。

【請求項13】

前記るつぼが、
底壁、
頂壁、
側壁、
前記底壁内または前記底壁の近くの開口部、
を備え、前記複数のコイルが、前記るつぼの前記側壁の周りに配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項14】

前記るつぼが、
底壁、
頂壁、
側壁、
前記底壁内または前記底壁の近くの開口部、
を備え、前記複数のコイルが、前記るつぼの前記側壁の周りに配置されている、請求項４に記載のアセンブリ。

【請求項15】

請求項１から３のいずれか一項に記載の材料蒸発のためのアセンブリ（１００）を備える、真空堆積装置（４００）。

【請求項16】

材料蒸発のための方法（６００）であって、
るつぼ内部の容積を少なくとも部分的に満たすために、粉体として材料を、複数のメッシュ構造体の少なくとも１つのメッシュ構造体が前記材料と接触するように、前記るつぼ内に用意すること、ここで、複数の導電体が、前記るつぼ内に設けられており、前記複数の導電体の各導電体が、前記複数のメッシュ構造体の少なくとも１つのメッシュ構造体に熱を伝達するために前記複数のメッシュ構造体の対応するメッシュ構造体に連結されており、
アセンブリの複数のコイルの少なくとも１つのコイルに電流を流すこと（６１０、６２０）、
前記複数のコイルの前記少なくとも１つのコイルから前記複数の導電体の少なくとも１つの対応する導電体に誘導エネルギーを提供し、前記複数の導電体の前記少なくとも１つの対応する導電体を加熱すること、および
前記複数の導電体の対応する導電体に連結された前記複数のメッシュ構造体の少なくとも１つの対応するメッシュ構造体への伝熱により前記材料を蒸発させること、
を含む方法。

【請求項17】

電流が、前記複数のコイルの各コイルに順次に流される、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示は、材料蒸発、例えば有機材料の蒸発のためのアセンブリおよび方法に関する。本開示の実施形態は、特に、蒸気流を生成するためのアセンブリおよび方法に関し、特に、真空堆積システムにおいて有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を作製するのに適した有機材料蒸気流を生成するためのアセンブリおよび方法に関する。特に、本開示の実施形態は、材料蒸発のためのアセンブリ、真空堆積装置、および材料蒸発のための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］多くの技術分野や用途において、基板上に材料の層を堆積させることは有益である。特に、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の製造中には、１種類以上の材料の薄膜が、基板上に形成される。特に、有機材料の層は、蒸発によって形成される。材料の蒸発には、蒸気の流れを発生させるために、るつぼを使用することができる。蒸気はマスクを通って、基板上に所定のパターンで膜を形成する。また、ＯＬＥＤの作製には、ホストとドーパントなどの２種類以上の材料の共堆積も考えられている。

【0003】

［０００３］ＯＬＥＤは、発光層が特定の有機材料の薄膜を含む発光ダイオードである。ＯＬＥＤは、特に、テレビ画面、コンピューターモニター、携帯電話などのディスプレイ、照明用途に使用されている。ＯＬＥＤディスプレイは、従来のＬＣＤディスプレイと比較して、より優れた性能を示す。特に、ＯＬＥＤディスプレイは、高輝度・高コントラスト、広視野角、色の範囲の向上を提供する。ディスプレイに画素を表示するためにＯＬＥＤが使われているが、ＯＬＥＤは直接発光するので、バックライトが不要である。そのため、性能の向上に加え、ＯＬＥＤディスプレイのエネルギー消費も、従来のＬＣＤディスプレイに比べて大幅に削減される。ＯＬＥＤは、フレキシブルな基板上に製造することもできる。

【0004】

［０００４］ＯＬＥＤは、２つの電極の間に１層以上の有機材料を含む。ＯＬＥＤディスプレイでは、したがって有機蒸発器を用いて基板上に層が堆積され、個別に制御可能な画素を持つマトリックスを形成する。有機蒸発器では、有機材料を加熱して蒸発させる。次に、蒸気がマスクを通して基板上に導かれ、所定のパターンで層を形成する。

【0005】

［０００５］堆積させる材料の蒸発には、るつぼを使用することができる。蒸発させる材料は、通常、粉体として、固体状態で、るつぼ内に配置され、るつぼ内に配置された材料を蒸発させるために、熱が供給される。

【0006】

［０００６］蒸発時に劣化しやすい非常に不安定な有機材料の劣化を避けながら、るつぼ内の材料の蒸発速度を正確に保証することは、困難な場合がある。

【0007】

［０００７］それゆえ、材料の劣化を最小限に抑えるために、るつぼ内の熱または熱分布を制御することは、有益である。この利点は、ＯＬＥＤならびにＯＬＥＤスクリーンおよびディスプレイの製造に特に関連する。

【発明の概要】

【0008】

［０００８］上記に照らして、材料蒸発のためのアセンブリ、真空堆積装置、および材料蒸発のための方法が提供される。さらなる詳細、態様、利点、および特徴が、従属請求項、詳細な説明、および添付の図面から明らかである。

【0009】

［０００９］一実施形態によれば、材料蒸発のためのアセンブリが提供される。材料蒸発のためのアセンブリは、材料蒸発のための材料を収容するように構成されたるつぼと、るつぼ内に配置された１つ以上のメッシュ構造体と、誘導エネルギーを提供するように構成された１つ以上のコイルとを含み、誘導エネルギーは、材料蒸発のために１つ以上のメッシュ構造体を加熱する。

【0010】

［００１０］一実施形態によれば、真空堆積装置が提供される。真空堆積装置は、本開示のいずれかの実施形態による材料蒸発のためのアセンブリを含む。

【0011】

［００１１］一実施形態によれば、材料蒸発のための方法が提供される。材料蒸発のための方法は、１つ以上のメッシュ構造体の少なくとも１つのメッシュ構造体が材料と接触するように、るつぼ内に材料を用意すること、アセンブリの１つ以上のコイルに電流を流すこと、および誘導加熱により材料を蒸発させることを含む。

【0012】

［００１２］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、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、実施態様を参照することによって行われ、そのいくつかが、添付の図面に示されている。しかしながら、添付の図面は、例示的な実施態様のみを示し、したがって、範囲を限定すると見なされるべきではなく、他の同等に有効な実施態様を認めることができることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の実施形態による材料蒸発のためのアセンブリの概略断面図を示す。

【図2】分配管を備えた、本開示の実施形態による材料蒸発のためのアセンブリの概略断面図を示す。

【図3】るつぼの底壁の近くに開口部を備えた、本開示の実施形態による材料蒸発のためのアセンブリの概略断面図を示す。

【図4】本開示の実施形態による蒸発装置の概略図を示す。

【図5】本開示の実施形態による材料蒸発のための実施形態を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［００１８］次に、様々な実施形態について詳細に言及する。実施形態の１つ以上の例が、各図に示されている。各例は、説明のために提供されるものであり、限定を意味するものではない。例えば、ある実施形態の一部として図示または説明された特徴は、他の任意の実施形態で、またはそれと組み合わせて使用されて、さらに別の実施形態をもたらすことができる。本開示は、このような修正および変形を含むことが意図される。図に示された詳細、寸法、角度、その他の特徴の多くは、特定の実施態様を例示したものに過ぎない。したがって、他の実施態様は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、他の詳細、構成要素、および特徴を有することができる。さらに、本開示のさらなる実施態様は、以下に説明する詳細のいくつかがなくても、実施することができる。

【0015】

［００１９］以下の図面の説明において、同じ参照番号は、同じまたは類似の構成要素を示している。一般的には、個々の実施形態に関する相違点のみを説明する。特に断らない限り、ある実施形態における部分または態様の説明は、他の実施形態における対応する部分または態様にも適用することができる。

【0016】

［００２０］本明細書に記載されるアセンブリおよび方法は、特に、例えば、ＯＬＥＤならびにＯＬＥＤディスプレイ、スクリーンおよびモニターの製造に用いられるような有機蒸発器における、材料蒸発のために構成されている。

【0017】

［００２１］本開示の実施形態において、蒸気は、るつぼ、特にセラミックるつぼ内で誘導によって生成される。るつぼは、１つ以上のメッシュ構造体を含む。例えば、誘導熱を１つ以上のメッシュ構造体に伝達するために、１つ以上の導電体が、るつぼ内に設けられてもよい。いくつかの実施形態では、導電体は、るつぼの内壁に隣接して配置されたリング、特に金属リングとすることができる。

【0018】

［００２２］本明細書に記載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よれば、材料蒸発のためのアセンブリが提供される。アセンブリは、材料蒸発のための材料を収容するように構成されたるつぼと、るつぼ内に配置された１つ以上のメッシュ構造体とを含む。１つ以上のコイルが、誘導エネルギーを提供するように構成され、誘導エネルギーは、材料蒸発のために１つ以上のメッシュ構造体を加熱する。例えば、１つ以上のコイルは、１つ以上の導電体を加熱することにより、１つ以上のメッシュ構造体を間接的に加熱してもよい。加えて、または代わりに、１つ以上のコイルは、例えば、メッシュ構造体内に誘導電流を発生させることによって、１つ以上のメッシュ構造体を直接加熱してもよい。

【0019】

［００２３］図１は、本開示の実施形態による材料蒸発のためのアセンブリの概略断面図を示す。材料蒸発のためのアセンブリ１００は、るつぼ１１０と、るつぼ内に配置された１つ以上のメッシュ構造体１３０と、１つ以上のコイル１４０とを含む。１つ以上のコイル１４０のコイルに流れる電流は、１つ以上のメッシュの少なくとも１つのメッシュを加熱する。１つ以上のコイル１４０のコイルは、るつぼ１１０内の１つ以上のメッシュ１３０の少なくとも１つのメッシュに伝達される誘導加熱を提供するように構成される。いくつかの実施形態では、３つ以上のコイルを提供することができ、各コイルは、１つ以上のメッシュ構造体の対応するメッシュ構造体に加熱を提供するように構成される。例えば、６つ以上のコイルを提供することができる。

【0020】

［００２４］いくつかの実施形態によれば、３つのメッシュ構造体が、るつぼの充填高さに沿って提供され得る。るつぼ内に提供された材料の量に応じて、複数のメッシュ構造体のうちのメッシュ構造体をオンまたはオフに切り替えることができる。具体的には、より多くの材料が、るつぼに提供されるほど、加熱されるメッシュ構造体の量を減らすことができる。したがって、るつぼに提供された材料への熱負荷を減らすことができ、同時に、メッシュ構造体による蒸発材料の目詰まりを回避することができる。

【0021】

［００２５］図１に例示的に示すように、１つ以上の導電体１２０が、るつぼ１１０内にある。１つ以上のコイル１４０のうちの１つ以上のコイルに流れる電流は、１つ以上の導体１２０のうちの１つ以上の導体の内部に電流を誘導する。したがって、１つ以上の導体は、誘導加熱によって加熱される。誘導加熱は、１つ以上の導体から、るつぼ１１０内に配置された１つ以上のメッシュ構造体１３０のうちのそれぞれのメッシュ構造体に伝達される。

【0022】

［００２６］いくつかの実施形態では、るつぼは、材料によって、特に、ＯＬＥＤ、例えば、またはＯＬＥＤディスプレイもしくはスクリーンの製造のための有機材料によって、少なくとも部分的に満たされている。材料は、１つ以上のメッシュ構造体１３０のメッシュを通過して、るつぼ１１０内の容積またはメッシュ構造体間の容積、またはメッシュ構造体とるつぼの壁との間の容積を少なくとも部分的に満たす粉体であり得る。加熱するために、粉体は、１つ以上のメッシュ構造体１３０のメッシュ構造体に接触することができる。

【0023】

［００２７］１つ以上のコイル１４０の少なくとも１つのコイルに電流が流れると、るつぼ内の１つ以上の導電体１２０の少なくとも１つの導電体が、電磁誘導によって、すなわち誘導加熱によって加熱される。いくつかの実施形態では、熱は、少なくとも１つの導電体から１つ以上のメッシュ構造体１３０の少なくとも１つのメッシュ構造体へ、さらに伝達される。少なくとも１つの導電体から少なくとも１つのメッシュ構造体に熱が伝達されると、メッシュ構造体が熱くなり、メッシュ構造体に接触している粉体やメッシュ構造体を埋没させている粉体に熱がさらに伝達され、粉体が蒸発する。

【0024】

［００２８］例えば、１つ以上の導電体をリング状またはリングの形になるように設けることが有利である。したがって、１つ以上の導電体は、１つ以上の導電体によって間接的に加熱されるようにメッシュ構造体を囲むことができる。加えて、または代わりに、１つ以上の導電体１２０は、るつぼの１つ以上の内壁の近くに配置され得る。あるいは、１つ以上の導電体は、誘導によって加熱されるのに適している限り、るつぼ内で異なる位置に配置されていてもよい。１つ以上の導電体、具体的には１つ以上の金属リングが、誘導によって加熱され、熱が、隣接するメッシュ構造体に伝達される。メッシュに接触している材料蒸発のための材料が、加熱され、その間、るつぼの壁は、蒸発している材料に比べ低温である。したがって、特に、るつぼの壁から熱が供給されるようなるつぼと比較して、有機材料への熱負荷を減らすことができる。

【0025】

［００２９］いくつかの実施形態では、るつぼは、壁、例えば、頂壁、底壁、側壁を含む。図２に示すように、開口部２１０が、壁に設けられており、例えば、図１および図２では頂壁に、図３では底壁に設けられている。コイルが、るつぼの外側の側面に巻かれている。いくつかの実施形態では、材料は、るつぼの壁の充填開口部を通して、るつぼ内に移送されることができる。前記充填開口部は、例えば、適切なシールまたはプラグで、密閉可能であってもよい。

【0026】

［００３０］いくつかの実施形態では、別々に作動できる１つ以上のコイル、例えば３つのコイルが存在し、すなわち、電流を各コイルに別々に流すことができる。例えば、コイルは、例えば、アクティブ水冷などの水冷によって、冷却されることができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のコイル１４０をよりよく冷却するために、水または冷却流体が、１つ以上のコイル１４０の中空ワイヤ内を流れてもよい。加えて、または代わりに、１つ以上のコイルのワイヤ間または導体間に冷却流体を供給することができる。流体は、気体または液体であり得る。

【0027】

［００３１］図５は、材料蒸発のための方法６００のフローチャートを示す。るつぼの内部の上側にあるメッシュ構造体、すなわち図１における上側のメッシュ構造体まで充填され得る、図１に示するつぼを考えると、一番上のコイルのみを作動させることができる（ボックス６１０で示される）。有機材料の表面、例えば、るつぼに充填されたある量の粉体の上面が、一番上のメッシュによって加熱され、一番上のメッシュは、一番上のコイルによって加熱される。残りのコイルは、作動されない。したがって、残りのメッシュは、能動的に加熱されることがなく、材料の劣化を回避または低減することができる。蒸発器のさらなる動作の間、有機材料は消費され、図１に示される例示的な実施形態において、るつぼ内の有機材料の充填レベルが低下する。充填レベルは、一番上のメッシュ構造体より低くなるように低下し得る。それに応じて、先に作動されたメッシュ構造体より下のさらなるメッシュ構造体が、さらなる別のコイルの作動によって追加的に加熱され得る（ボックス６２０で示される）。時間とともに、中央のコイル、そして最後に一番下のコイルが、プロセスに加えられ、るつぼ内の材料を全て蒸発させる。

【0028】

［００３２］蒸発させる材料だけが蒸発温度になればよいので、上から下へコイルを作動させること、つまり、最初は一番上のコイルだけを作動させ、時間とともに中央のコイル、そして最後に一番下のコイルの作動を追加することが、有利である。それ以外の材料は、より低温のままとすることができる。さらに、後続のより低いコイルの作動、例えば、後続のより低いメッシュの加熱（ボックス６２０を参照）に際して、より上のコイルは、低い充填レベルに対してより上のメッシュ構造体の目詰まりを回避するために、アクティブなままである。

【0029】

［００３３］本開示に関連する１つの特定の利点は、例えば、蒸発プロセス中の材料劣化の回避または低減である。また、蒸発材料の熱負荷が軽減され、より大きな表面積が、蒸発のために利用できる。他の実施形態では、異なる数のコイルが存在してもよく、電流は、上から下への方向に沿って隣接するコイルに順次、流される。電力消費などによりコイルに発生する熱を放散させるために、アクティブ冷却を使用することができる。

【0030】

［００３４］図２に示すように、開口部２１０を、るつぼの頂壁内または頂壁の近くに設けることができ、蒸発した材料の蒸気が、前記開口部を通って、例えば、分配管２００内を流れ、開口部２０２を通って、コーティングされるべき基板上に導かれる。本明細書に記載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よれば、１つ以上の導電体１２０は、例えば伝導によって、１つ以上のメッシュ構造体に熱を伝達するために、１つ以上のメッシュ構造体１３０に連結されている。上述したように、各導電体は、対応するメッシュ構造体に連結されてもよい。あるいは、各導電体は、対応するメッシュ構造体のセット、例えば、るつぼ内に配置された２つ以上のメッシュ構造体に連結させることができる。

【0031】

［００３６］蒸発させる材料、例えば粉体を、るつぼ１１０内に配置することができる。例えば、粉体を、例えば、るつぼ１１０の頂壁内もしくは頂壁の近くの開口部２１０を通して、または密閉可能な開口部を通して導入することができる。分配管は、るつぼに材料を導入することを可能にするため、例えば、粉体の導入を可能にするために、取り外し可能で、一時的に分解されてもよい。るつぼ１１０内に導入された材料は、るつぼ内のメッシュ構造体を覆うことができる。図２では、３つのコイル１４０が、例示的に示されている。図５に示すような、材料蒸発のための方法６００によれば、ボックス６１０に従って、図２に示す一番上のコイルに電流が流され、それゆえ、開口部２１０に最も近い一番上のメッシュ構造体が加熱される。そのため、一番上のメッシュ構造体に接触している材料が、蒸発する。一番上のメッシュ構造体に接触している全ての材料が完全に蒸発すると、ボックス６２０に従って、図２に示す３つのコイル１４０のうちの中間のコイルにも電流が流され、図２に示すメッシュ構造体１３０のうちの中間のメッシュ構造体の上にある材料が蒸発する。中間のメッシュ構造体に接触している材料も完全に蒸発すると、最後に、図５のボックス６２０に従って、図２に示した３つのメッシュ構造体１３０のうちの一番下のメッシュ構造体を加熱するために、３つのコイル１４０のうちの一番下のコイルにも電流が流される。

【0032】

［００３７］蒸発中、蒸気は、るつぼ１１０の頂壁内の開口部２１０または頂壁の近くの開口部２１０を通過し、分配管２００を通って流れ、最後に分配管２００の開口部２０２から均一な流れで出て、本開示の実施形態による真空堆積装置内で基板をコーティングする。

【0033】

［００３８］いくつかの実施形態では、メッシュ構造体と導電体を形成するリング（例えば金属リング）との間に良好な熱的接触が提供される。１つ以上のメッシュ構造体は、良好な熱伝導性を示す。いくつかの実施形態では、１つ以上のメッシュ構造体は、セラミック材料を含む。例えば、１つ以上のメッシュ構造体は、ＡｌＮまたはシェイパル（Ｓｈａｐａｌ）、すなわちＡｌＮとＢＮの組み合わせ、例えば７０％の窒化アルミニウムと３０％の窒化ホウ素を含むことができ、またはそれらから構成されることができる。１つ以上のメッシュ構造体は、炭化ケイ素を含んでもよい。

【0034】

［００３９］本明細書に記載の実施形態によれば、有機材料は、同程度の低温のるつぼに収容されることができる。そのため、材料の劣化を防ぐことができる。有機材料は、短時間、加熱されて、蒸発し、例えば、メッシュ構造体に近い材料だけが、加熱される。したがって、本明細書に記載される他の実施形態と組み合わせることができる例示的な実施形態は、同程度の低い熱伝導率のるつぼを有する。るつぼは、セラミック材料を含んでもよい。るつぼは、ＳｉＣを含んでもよいが、るつぼの熱伝導率が炭化ケイ素より低くなるようなセラミックが、用いられてもよい。したがって、るつぼと１つ以上のメッシュ構造体のアセンブリに導入された熱による、るつぼの他の領域、例えば、現在加熱されていない領域における温度上昇を、少なくすることができる。いくつかの実施形態によれば、るつぼは、ＺｒＯ２、ＡｌＯ２、またはＰＢＮ（熱分解窒化ホウ素）を含むか、またはこれらから構成されてもよい。

【0035】

［００４０］いくつかの実施形態では、１つ以上のコイル１４０の各コイルを流れる電流を個別に制御することにより、コイルに結合された１つ以上の導電体の誘導加熱を個別に制御することができる。１つ以上のコイル１４０の各コイルに流れる電流を個別に制御することにより、１つ以上のメッシュ構造体の加熱を個別に制御することができる。

【0036】

［００４１］いくつかの実施形態では、材料蒸発のためのアセンブリ１００は、底壁、頂壁、側壁、頂壁内または頂壁の近くの開口部を含み、１つ以上のコイルが、るつぼの側壁の周りに配置されている。

【0037】

［００４２］いくつかの実施形態では、材料蒸発のためのアセンブリの底壁および頂壁は、地表に対して平行に配置され、頂壁は、アセンブリの底壁よりも地表から高い距離／高さにある。いくつかの実施形態では、るつぼ内で発生した蒸気は、頂壁内の開口部２１０または頂壁の近くの開口部２１０を通って垂直方向に流れる。

【0038】

［００４３］１つ以上のコイル１４０は、さらに、能動的に冷却されてもよい。例えば、るつぼの壁と材料蒸発のためのアセンブリのさらに外側の壁との間の空間において、１つ以上のコイルの周囲に水が流れてもよい。さらに、加えて、または代わりに、コイルは、中空の巻線または導体を含んでもよい。巻線または導体を中空にすることで、コイルの巻線または導体内を冷却することができる。

【0039】

［００４４］いくつかの実施形態では、材料蒸発のためのアセンブリは、底壁、頂壁、側壁、底壁内または底壁の近くの開口部３１０を含み、１つ以上のコイルが、るつぼの側壁の周りに配置されている。蒸発した材料の蒸気は、底壁内または底壁の近くの開口部３１０を通って流れ、したがって、蒸気が頂壁の開口部を通って流れる他の実施形態と比較すると、反対方向に進む。

【0040】

［００４５］いくつかの実施形態では、蒸発させる材料の粉体は、１つ以上のメッシュ構造体のメッシュを通過することができず、したがって、粉体は、１つ以上のメッシュ構造体を埋没させることができない。それらの実施形態では、粉体は、１つ以上のメッシュ構造体によって支持される。図３に例示的に示すように、粉体は、例えば側壁の、例えば追加の開口部を通って、例えば密閉可能な開口部を通って、１つ以上のメッシュ構造体のうちのメッシュ構造体の上に配置されることができ、１つ以上のメッシュ構造体のメッシュを通過することができない。いくつかの実施形態では、１つ以上のコイルの少なくとも１つのコイルに電流が流されると、１つ以上のメッシュ構造体のうちのメッシュ構造体の上にある材料、例えば粉体が、加熱されて、蒸発が起こる。蒸気は、メッシュ構造体のメッシュを通って、メッシュ構造体の下の空間で、るつぼの底部に向かって、広がることができる。

【0041】

［００４６］いくつかの実施形態では、図３に例示的かつ概略的に示すように、１つ以上のメッシュ構造体は、１つのメッシュ構造体１３０であり得る。１つ以上のコイルは、１つのコイル１５０であり得る。るつぼは、例えば、頂部から、例えば、頂部の開口部から、または頂壁の取り外し可能もしくは密閉可能な部分を通して、充填可能であってもよい。蒸発させる材料の粉体は、例えば１つのメッシュ構造体で、支持されている。図５に示される材料蒸発のための方法６００によれば、ボックス６１０に従って、図３に示される１つのコイル１４０が、１つのメッシュ構造体を加熱する誘導加熱を提供し、材料が蒸発する。蒸発した材料の蒸気は、図３に示す１つのメッシュ構造体１３０のメッシュを通過して、るつぼの底部に向かって流れ、そこで蒸気は、最後に、るつぼ１１０の底壁内または底壁の近くにある開口部３１０を通過する。図３において、材料蒸発のためのアセンブリ１００は、るつぼの底壁内または底壁の近くの開口部３１０を通過した蒸気を、コーティングされる基板に向かって分配するように構成された１つ以上の開口部３０２を有する分配管３００に、さらに接続されている。本明細書に記載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よれば、１つ以上のメッシュ構造体は、粉体と接触している１つのメッシュ構造体であり得る。しかし、さらなるメッシュ構造体を設けることもできる。例えば、さらなるメッシュ構造体は、液体状態の蒸発材料と接触することができ、および／または、粉体と接触している１つのメッシュ構造体の下への液体状態の材料のトリッピングを回避することができる。いくつかの例によれば、さらなるメッシュ構造体は、２段階の蒸発、すなわち、固体状態から液体状態へ、そして液体状態から気体状態への蒸発を改善することができる。加えて、または代わりに、粉体と接触している１つのメッシュ構造体の下への材料の滴下や、１つのメッシュ構造体を通過する材料の落下を低減または回避することができる。さらに、粉体に供給されるエネルギーを増加させるために、さらなるメッシュ構造体が含まれることもある。

【0042】

［００４７］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いくつかの実施形態によれば、材料蒸発のためのアセンブリは、材料の過熱を回避するために、蒸発させる材料の粉体と１つ以上の導電体との間の直接の接触を防止するように構成することができる。例えば、るつぼは、材料の過熱を回避するために、蒸発させる材料の粉体と１つ以上の導電体との間の直接の接触を防止するために、１つ以上の導電体の周りに設けられたシールドを含むことができる。例えば、シールドは、１つ以上の導電体がシールドとるつぼの壁との間に設けられるように設けることができる。有機材料と１つ以上の導電体との接触が減少することで、有機材料の劣化をさらに抑制することができる。

【0043】

［００４８］材料蒸発のための方法は、１つ以上のメッシュ構造体１３０の少なくとも１つのメッシュ構造体が材料と接触するように、るつぼ１１０内に材料を用意すること、アセンブリの１つ以上のコイル１４０に電流を流すこと、および誘導加熱により材料を蒸発させることを含むことができる。例えば、電流は、１つ以上のコイル１４０の各コイルに順次、流される。図５によれば、材料蒸発のための方法６００が提供され、ボックス６１０で示されるように、一番上のコイルに電流が流され、一番上のコイルに関連する一番上のメッシュ構造体を作動させ、すなわち当該一番上のメッシュ構造体を加熱し、次に、全てのメッシュ構造体が作動されるか、または蒸発もしくは基板のコーティングが完了するまで、反復して、先に作動されたメッシュ構造体より下のさらなるメッシュ構造体が、追加的かつ順次に作動され、すなわち加熱される（ボックス６２０で示されるように）。

【0044】

［００４９］先ず、るつぼの頂壁に近いコイルにのみ電流を流し、その後、既に電流が流れているコイルに隣接するコイルにも電流を流す。その後、追加のコイルに順次、電流を流し、例えば、既に電流が流されたコイルに隣接する、まだ電流が流されていなかったコイルに順次、電流を流す。いくつかの実施形態では、コイルに電流を流すことは、上から下へ、例えば頂壁から底壁へ、例えば頂壁に近いコイルからるつぼの底壁に近いコイルへ向かう方向に沿って、進行する。一度コイルに電流を流すと、全てのコイルに電流が流れるまで、および／または蒸発プロセスが完了するまで、電流はコイルに流されたままである。いくつかの実施形態では、順次に流される電流は、材料の表面からの材料の均一な蒸発を保証し、蒸発させる材料内の高過ぎる温度による材料の劣化を回避する。

【0045】

［００５０］未蒸発材料、詳細には未蒸発材料の粉体は、所定の高さまで、すなわち所定の充填レベル／充填高さまで、るつぼの内部を充填し、充填レベルは、蒸発プロセス中に経時的に可変である。材料蒸発中の未蒸発材料と蒸気との間の境界は、表面を形成し、未蒸発材料がるつぼを充填する充填レベルは、例えば、るつぼの底壁からの前記表面の距離として定義することができる。いくつかの実施形態では、電流は、るつぼが未蒸発材料で充填されている実際の充填レベルまたはその近くである、例えば、るつぼが未蒸発材料の粉体で充填されている充填レベルの近くである、るつぼの底部に対するレベル／高さのコイルに流される。各コイルに電流を順次流すことは、未蒸発材料（例えば粉体）がるつぼを充填する充填レベルに近い、またはそれより上の全てのメッシュ構造体を加熱する効果を有する。

【0046】

［００５１］本開示の実施形態によれば、加熱、詳細には誘導加熱は、るつぼ内の未蒸発材料と蒸気との間の境界の近くに位置する蒸発させる材料を最適な温度に保ちつつ、加熱し過ぎることによる蒸発させる材料の内部の劣化を回避するために、提供される。したがって、特に材料の劣化を回避するために、有益な熱分布が提供される。蒸発材料の熱負荷を低減することができる。より大きな表面積が、蒸発のために利用できる。

【0047】

［００５２］図４は、本明細書で説明する実施形態による堆積装置を示す。堆積装置４００は、蒸発した材料を基板４１０上に堆積させるように構成されてもよい。堆積装置４００は、堆積チャンバ４７０、詳細には真空堆積チャンバを含む。図４に示すような堆積装置４００の実施形態では、堆積装置４００は、堆積チャンバ（特に真空堆積チャンバ）内の、本明細書に記載された実施形態のいずれかによる材料蒸発のためのアセンブリ１００と、蒸発した堆積材料を堆積させる分配アセンブリ４２０とを含んでいる。分配アセンブリ４２０は、少なくとも１つの分配管を含む。いくつかの実施形態では、分配アセンブリ４２０は、分配管の軸の周りに回転可能であるように構成されている回転可能な分配管を含んでもよい。いくつかの実施形態では、分配アセンブリ４２０は、複数の分配管を含んでもよい。いくつかの実施形態では、分配アセンブリ４２０は、図２に図示された分配管２００、すなわち、材料蒸発のためのアセンブリ１００の上に配置された分配管を含む。他の実施形態では、分配アセンブリ４２０は、図３に図示された分配管３００、すなわち、材料蒸発のためのアセンブリ１００のるつぼ１１０の底壁内または底壁の近くの開口部を通って流れる蒸気を受け取るように構成された分配管を含む。いくつかの実施形態では、分配アセンブリ４２０は、加熱ユニットを、さらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、分配アセンブリ４２０は、冷却ユニットを、さらに含んでもよい。

【0048】

［００５３］本明細書に記載された実施形態は、特に、大面積基板上のＯＬＥＤディスプレイ製造などのための有機材料の堆積に関する。いくつかの実施形態によれば、大面積基板または１つ以上の基板を支持するキャリアは、０．５ｍ^２以上、特に１ｍ^２以上のサイズを有することができる。例えば、堆積装置４００は、約１．４ｍ^２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に相当するＧＥＮ５、約４．２９ｍ^２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に相当するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ^２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に相当するＧＥＮ８．５、あるいは約８．７ｍ^２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に相当するＧＥＮ１０さえもの基板などの大面積基板を処理するように適合させることもできる。ＧＥＮ１１およびＧＥＮ１２などのさらに大きな世代とそれに対応する基板面積も、同様に実施可能である。例えば、ＯＬＥＤディスプレイの製造では、ＧＥＮ６を含む上記の基板世代のハーフサイズを蒸発でコーティングすることができる。基板世代のハーフサイズは、いくつかのプロセスがフルサイズの基板で実行され、後続のプロセスが以前に処理された基板の半分で実行された結果であってもよい。

【0049】

［００５４］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本明細書の実施形態によれば、基板の厚さは、０．１ｍｍ～１．８ｍｍとすることができ、基板のための保持装置は、そのような基板の厚さに適合させることができる。基板の厚さは、約０．９ｍｍ以下、例えば０．５ｍｍや０．３ｍｍとすることができ、保持装置は、このような基板の厚さに適合させることができる。通常、基板４１０は、材料堆積に適した材料で作られてもよい。例えば、基板は、ガラス（例えば、ソーダライムガラス、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、または堆積プロセスによってコーティングできる他の材料もしくは材料の組み合わせからなる群から選択される材料で作られてもよい。

【0050】

［００５５］本明細書に記載の実施形態によれば、材料は、例えば、複数の開口部を有するファインメタルマスク（ＦＭＭ）などのマスク４６３を用いることによって、基板上に所定のパターンで堆積させることができる。複数の画素を基板上に堆積させることができる。

【0051】

［００５６］本明細書に記載される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、堆積チャンバ４７０は、真空堆積チャンバであってもよい。本開示において、「真空堆積チャンバ」は、真空堆積のために構成されたチャンバとして理解することができる。本明細書で使用する「真空」という用語は、例えば１０ｍｂａｒより低い真空圧を有する技術的真空の意味で理解することができる。一般的には、本明細書に記載の真空チャンバ内の圧力は、１０^－５ｍｂａｒと約１０^－８ｍｂａｒの間、より一般的には１０^－５ｍｂａｒと１０^－７ｍｂａｒの間、さらにより一般的には約１０^－６ｍｂａｒと約１０^－７ｍｂａｒの間であってもよい。

【0052】

［００５７］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または全圧（蒸発した材料のみが、真空チャンバ内で堆積される成分として存在する場合、ほぼ同じであり得る）のいずれかであると見なすことができる。いくつかの実施形態では、真空チャンバ内の全圧は、特に、蒸発した材料以外の第２の成分が真空チャンバ内に存在する（ガス等）場合には、約１０^－４ｍｂａｒ～約１０^－７ｍｂａｒの範囲であってよい。

【0053】

［００５８］図４に例示的に示すように、材料蒸発のためのアセンブリ１００および分配アセンブリ４２０は、トラックまたはリニアガイド４６４上に設けることができる。リニアガイド４６４は、材料蒸発のためのアセンブリ１００および分配アセンブリ４２０の並進移動のために構成されてもよい。さらに、材料蒸発のためのアセンブリおよび分配アセンブリの並進移動を提供するための駆動装置が存在してもよい。詳細には、材料蒸発のためのアセンブリを非接触で搬送する搬送装置が、真空堆積チャンバ内に設けられてもよい。

【0054】

［００５９］図４に例示的に示すように、堆積チャンバ４７０は、ゲートバルブ４６５を有してもよく、それを介して、真空堆積チャンバは、隣接するルーティングモジュールまたは隣接するサービスモジュールに接続されることができる。通常、ルーティングモジュールは、さらなる処理のために基板をさらなる真空堆積装置に搬送するように構成され、サービスモジュールは、堆積チャンバ内のメンテナンスのために構成されている。特に、ゲートバルブは、隣接するルーティングモジュールまた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に対する真空シールを可能にし、基板および／またはマスクを真空堆積装置へ出し入れするために開閉することができる。

【0055】

［００６０］本明細書に記載された他の任意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、基板が、堆積装置４００内で処理され得る。詳細には、２つの基板、例えば第１の基板と第２の基板が、堆積チャンバ４７０内のそれぞれの搬送トラック上で支持され得る。さらに、上にマスク４６３を設けるための２つのトラックを設けることもできる。詳細には、基板キャリアおよび／またはマスクキャリアの搬送のためのトラックは、キャリアを非接触で搬送するためのさらなる搬送装置を備えてもよい。

【0056】

［００６１］通常、基板４１０上に材料を堆積させることは、基板を、それぞれのマスク４６３によって、例えば、エッジ除外マスクによって、またはシャドウマスクによって、マスクすることを含み得る。いくつかの実施形態によれば、マスク４６３、例えば、第１の基板に対応する第１のマスクおよび第２の基板に対応する第２のマスクは、それぞれのマスクを所定の位置に保持するためのマスクフレームに設けられる。

【0057】

［００６２］図４に示すように、リニアガイド４６４は、材料蒸発のためのアセンブリおよび分配アセンブリ４２０の並進移動の方向を提供する。アセンブリ１００の両側には、マスク４６３、例えば、第１の基板をマスクするための第１のマスクと第２の基板をマスクするための第２のマスクが、設けられることができる。マスクは、材料蒸発のためのアセンブリの並進移動の方向と本質的に平行に延びることができる。さらに、堆積源の対向する両側の基板もまた、並進移動の方向と本質的に平行に延びることができる。

【0058】

［００６３］図４を例示的に参照すると、リニアガイド４６４に沿った材料蒸発のためのアセンブリ１００および分配アセンブリ４２０の並進移動のために構成されたアセンブリ支持体４６１が、提供されてもよい。通常、図４に模式的に示すように、アセンブリ支持体４６１は、材料蒸発のためのアセンブリ１００と、るつぼの上に設けられた分配アセンブリ４２０とを支持する。したがって、材料蒸発のためのアセンブリ内で生成された蒸発した材料は、上方に移動し、分配アセンブリの少なくとも１つの分配管の１つ以上の開口部から出ることができる。したがって、本明細書で説明するように、分配アセンブリは、蒸発した材料、詳細には蒸発した有機材料のプルームを、分配アセンブリ２２０から基板１０に提供するように構成される。分配管が回転可能である実施形態では、分配アセンブリ４２０の対向する両側に配置された基板４１０に向かって蒸発した材料の蒸気を分配するために、単一の分配管を回転させることができる。そのような実施形態では、分配アセンブリ４２０は、基板４１０に対して平行に並進することができ、最初に第１の基板に向かって蒸発した材料の蒸気を分配し、次に第２の基板に向かって蒸発した材料の蒸気を分配するために、回転することができる。回転と並進は、１つ以上の基板のコーティング中に複数回繰り返すことができる。

【0059】

［００６４］図５は、本明細書に記載された実施形態による、材料蒸発のためのアセンブリを用いた材料蒸発のための方法６００のフロー図を示す。ボックス６１０は、コイルに電流を流し、少なくとも１つのコイル１４０によって提供される誘導加熱を用いて、るつぼ１１０内に温度勾配を与えることによって、メッシュ構造体、例えば、一番上のメッシュ構造体を作動させることを含む。１つ以上の導電体１２０が、コイルによって誘導加熱され、熱を１つ以上のメッシュ構造体１３０に伝達してもよい。加えて、または代わりに、１つ以上のメッシュ構造体１３０は、１つ以上のコイルによる誘導によって直接加熱されてもよい。るつぼ、１つ以上のコイル、１つ以上のメッシュ構造体および／または１つ以上の導電体は、本開示の実施形態に従って提供されてもよい。

【0060】

［００６５］実施形態によれば、るつぼは、基板上に堆積させる材料を提供することができる。材料は、るつぼ１１０内に配置され、るつぼ内の１つ以上のメッシュ構造体１３０で蒸発させることができる。１つ以上のメッシュ構造体は、誘導加熱により、堆積させる材料の蒸発温度Ｔ_Ｅまで加熱させることができる。加熱は、堆積させる材料の蒸発温度Ｔ_Ｅより低い温度範囲を含む温度勾配を提供することができる。これにより、材料の貯蔵と蒸発を並行して行うことができる。

【0061】

［００６６］ボックス６２０によれば、さらなるメッシュ構造体が、そのメッシュ構造体を加熱するためにコイルに電流を流すことにより、作動され、そのメッシュ構造体は、既に作動しているメッシュ構造体に隣接している。ボックス６２０は、先に加熱されたメッシュ構造体より下に、それに隣接して配置されたさらなるメッシュ構造体を順次に加熱することを含むことができ、特に、さらなるメッシュ構造体は、蒸発させる材料によって覆われているか、またはそれと接触している、るつぼ内の最も上のメッシュ構造体である。メッシュ構造体は、順番に作動させることができ、ボックス６１０に従って、コイル、例えば一番上のコイルに電流を流すことによって、例えば一番上のメッシュ構造体が最初に作動され、ボックス６２０に従って、さらなるメッシュ構造体が順次に作動される。それゆえ、メッシュ構造体の誘導加熱は、一番上のメッシュ構造体から開始され、残りのメッシュ構造体が、上から下へ順次加熱されていく。

【0062】

［００６７］実施形態によれば、材料供給システムが、１つ以上のメッシュ構造体で材料を蒸発させるために、るつぼに新たな材料を供給してもよい。材料供給システムは、材料を貯蔵しながら、同時に、材料をるつぼに供給する（例えば、るつぼの壁におけるさらなる開口部を介して）ように構成されてもよい。さらに、材料供給システムは、供給および／または堆積プロセスを妨げることなく簡単に再充填することを可能にする。

【0063】

［００６８］本書は、ベストモードを含む本開示を開示し、また、当業者が、任意のデバイスまたはシステムの製造および使用、ならびに組み込まれた任意の方法の実行を含んで、記載された主題を実施できるようにするために、例を使用している。以上、様々な具体的な実施形態を開示したが、上述した実施形態の互いに非排他的な特徴は、互いに組み合わされてもよい。特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】