專利名稱：線型沉積源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線型沉積源，更具體而言，涉及這樣一種線型沉積源，該線型沉積源能夠通過(guò)使用板型加熱源來(lái)提高加熱效率并且降低加熱溫度，和/或能夠通過(guò)在殼體中包括一個(gè)具有冷卻水管線(或者通道)的冷卻套來(lái)提高冷卻效率。
背景技術(shù)：
總體而言，有幾種在基板上形成薄膜的方式，包括物理汽相沉積(譬如真空蒸發(fā)法、離子鍍法以及濺射法)，和借助氣體反應(yīng)的化學(xué)汽相沉積。
在譬如半導(dǎo)體器件、有機(jī)電致發(fā)光器件或者其它光學(xué)涂層之類的各種領(lǐng)域中，使用真空蒸發(fā)法來(lái)形成薄膜。在所述真空蒸發(fā)法中，使用一種間接加熱系統(tǒng)(或者感應(yīng)加熱系統(tǒng))中的沉積源作為沉積源。
間接加熱系統(tǒng)中的沉積源用于把容納進(jìn)一個(gè)坩堝中的沉積材料加熱到一個(gè)預(yù)定的溫度(例如對(duì)于Al而言約1200℃)以蒸發(fā)所述沉積材料。這種沉積源包括一個(gè)加熱器，用于加熱所述坩堝，和一個(gè)噴嘴單元，用于向基板上噴射從加熱的坩堝發(fā)出的沉積材料。
然而，與濺射沉積等等相比，使用間接加熱系統(tǒng)進(jìn)行大尺寸的沉積比較困難。因此，可能需要線性地布置若干沉積源或者可能需要使用線型沉積源，以利用間接加熱系統(tǒng)進(jìn)行大尺寸的沉積。
在使用上述線型沉積源時(shí)，使用一種線型加熱源來(lái)加熱一個(gè)坩堝。諸如Ta、Mo和W之類的金屬材料用作線型加熱源，并且用電阻加熱系統(tǒng)來(lái)加熱這種線型加熱源。
然而，上述線型加熱源可能由于所述材料的固化而易于破裂，這是因?yàn)橐阉訜嶂烈粋€(gè)高的溫度以適當(dāng)?shù)匕眼釄宓臏囟忍岣叩剿铚囟?，而且線型加熱源的高的溫度可能在所需溫度之上。
還有，由于線型加熱源的線性形狀只加熱所述坩堝在平面上的一定區(qū)域，而且線型沉積源除了所述坩堝以外還包括線型沉積源的其它構(gòu)件(即，用于隔絕向殼體的熱傳遞的附加隔絕部分、外殼，等等)，因此，這種線型加熱源熱傳遞的效率低下(以施加的電能為基準(zhǔn))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種板型加熱源，以有效而均勻地加熱坩堝。
本發(fā)明另一目的是提供一種殼體，用于容納和絕緣加熱源和坩堝，并且形成有冷卻水管線，用于以減小的尺寸而有效地冷卻殼體。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種線型沉積源，所述線型沉積源能夠通過(guò)使用一種板型加熱源來(lái)提高加熱效率和降低加熱溫度，具有快速的溫度上升速率、防止加熱源破裂，和/或能夠通過(guò)在殼體中包括一個(gè)具有冷卻水管線(或者通道)的冷卻套提高冷卻效率。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種線型沉積源，包括布置在一個(gè)沉積室中的坩堝，該坩堝用于蒸發(fā)包含在所述坩堝中的材料；加熱源，用于對(duì)所述坩堝加熱；殼體，用于隔絕從加熱源發(fā)出的熱量；外壁，用于固定所述坩堝；和噴嘴單元，用于噴射從所述坩堝蒸發(fā)的材料。在此沉積源中，所述加熱源是板型加熱源，并且所述殼體具有冷卻水管線，從而冷卻水可以流過(guò)該冷卻水管線。
所述板型加熱源可以是板型電阻加熱源。所述板型電阻加熱源可以由從碳復(fù)合材料、SiC、石墨和其組合的組中選擇的材料制造。所述板型電阻加熱源可以提供范圍約為400℃至900℃的加熱溫度。
還有，本發(fā)明的線型沉積源可以還包括位于所述加熱源的一部分與所述殼體的一部分之間的反射器，用于防止熱量從所述加熱源向殼體方向傳遞。所述反射器可以包括至少兩個(gè)(2個(gè))反射器。另外，所述反射器還可以包括至少四個(gè)(4個(gè))反射器。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的線型沉積源的分解剖視圖。
圖2是示出圖1所示的加熱源和殼體的示意圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的加熱源和殼體的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的詳細(xì)說(shuō)明中，以示例的方式示出和闡述本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以看出，所述的示例性實(shí)施例可以以各種方式進(jìn)行修改而不偏離本發(fā)明的精神和范疇。因此，這些附圖和說(shuō)明應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是闡述性的，而不是限制性的。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的線型沉積源100的分解剖視圖。
圖1所示的線型沉積源100包括布置在一個(gè)沉積室(圖中未示出)中的坩堝10，所述坩堝用于蒸發(fā)包含在坩堝10中的金屬和/或無(wú)機(jī)材料；加熱源30，用于對(duì)坩堝10加熱；殼體50，用于隔絕從加熱源30發(fā)出的熱；外壁70，用于固定坩堝10；和噴嘴單元90，用于噴射從坩堝10蒸發(fā)的材料。在圖1中，加熱源30具有板的形狀(即，它是一種板型加熱源)，并且殼體50具有冷卻水管線，從而冷卻水可以在其中流動(dòng)。
與常規(guī)的線型加熱源不同，圖1所示的板型加熱源30可以使用低的溫度而更有效地向坩堝10傳熱，并且可以更加快速地升高坩堝10的溫度，因?yàn)樗c常規(guī)的線型加熱源相比有一個(gè)更大的熱輻射面積。還有，由于加熱源30具有板的形狀，因此與常規(guī)的線型加熱源相比它可以減少斷裂損壞。
坩堝10包括沉積材料，例如金屬和/或無(wú)機(jī)材料，比如LiF、Mg、Ag和/或Al，并且加熱源30圍繞坩堝10布置以加熱坩堝10。
坩堝10和加熱源30安裝在殼體50中，并且殼體50布置為隔絕從加熱源30發(fā)出的高熱量。
坩堝10、加熱源30和殼體50固定在外壁70的內(nèi)側(cè)以形成線型沉積源100。
另外，如圖1中所示，一個(gè)噴嘴單元90穿過(guò)上述的殼體50布置在外壁70的一側(cè)中以噴射從坩堝10蒸發(fā)出的沉積材料。
圖2是示出圖1所示的加熱源30和殼體50的示意圖。
如圖1和圖2中所示，加熱源30分別地安裝進(jìn)坩堝10的上部和下部。加熱源30包括一個(gè)板型加熱器31。板型加熱器31是一種電阻加熱源，并且可以用從碳復(fù)合材料、SiC，和/或石墨中選擇的材料制造。如果加熱器31用從碳復(fù)合材料、SiC，和/或石墨中選擇的材料制造，那么材料成本低于用從Ta、Mo和/或W選擇的材料制造的常規(guī)金屬的線型加熱器。另外，加熱器31具有改進(jìn)的加熱能力，因?yàn)樗哂邪宓男螤睢?br> 還有，板型加熱器31具有比坩堝10大的平面面積，以有效地向坩堝10傳遞熱。為了沉積金屬和/或無(wú)機(jī)材料，加熱器31，即板型的電阻加熱源提供范圍約為400℃至900℃的加熱溫度。
支架33和反射器35布置為向著加熱器31的外側(cè)，具體而言，支架33和反射器35從加熱器31向著外壁70側(cè)布置。支架33成對(duì)地布置，以便在一對(duì)支架33之間支撐反射器35，并且向著布置坩堝10的方向支撐板型加熱器31。
反射器35布置為隔絕從加熱器31向外壁70方向發(fā)出的熱量。在圖1和圖2中，因?yàn)樾枰邿崃縼?lái)加熱金屬和/或無(wú)機(jī)材料，因此在線型沉積源100中有至少兩個(gè)反射器35，具體而言，有至少兩個(gè)(2個(gè))反射器35，其中一個(gè)反射器35用于上加熱源30，而另一個(gè)反射器35用于下加熱源30以隔絕熱。
在圖2中，殼體50布置在支撐反射器35的支架33的外側(cè)，具體而言是布置在外壁70側(cè)，如圖1中所示。殼體50包括一個(gè)絕熱部分57，并且絕熱部分57用石墨氈制造，并且包圍其中布置有坩堝10和加熱源30的線型沉積源100的整個(gè)內(nèi)部空間區(qū)域。
一個(gè)冷卻套單元59布置在絕熱部分57的外側(cè)，并且冷卻套單元59也包括在殼體50中。在圖2中，在冷卻套單元59中形成冷卻水管線(或者通道)55，通過(guò)讓冷卻水流經(jīng)冷卻水管線55來(lái)冷卻冷卻套單元59。
如此，通過(guò)在殼體50本身中包括其中形成有冷卻水管線55的冷卻套單元59，可以有效地冷卻圖1和圖2中所示的線型沉積源100，同時(shí)減少所占據(jù)的體積。
如同以上所述的絕熱部分57那樣，冷卻套單元59在絕熱部分57的外側(cè)包圍其中布置有坩堝10和加熱源30的線型沉積源100的整個(gè)內(nèi)部空間區(qū)域。
加熱源30可以分別地布置在坩堝10的上部和下部。分別地，布置在上部的加熱源30從第一電源(圖中未示出)接收電力，而布置在下部的加熱源30從第二電源(圖中未示出)接收電力。所述第一電源和第二電源連接為受一個(gè)控制器(圖中未示出)控制，并且所述第一和第二電源布置得使從第一電源和第二電源提供的電力可以分別獨(dú)立地由所述控制器控制。
還有，所述控制器可以還包括一個(gè)測(cè)量裝置(圖中未示出)用于測(cè)量從坩堝10發(fā)出的沉積材料的沉積速率。在一個(gè)實(shí)施例中，為了實(shí)際測(cè)量沉積速率，用于測(cè)量沉積速率的測(cè)量裝置(圖中未示出)在線型沉積源100中沿基板(圖中未示出)方向布置，并且在線型沉積源100中布置在噴嘴單元90的前表面上。就是說(shuō)，測(cè)量裝置布置在沉積裝置中。還有，所述控制器還可以包括一個(gè)比較器，用于把使用所述測(cè)量沉積速率的測(cè)量裝置得到的沉積材料的沉積速率與設(shè)定的基準(zhǔn)沉積速率相比較。
因此，可以通過(guò)把使用所述測(cè)量沉積速率的測(cè)量裝置得到的實(shí)際沉積速率與設(shè)定的基準(zhǔn)沉積速率相比較，來(lái)控制受所述控制器控制的、從第一電源和第二電源供給的電力，從而可以分別地控制布置在坩堝10的上部的加熱源30和布置在坩堝10的下部的加熱源30。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的加熱源30’和殼體50’的示意圖。
參見(jiàn)圖3，加熱源30’具有一個(gè)位于加熱源30’中的板型加熱器31’。另外，加熱源30’具有從加熱器31’向著外壁(例如外壁70)布置的一些支架33’和反射器35’。這些支架33’成對(duì)地布置，以便在支架33’之間支撐反射器35’，并且向著布置坩堝(例如坩堝10)的方向支撐板型加熱器31’。
反射器35’布置為隔絕從加熱器31’向外壁(例如外壁70)方向發(fā)出的熱量。在圖3中，因?yàn)樾枰邿崃縼?lái)加熱金屬和/或無(wú)機(jī)材料，因而有至少兩個(gè)(2個(gè))反射器35’，具體而言，有至少四個(gè)(4個(gè))反射器35’，其中至少兩個(gè)(2個(gè))反射器35’用于上加熱源30’，并且至少兩個(gè)反射器35’用于下加熱源30’，以隔絕熱。
與上面在圖2中所示的實(shí)施例不同，在殼體50’中可以省略一個(gè)絕熱部分(例如絕熱部分57)，因?yàn)樵趫D3所示的實(shí)施例中，至少有兩個(gè)反射器35’，所述至少兩個(gè)反射器35’主要是隔絕從板型加熱器31’發(fā)出的熱量，以提高熱絕緣效率。在圖3中，殼體50’包括一個(gè)冷卻套單元56。
在圖3中，在冷卻套單元56中形成一個(gè)冷卻水管線55’，通過(guò)讓冷卻水流經(jīng)冷卻水管線55’來(lái)冷卻冷卻套單元56。
包括冷卻套單元56的殼體50’包圍其中布置有坩堝(例如坩堝10)和加熱源30’的整個(gè)內(nèi)部空間區(qū)域，因此，冷卻套單元56也包圍整個(gè)內(nèi)部空間區(qū)域。
盡管結(jié)合一定的示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明欲涵蓋包括在所附權(quán)利要求書以及其等同替換中的精神和范疇之內(nèi)的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種線型沉積源，包括坩堝，用于蒸發(fā)包含在該坩堝中的材料；加熱源，用于對(duì)所述坩堝加熱；和保持裝置，用于相對(duì)于坩堝設(shè)置加熱源，其中所述加熱源是板型加熱源。
2.如權(quán)利要求1所述的線型沉積源，其中所述保持裝置包括殼體，用于容納加熱源和坩堝，且用于隔絕從該加熱源發(fā)出的熱量。
3.如權(quán)利要求2所述的線型沉積源，進(jìn)一步包括用于容納和支撐殼體的外壁。
4.如權(quán)利要求3所述的線型沉積源，進(jìn)一步包括噴嘴單元，用于噴射從所述坩堝蒸發(fā)的材料。
5.如權(quán)利要求4所述的線型沉積源，其中所述殼體具有冷卻水管線，從而冷卻水可以流過(guò)該冷卻水管線。
6.如權(quán)利要求1所述的線型沉積源，其中所述板型加熱源是板型電阻加熱源。
7.如權(quán)利要求6所述的線型沉積源，其中所述板型電阻加熱源包括從碳復(fù)合材料、SiC、石墨和其組合的組中選擇的材料。
8.如權(quán)利要求6所述的線型沉積源，其中所述板型電阻加熱源提供范圍約為400℃至900℃的加熱溫度。
9.如權(quán)利要求2所述的線型沉積源，進(jìn)一步包括位于所述加熱源的一部分與所述殼體的一部分之間的反射器，用于防止熱量從所述加熱源向殼體方向傳遞。
10.如權(quán)利要求9所述的線型沉積源，其中所述反射器包括至少兩個(gè)(2個(gè))反射器。
11.如權(quán)利要求9所述的線型沉積源，其中所述反射器包括至少四個(gè)(4個(gè))反射器。
12.如權(quán)利要求2所述的線型沉積源，進(jìn)一步包括至少兩個(gè)(2個(gè))位于所述殼體與加熱源之間的反射器，用于防止熱量從加熱源向所述殼體方向傳遞。
13.如權(quán)利要求2所述的線型沉積源，其中所述殼體包括絕熱部分和布置在該絕熱部分外側(cè)的冷卻套。
14.如權(quán)利要求13所述的線型沉積源，其中所述冷卻套具有冷卻水管線，從而冷卻水可以流過(guò)該冷卻水管線。
15.如權(quán)利要求13所述的線型沉積源，其中所述絕熱部分包括石墨氈。
16.如權(quán)利要求13所述的線型沉積源，進(jìn)一步包括位于加熱源和絕熱部分之間的反射器。
17.如權(quán)利要求1所述的線型沉積源，進(jìn)一步包括一對(duì)支架和設(shè)置于這對(duì)支架之間的反射器。
18.一種線型沉積源，包括坩堝，用于蒸發(fā)包含在該坩堝中的材料；加熱源，用于對(duì)所述坩堝加熱；殼體，用于隔絕從加熱源發(fā)出的熱量；外壁，用于固定所述坩堝；噴嘴單元，用于噴射從所述坩堝蒸發(fā)的材料；和至少兩個(gè)(2個(gè))位于所述加熱源和所述殼體之間的反射器，所述至少兩個(gè)(2個(gè))反射器用于防止熱量從加熱源向所述外壁方向傳遞，其中所述加熱源是板型加熱源。
19.如權(quán)利要求18所述的線型沉積源，進(jìn)一步包括一對(duì)支架，其中所述至少兩個(gè)(2個(gè))反射器位于這對(duì)支架之間。
20.如權(quán)利要求18所述的線型沉積源，其中所述殼體具有冷卻水管線，從而冷卻水可以流過(guò)該冷卻水管線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種線型沉積源，該沉積源能夠通過(guò)使用板型加熱源來(lái)提高加熱效率并且降低加熱溫度，和/或能夠通過(guò)在一個(gè)殼體中包括一個(gè)具有冷卻水管線(或者通道)的冷卻套來(lái)提高冷卻效率。所述線型沉積源包括布置在一個(gè)沉積室中的坩堝，所述坩堝用于蒸發(fā)包括在所述坩堝中的材料；加熱源，用于對(duì)所述坩堝加熱；殼體，用于隔絕從加熱源發(fā)出的熱量；外壁，用于固定所述坩堝；和噴嘴單元，用于噴射從所述坩堝蒸發(fā)的材料。在該沉積源中，所述加熱源是板型加熱源，并且所述殼體具有冷卻水管線，從而冷卻水可以流過(guò)該冷卻水管線。
文檔編號(hào)C23C14/26GK1924079SQ200610127709
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者鄭珉在, 金度根, 康熙哲 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社