專利名稱：真空蒸鍍裝置中蒸鍍材料的蒸發(fā)或升華方法及坩堝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空蒸鍍裝置中蒸鍍材料的蒸發(fā)或升華方法及真空蒸鍍用坩堝裝置， 將包含有機蒸鍍材料的蒸鍍材料在不發(fā)生劣化的情況下長時間加熱并使其蒸發(fā)、升華，以進行真空蒸鍍。
背景技術(shù)：
在進行真空蒸鍍的基板等的量產(chǎn)工序中，進行連續(xù)運轉(zhuǎn)，將蒸鍍材料長時間加熱， 例如加熱一周左右，使其蒸發(fā)、升華，在基板等上進行真空蒸鍍。這種長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)需要防止蒸鍍材料因長時間加熱而劣化?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用下述方案來進行長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)A)準備多個坩堝，在所述坩堝中分別放入在蒸鍍材料發(fā)生劣化前所消耗程度的少量材料，一邊依次更換坩堝一邊連續(xù)運轉(zhuǎn)。B)隨著材料的減少隨時向坩堝補充材料來進行蒸鍍作業(yè)。C)通過將顆粒狀的蒸發(fā)材料推壓在加熱構(gòu)件上進行局部加熱，使材料僅被局部加熱并蒸發(fā)或升華，來防止其他部位的材料發(fā)生劣化。另外，作為長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)的措施，根據(jù)專利文件1(日本專利公開公報特開平 1-208452號、附圖1)的技術(shù)方案，使用在坩堝內(nèi)設(shè)置有加熱線圈的電阻式的加熱裝置，在加熱線圈接近蒸鍍材料的狀態(tài)下，加熱蒸發(fā)材料使其蒸發(fā)、升華。此外，其他多個專利文件公開了通過激光束加熱蒸發(fā)材料，使其蒸發(fā)、升華。然而，上述A)方案需要在真空狀態(tài)下的蒸鍍室內(nèi)設(shè)置坩堝的更換裝置，導致蒸鍍裝置整體大型化。B)方案需要蒸發(fā)材料的補充裝置，并且考慮到補充控制，會導致裝置復雜化。C)方案需要用于使蒸鍍材料形成顆粒狀的設(shè)備、以及將顆粒狀蒸鍍材料推壓在加熱源上的加壓裝置，會導致設(shè)備成本增加。另外，專利文件1的方案中，如果蒸發(fā)、升華的蒸鍍材料與被加熱到高溫的加熱裝置接觸，則會產(chǎn)生熱分解，使蒸鍍材料的品質(zhì)降低，給成膜帶來惡劣影響。此外，通過激光束加熱蒸鍍材料使其蒸發(fā)、升華的現(xiàn)有技術(shù)中，蒸鍍材料容易附著并堆積在坩堝內(nèi)表面上。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供真空蒸鍍裝置中蒸鍍材料的蒸發(fā)或升華方法及真空蒸鍍用坩堝裝置，可以在防止蒸鍍材料發(fā)生劣化的同時，長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)。方式1提供一種真空蒸鍍裝置中蒸鍍材料的蒸發(fā)或升華方法，在真空狀態(tài)下，對收容在坩堝內(nèi)的蒸鍍材料進行加熱使其蒸發(fā)或升華，對被蒸鍍構(gòu)件的表面進行蒸鍍，其特征在于，從設(shè)置在所述坩堝內(nèi)的放射加熱器，通過加熱波透射容器放射以紅外線為主要波長的加熱波，并且使所述加熱波透射容器的至少一部分由能透射紅外線的材質(zhì)形成；利用所述加熱波僅對蒸鍍材料的表面進行加熱使其蒸發(fā)或升華；利用所述加熱波對蒸發(fā)或升華后并附著在所述坩堝內(nèi)表面上的蒸鍍材料進行加熱，使其再蒸發(fā)或再升華。方式2的發(fā)明在方式1的基礎(chǔ)上，將所述坩堝的溫度控制成低于蒸鍍材料的蒸發(fā)溫度或升華溫度；向所述加熱波透射容器內(nèi)供給冷媒流體，將所述加熱波透射容器的表面溫度控制成低于蒸鍍材料的分解溫度。方式3的發(fā)明提供一種真空蒸鍍用坩堝裝置，在形成真空狀態(tài)的真空蒸鍍室內(nèi)， 對收容在坩堝內(nèi)的蒸鍍材料進行加熱使其蒸發(fā)或升華，對被蒸鍍構(gòu)件的表面進行蒸鍍，其特征在于，在所述坩堝內(nèi)設(shè)置有放射加熱器，所述放射加熱器包括放射熱源，放射以紅外線為主要波長的加熱波；以及加熱波透射容器，覆蓋所述放射熱源，所述加熱波透射容器的至少一部分由能透射紅外線的材質(zhì)構(gòu)成，利用來自所述放射熱源的加熱波對蒸鍍材料的表面進行加熱使其蒸發(fā)或升華，并且利用所述加熱波對蒸發(fā)或升華后附著在所述坩堝內(nèi)表面上的蒸鍍材料進行加熱，使其再蒸發(fā)或再升華。方式4的發(fā)明在方式3的基礎(chǔ)上，所述真空蒸鍍用坩堝裝置還包括坩堝溫度控制部，將所述坩堝的溫度控制成低于蒸發(fā)溫度或升華溫度；以及加熱器溫度控制部，向所述加熱波透射容器內(nèi)供給冷媒流體，將所述加熱波透射容器的表面溫度控制成低于蒸鍍材料的分解溫度。方式5的發(fā)明在方式3或4的基礎(chǔ)上，在所述坩堝內(nèi)設(shè)置有多個所述放射加熱器， 在所述真空蒸鍍室內(nèi)設(shè)置有材料濃度檢測器，所述材料濃度檢測器用于檢測蒸發(fā)或升華后的蒸鍍材料的濃度，所述真空蒸鍍用坩堝裝置還設(shè)置有膜厚控制部，分別控制各個所述放射加熱器，以使所述材料濃度檢測器的檢測值恒定。方式6的發(fā)明在方式3或4的基礎(chǔ)上，在所述真空蒸鍍室內(nèi)設(shè)置有材料濃度檢測器，所述材料濃度檢測器用于檢測蒸發(fā)或升華后的蒸鍍材料的濃度，所述真空蒸鍍用坩堝裝置還設(shè)置有熱源位置調(diào)整裝置，使所述放射熱源能在所述加熱波透射容器內(nèi)沿接近或遠離蒸鍍材料表面的方向移動；以及膜厚控制部，利用所述熱源位置調(diào)整裝置使所述放射加熱器移動，以使所述材料濃度檢測器的檢測值恒定。根據(jù)方式1或3記載的發(fā)明，從設(shè)置在坩堝內(nèi)的放射加熱器放射加熱波，并僅對蒸鍍材料的表面進行加熱，使蒸鍍材料蒸發(fā)或升華，因此表面以外的蒸鍍材料不會暴露在高溫中，即使進行長時間的連續(xù)蒸鍍，坩堝內(nèi)的蒸鍍材料也不會發(fā)生劣化。由此，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)進行長時間的連續(xù)蒸鍍作業(yè)。并且即使蒸發(fā)或升華的蒸鍍材料與坩堝的內(nèi)表面接觸并產(chǎn)生附著，也可以接收來自放射加熱器的加熱波使其再蒸發(fā)或再升華。此外，即使蒸發(fā)或升華的蒸鍍材料接觸加熱波透射容器的表面并產(chǎn)生附著，也可以接收來自放射加熱器的加熱波在短時間再蒸發(fā)或再升華，而不會降低加熱波透射容器的透射率。根據(jù)方式2或4記載的發(fā)明，通過使坩堝的溫度低于蒸鍍材料的蒸發(fā)、升華溫度， 可以防止坩堝內(nèi)的蒸鍍材料劣化。并且由于向加熱波透射容器內(nèi)供給冷媒流體以防止放射加熱器升溫，所以能夠使放射加熱器工作穩(wěn)定。此外，通過將加熱波透射容器的表面溫度控制成低于蒸鍍材料的分解溫度，即使蒸發(fā)或升華的蒸鍍材料接觸加熱波透射容器的表面， 也不會被分解，不會對成膜造成惡劣影響。根據(jù)方式5記載的發(fā)明，基于材料濃度檢測器的檢測值，選擇性地使多個放射加熱器工作，可以容易地控制蒸鍍材料的表面所照射的加熱波的照射量，從而可以精確控制在被蒸鍍構(gòu)件的表面上形成的膜厚。根據(jù)方式6記載的發(fā)明，利用熱源位置調(diào)整裝置使放射熱源在加熱波透射容器內(nèi)移動，并且通過調(diào)整放射熱源與蒸鍍材料表面間的距離，可以容易地控制來自放射加熱器的加熱波的照射量，從而可以精確控制在被蒸鍍構(gòu)件的表面上形成的膜厚。


圖1表示本發(fā)明真空蒸鍍裝置的實施例1，為上沉積型真空蒸鍍裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是坩堝裝置的放大縱斷面圖。圖3是表示蒸鍍材料劣化的判斷例的曲線圖。圖4是表示在真空蒸鍍室內(nèi)設(shè)置了坩堝裝置的變形例A的真空蒸鍍裝置的縱斷面圖。圖5是表示上沉積型真空蒸鍍裝置的變形例B的縱斷面圖。圖6表示放射加熱器的變形例C，是設(shè)置了端部封閉型加熱波透射管的縱斷面圖。圖7的(a)、(b)是表示貫穿坩堝的底部設(shè)置端部封閉型加熱波透射管的變形例 D1、D2的縱斷面圖，(a)為變形例Dl的放射熱源固定型，(b)為變形例D2的放射熱源移動型。圖8是表示變形例D2的一個例子的整體結(jié)構(gòu)圖。圖9的(a) (d)表示在水平方向上貫穿設(shè)置多個放射加熱器的變形例E，(a)表示在寬度方向上以規(guī)定間距設(shè)置，(b)表示在高度方向上以規(guī)定間距設(shè)置，(c)表示分別在寬度和高度方向上以規(guī)定間距設(shè)置，(d)表示在包括蒸鍍材料內(nèi)的高度方向上以規(guī)定間距設(shè)置。圖10是表示變形例E的一個例子的結(jié)構(gòu)圖。圖11的(a) (c)表示在垂直方向貫穿設(shè)置多個放射加熱器的變形例F，(a)、(b) 為設(shè)置兩個放射加熱器的縱斷面圖和橫斷面圖，(c)為設(shè)置三個放射加熱器的橫斷面圖。圖12的(a)、(b)表示貫穿型加熱波透射管的冷卻構(gòu)造，是套管構(gòu)造的變形例G的縱斷面圖和橫斷面圖。圖13的(a) (d)表示端部封閉型加熱波透射管的冷卻構(gòu)造，(a)、(b)是表示在加熱波透射管內(nèi)設(shè)置隔板的變形例H的縱斷面圖和橫斷面圖，(c)、(d)是表示在加熱波透射管內(nèi)設(shè)置通路形成管的套管構(gòu)造的變形例I的縱斷面圖和橫斷面圖。圖14的(a)、(b)分別表示坩堝溫度控制機構(gòu)的冷卻構(gòu)造，(a)為采用強制冷卻構(gòu)造的變形例J的結(jié)構(gòu)圖，(b)為采用自然冷卻構(gòu)造的變形例K的結(jié)構(gòu)圖。附圖標記說明
M蒸鍍材料
1真空容器
2真空蒸鍍室
3基板(被蒸鍍構(gòu)件)
5蒸發(fā)率檢測器(材料濃度檢測器)
11材料蒸發(fā)裝置
12坩堝主體
13坩堝座
14放射加熱器
15加熱器溫度控制部
16坩堝溫度控制部
17膜厚控制部
18蒸鍍控制裝置
20加熱器溫度控制機構(gòu)
21放射熱源
22加熱波透射管(加熱波透射容器)
22B透射部
24冷卻機
25冷媒泵
28電源控制器
30坩堝溫度控制機構(gòu)
33加熱線圈
34冷媒封套
37冷卻機
38冷媒泵
41加熱波透射管
42加熱波透射管
43熱源位置調(diào)整裝置
44可動桿
45冷媒控制閥
46保護內(nèi)管
47隔板
49通路形成管
具體實施例方式以下，基于

本發(fā)明的實施例。實施例1如圖1所示，真空蒸鍍裝置為上沉積型結(jié)構(gòu)。上沉積型真空蒸鍍裝置中，在由真空容器1形成的真空蒸鍍室2的內(nèi)側(cè)上部，借助保持構(gòu)件(未圖示)配置作為被蒸鍍構(gòu)件的基板3，在真空蒸鍍室2的底部設(shè)置有材料排出口 4。而且，在真空容器1的外側(cè)設(shè)置有材料蒸發(fā)裝置11，該材料蒸發(fā)裝置11用于加熱蒸鍍材料M并使其蒸發(fā)、升華，材料蒸發(fā)裝置 11與材料排出口 4連通。在所述真空容器1上還形成有用于使基板3出入的帶開閉門的開口部，省略了圖示。如圖2所示，設(shè)置在材料蒸發(fā)裝置11上的坩堝包括坩堝主體12，用于收容蒸鍍材料M，其上表面敞開；以及坩堝座13，用于收容坩堝主體12，其上表面上形成有排出口。當然，也可以采用坩堝主體12單體、坩堝座13單體的結(jié)構(gòu)。
另外，在材料蒸發(fā)裝置11上具有放射加熱器14，該放射加熱器14放射以紅外線為主要波長的加熱波，并且在材料蒸發(fā)裝置11上設(shè)置有蒸鍍控制裝置18，所述蒸鍍控制裝置 18包括加熱器溫度控制部15，控制所述放射加熱器14的表面溫度；坩堝溫度控制部16， 通過坩堝座13和坩堝主體12控制蒸鍍材料M的溫度；以及膜厚控制部17，控制基板3的膜厚。(放射加熱器)如圖2所示，放射加熱器14包括放射熱源21，放射以紅外線為主要波長的加熱波；以及貫穿型加熱波透射管(加熱波透射容器)22，覆蓋所述放射熱源21，加熱波透射管 22的至少一部分由能透射紅外線的材質(zhì)形成，并且放射加熱器14還設(shè)置有加熱器溫度控制機構(gòu)20，通過加熱器溫度控制部15，向加熱波透射管22內(nèi)供給冷媒，將其表面溫度控制成低于蒸鍍材料M的分解溫度。所述放射熱源21可以使用線狀光源或點狀光源構(gòu)成的紅外線加熱器(燈)和石墨加熱器(燈)、鹵素加熱器(燈)等。從加熱電源四通過電源控制器觀向所述放射熱源 21供給加熱用電力。加熱波透射管22為圓筒容器，其兩端由端部構(gòu)件22C封閉。在坩堝座13和后述的冷媒封套34上形成有貫穿孔，該貫穿孔分別與坩堝座13和冷媒封套34的中心軸垂直相交，沿水平方向貫穿兩個側(cè)壁，加熱波透射管22插入設(shè)置在所述貫穿孔中。并且，所述加熱波透射管22包括支撐部22A，在長度方向的兩端側(cè)與貫穿孔嵌合；以及透射部22B，位于所述支撐部22A之間并朝向坩堝座13內(nèi)，所述透射部22B由紅外線透射率高的材料構(gòu)成， 例如石英管或玻璃陶瓷管等。當然，也可以采用紅外線透射率高的材料整體形成加熱波透射管22。另外，在加熱波透射管22的透射部22B內(nèi)，對應坩堝座13的中央部設(shè)置有放射熱源21。此處，構(gòu)成透射部22B的石英管的紅外線吸収率非常低，可以認為不能通過加熱波對加熱波透射管22進行加熱，但是經(jīng)過長時間的使用或透射度的降低、以及來自放射熱源21的傳熱和蓄熱等，會使加熱波透射管22升溫，為了消除所述問題設(shè)置有加熱器溫度控制機構(gòu)20。圖1所示的加熱器溫度控制機構(gòu)20如上所述，用于對加熱波透射管22進行溫度控制，其包括循環(huán)式冷卻機(稱為冷機)24,具有熱交換機24A、冷媒容器24B和冷媒流體的溫度檢測器24C ；冷媒泵25，向加熱波透射管22內(nèi)供給冷媒流體(氣體或液體)；以及加熱器溫度控制部15，控制所述冷卻機M和冷媒泵25。并且，通過溫度檢測器24C檢測從加熱波透射管22內(nèi)向冷媒容器24B送出的冷媒流體的溫度，基于所述檢測溫度，通過加熱器溫度控制部15控制冷卻機M，將供給到加熱波透射管22內(nèi)的冷媒流體控制成規(guī)定溫度。 據(jù)此，可以使加熱波透射管22的表面溫度低于蒸鍍材料M的分解溫度。這樣，即使蒸發(fā)/ 升華的蒸鍍材料M接觸加熱波透射管22的表面，接觸的蒸鍍材料M也不會被分解，不會對成膜造成惡劣影響。并且即使蒸鍍材料M附著固化到加熱波透射管22的表面，也可以通過加熱波進行再蒸發(fā)/再升華，可以防止透射部22B中加熱波的透射度降低。實施例1中，直接在加熱波透射管22內(nèi)設(shè)置放射熱源21，并且冷媒流體和放射熱源21直接接觸，但是在鹵素加熱器等放射熱源21的發(fā)熱體的溫度較高時，需要避免直接接觸冷媒流體。為了達到所述目的，如后述圖12所示變形例G那樣即可，S卩，在加熱波透射管22內(nèi)，隔著空間部以同一軸心設(shè)置同一材質(zhì)、同一構(gòu)造的小徑的保護內(nèi)管46，構(gòu)成套管結(jié)構(gòu)，并在保護內(nèi)管46內(nèi)安裝放射熱源21，將加熱波透射管22和保護內(nèi)管46之間的空間部作為冷媒流體通路。這樣，即使在放射熱源21為高溫的情況下，也不會直接接觸冷媒，可以實現(xiàn)更安全的加熱和溫度控制。(坩堝)坩堝主體12的內(nèi)表面和坩堝座13的內(nèi)表面分別進行了鏡面加工，以提高加熱波的反射率，可以防止因加熱波導致表面溫度升高。坩堝溫度控制機構(gòu)30用于將坩堝主體12內(nèi)的蒸鍍材料M的溫度保持成低于蒸發(fā) /升華溫度。如果考慮放射加熱器14的能力和運行成本，則優(yōu)選此時的下限溫度在某種程度上接近蒸發(fā)/升華溫度，但是例如在有機EL (電致發(fā)光)材料的情況下，保持在常溫的蒸鍍材料M僅在加熱波的作用下就可以適當蒸發(fā)/升華，具有所述特性的蒸鍍材料M的種類非常多，不能一概確定下限溫度，所以此處將蒸鍍材料M的下限溫度定為常溫。坩堝溫度控制機構(gòu)30包括坩堝加熱機構(gòu)，對收容在坩堝主體12中的蒸鍍材料M 進行加熱；坩堝冷卻機構(gòu)，對蒸鍍材料M進行冷卻；以及坩堝溫度控制部16，分別控制所述坩堝加熱機構(gòu)和坩堝冷卻機構(gòu)。坩堝加熱機構(gòu)對收容在坩堝主體12中的蒸鍍材料M進行加熱，其包括加熱線圈 33，分別設(shè)置在坩堝座13的外周面和底面上；以及電源控制器35，從加熱電源四分別向各加熱線圈33供給加熱用電力。另外，坩堝冷卻機構(gòu)為冷媒循環(huán)式，在加熱線圈33的外周部和底部上設(shè)置有覆蓋坩堝座13外表面的冷媒封套34，在冷媒封套34上形成有例如上下劃分為三層的冷卻室 36a 36c。并且，所述坩堝冷卻機構(gòu)由蒸發(fā)控制用的循環(huán)式冷卻機(冷機)37、冷媒泵38 以及坩堝溫度控制部16構(gòu)成，所述循環(huán)式冷卻機37包括熱交換器37A、冷媒容器37B以及冷媒流體的溫度檢測器37C，所述冷媒泵38從所述冷卻機37向冷卻室36a 36c分別供給冷媒流體，所述坩堝溫度控制部16對冷卻機37和冷媒泵38進行操作。上述結(jié)構(gòu)中，利用溫度檢測器37C檢測從冷卻室36a 36c向冷卻機37的冷媒容器37B排出的冷媒流體的溫度，基于所述檢測溫度，通過坩堝溫度控制部16對冷卻機37 的熱交換器37A和冷媒泵38進行操作，將控制在規(guī)定溫度的冷媒流體分別提供給各冷卻室 36a 36c，以冷卻坩堝主體12中收容的蒸鍍材料M。此外，坩堝加熱機構(gòu)中，從電源控制器35向各加熱線圈33供給加熱電力并對坩堝座13進行加熱。并且，根據(jù)設(shè)置在坩堝主體 12上的例如由熱電偶組成的溫度檢測器39的檢測值，通過坩堝溫度控制部16將收容在坩堝主體12中的蒸鍍材料M的溫度控制成低于蒸發(fā)溫度或升華溫度、且在常溫以上。這是因為，如果蒸鍍材料M的溫度在蒸發(fā)溫度或升華溫度以上，則蒸鍍材料M發(fā)生蒸發(fā)或升華，使蒸發(fā)量的控制變得困難，進而容易加劇蒸鍍材料M的劣化。(蒸鍍材料和分解溫度)在蒸鍍材料為有機EL材料、例如Alq3的情況下，蒸發(fā)溫度為270°C，分解溫度為 4300C，蒸發(fā)溫度和分解溫度差距足夠大。但是，在其他的有機EL材料的情況下，也存在這樣的蒸鍍材料，例如蒸發(fā)溫度為200°C，分解溫度比200°C高出數(shù)10°C左右，蒸發(fā)溫度和分解溫度接近。另外，此處所指的蒸發(fā)/升華溫度，也會因加熱時的壓力條件大幅變動，進而使從坩堝排出的蒸鍍材料的流路條件和蒸發(fā)量產(chǎn)生大幅變動，所以需要考慮蒸發(fā)/升華溫度的變動幅度。另外，所述分解溫度并非指在規(guī)定的溫度下開始急速分解，即使溫度較低的情況下，材料的一部分也會發(fā)生分解。此處，將溫度上升時材料的分解速度急速增大的溫度規(guī)定為分解溫度。圖3是表示通過PL (光致發(fā)光)測定對液晶面板的蒸鍍材料M的劣化進行α -NDP 測量的結(jié)果的曲線圖，可以通過PL測定來測量蒸鍍材料M的劣化。(實施例1的效果)根據(jù)上述實施例1，從設(shè)置在坩堝座13內(nèi)的放射加熱器14通過加熱波透射管22 放射加熱波，僅對蒸鍍材料M的表面進行加熱使其蒸發(fā)/升華，所以表面以外的蒸鍍材料M 不會暴露在高溫中，即使進行長時間的加熱使其蒸發(fā)/升華，蒸鍍材料M也不會產(chǎn)生劣化。 據(jù)此，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)長時間的連續(xù)蒸鍍作業(yè)。另外，即使蒸發(fā)/升華的蒸鍍材料M附著在坩堝主體12和坩堝座13的內(nèi)表面上， 通過坩堝溫度控制機構(gòu)30，將坩堝主體12和坩堝座13的溫度控制成低于蒸鍍材料M的蒸發(fā)溫度或升華溫度，所以可以防止附著的蒸鍍材料M的劣化，同時可以接收來自放射加熱器14的加熱波，使附著的蒸鍍材料M發(fā)生再蒸發(fā)或再升華。并且，即使蒸發(fā)/升華的蒸鍍材料M接觸放射加熱器14的表面，由于通過加熱器溫度控制機構(gòu)20，向加熱波透射管22內(nèi)供給冷媒流體，將其表面的溫度控制成低于分解溫度，所以蒸鍍材料M不會被分解，不會對成膜產(chǎn)生惡劣影響。此外，通過加熱器溫度控制機構(gòu)20的溫度控制，可以使放射熱源21工作穩(wěn)定。并且蒸發(fā)/升華的蒸鍍材料M幾乎不會附著在加熱波透射管22上，即使有蒸鍍材料M附著在加熱波透射管22上，也會利用來自放射熱源21的加熱波在短時間內(nèi)再蒸發(fā)/再升華，不會因加熱波透射管22的透射部22Β的透射率降低而妨礙加熱波的照射。此外，通過對坩堝主體12和坩堝座13的內(nèi)表面進行鏡面加工，以提高加熱波的反射率，可以抑制加熱波對坩堝主體12和坩堝座13的加熱，并防止蒸鍍材料M的劣化。實施例1的變形例參照圖4 圖14說明上述實施例1的變形例A K。另外，變形例A K中，與實施例1相同的組成部分采用相同的附圖標記，并省略了說明。變形例A、B (坩堝的設(shè)置)上述實施例1中，在真空蒸鍍室2的外部設(shè)置了材料蒸發(fā)裝置11，但是也可以如圖 4所示變形例A那樣，在真空蒸鍍室2的內(nèi)部設(shè)置材料蒸發(fā)裝置11。此外，上述實施例1是使蒸鍍材料M從下方附著在水平設(shè)置的基板3下表面上的上沉積型，也可以如圖5所示變形例B那樣，采用使蒸鍍材料M從側(cè)方附著在豎直設(shè)置的基板3側(cè)面上的側(cè)沉積型。當然，也可以將材料蒸發(fā)裝置11設(shè)置在真空蒸鍍室2的內(nèi)部。上述變形例A、B可以獲得與實施例1同樣的作用效果。變形例C、Dl、D2 (放射加熱器的加熱波透射管和放射熱源)上述實施例1中，筒狀的加熱波透射管22是分別貫穿坩堝座13的兩個側(cè)壁并水平設(shè)置的橫向雙貫穿型，而圖6所示的變形例C中，將前端部封閉的筒狀加熱波透射管41 嵌入設(shè)置在形成于坩堝座13 —個側(cè)壁的貫穿孔中，是在加熱波透射管41的前端部上設(shè)置放射熱源21的水平姿勢的橫向單貫穿型。
此外，如圖7的(a)所示變形例D1，將前端部封閉的加熱波透射管42從坩堝主體 12 (坩堝主體12和/或坩堝座13)的底部上形成的貫穿孔嵌入，是垂直姿勢的縱向單貫穿型，在加熱波透射管42的上端部上固定設(shè)置放射熱源21。所述變形例C、D1可以獲得與實施例1同樣的作用效果。并且，所述變形例C、D1的冷卻構(gòu)造與后述的變形例H相同。另外，如圖7的(b)、圖8所示的變形例D2，放射熱源21借助可進退的可動桿44， 以位置可調(diào)整的方式被支承在熱源位置調(diào)整裝置43上。即，基于設(shè)置在真空蒸鍍室2內(nèi)的蒸發(fā)率檢測器(材料濃度檢測器)5的檢測值，通過膜厚控制部17操作熱源位置調(diào)整裝置 43以使可動桿44進退，就可以控制蒸鍍材料M的表面和放射熱源21的距離。例如蒸鍍材料M的蒸發(fā)量減小時，通過使可動桿44后退以使放射熱源21下降，可以使放射熱源21接近蒸鍍材料M的表面，以增加蒸鍍材料M的蒸發(fā)量。由此，可以使蒸鍍材料M均勻蒸發(fā)、升華。當然，還可以同時進行操作，通過電源控制器觀控制提供給放射熱源21的電力、以控制來自放射熱源21的加熱波的照射量。變形例E (多個放射熱源)上述實施例1中，在蒸鍍材料M的上方位置僅設(shè)置了一個放射加熱器14，也可以如圖9的(a) (d)所示變形例E那樣，在橫向雙貫穿型(實施例1、變形例A)及橫向單貫穿型(變形例B、C)中，隔開規(guī)定間隔設(shè)置多個放射加熱器14。利用多個所述放射加熱器14 可以增大蒸鍍材料M的蒸發(fā)量。在圖9的(d)中，下部的放射加熱器14貫穿設(shè)置在蒸鍍材料M中，這些放射加熱器14在上部的蒸鍍材料M蒸發(fā)/升華后使用。圖10為變形例E中將下部的放射加熱器14設(shè)置在蒸鍍材料M中的結(jié)構(gòu)圖，基于蒸發(fā)率檢測器5的檢測值，利用膜厚控制部17操作電源控制器觀和冷媒控制閥45，通過分別選擇性地對三個放射加熱器14進行開/關(guān)操作，可以有效控制蒸鍍材料M的蒸發(fā)量/升華量。當然，還可以同時進行操作，通過電源控制器觀控制提供給放射熱源21的電力、以控制來自放射熱源21的加熱波的照射量。變形例F (多個放射加熱器)縱向單貫穿型也可以如圖11的(a)、(b)和(c)所示變形例F那樣，隔開規(guī)定間隔相互平行設(shè)置多個放射加熱器14，例如兩個或三個。利用所述多個放射加熱器14可以增加蒸鍍材料M的蒸發(fā)量。當然，還可以同時進行操作，通過電源控制器觀控制提供給放射熱源21的電力、以控制來自放射熱源21的加熱波的照射量。變形例G (放射加熱器的冷卻構(gòu)造)圖12的(a)、(b)表示橫向雙貫穿型的放射加熱器14冷卻構(gòu)造的變形例G，在加熱波透射管22內(nèi)設(shè)置冷媒流體的流路，在同一軸心上設(shè)置保護內(nèi)管46，所述保護內(nèi)管46的至少對應的一部分由能高效地透射紅外線的材質(zhì)、例如石英形成，在所述保護內(nèi)管46中安裝放射熱源21，通過采用套管構(gòu)造，可以防止放射熱源21因在高溫下直接接觸冷媒而產(chǎn)生損傷。變形例H(放射加熱器的冷卻構(gòu)造)圖13的(a) (c)表示橫向單貫穿型的放射加熱器14的冷卻構(gòu)造。圖13的(a)、 (b)為變形例H，利用隔板47分隔加熱波透射管41的內(nèi)部，形成冷媒流體的供給通道48A 和排出通道48B。圖13的(c)、(d)為變形例I，在加熱波透射管41內(nèi)設(shè)置通路形成管49， 并將通路形成管49內(nèi)的空間、以及加熱波透射管41與通路形成管49之間的空間中的一方作為冷媒流體的供給通道48A，將另一方作為排出通道48B。利用上述各冷卻構(gòu)造，可以精確控制橫向單貫穿型的加熱波透射管41的表面溫度。另外，縱向單貫穿型加熱波透射管42的冷卻構(gòu)造也可以與變形例H相同，利用隔板分隔加熱波透射管的內(nèi)部，并形成冷媒流體的供給通道和排出通道。此外，也可以與變形例I相同，在加熱波透射管內(nèi)設(shè)置通路形成管，將通路形成管內(nèi)的空間、以及加熱波透射管與通路形成管之間的空間中的一方作為冷媒流體的供給通道，將另一方作為排出通道。變形例J、K (放射加熱器的冷卻構(gòu)造)圖14的(a)、(b)為加熱器溫度控制機構(gòu)20構(gòu)造的變形例，表示使用自來水或空氣作為冷媒流體時為不循環(huán)的構(gòu)造。(a)表示采用冷媒泵25的強制循環(huán)式的冷卻構(gòu)造的變形例J，(b)表示不使用冷媒泵的自然循環(huán)式冷卻構(gòu)造的變形例K。
權(quán)利要求
1.一種真空蒸鍍裝置中蒸鍍材料的蒸發(fā)或升華方法，在真空狀態(tài)下，對收容在坩堝內(nèi)的蒸鍍材料進行加熱使其蒸發(fā)或升華，對被蒸鍍構(gòu)件的表面進行蒸鍍，其特征在于，從設(shè)置在所述坩堝內(nèi)的放射加熱器，通過加熱波透射容器放射以紅外線為主要波長的加熱波，并且使所述加熱波透射容器的至少一部分由能透射紅外線的材質(zhì)形成； 利用所述加熱波僅對蒸鍍材料的表面進行加熱使其蒸發(fā)或升華； 利用所述加熱波對蒸發(fā)或升華后并附著在所述坩堝內(nèi)表面上的蒸鍍材料進行加熱，使其再蒸發(fā)或再升華。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空蒸鍍裝置中蒸鍍材料的蒸發(fā)或升華方法，其特征在于， 將所述坩堝的溫度控制成低于蒸鍍材料的蒸發(fā)溫度或升華溫度；向所述加熱波透射容器內(nèi)供給冷媒流體，將所述加熱波透射容器的表面溫度控制成低于蒸鍍材料的分解溫度。
3.一種真空蒸鍍用坩堝裝置，在形成真空狀態(tài)的真空蒸鍍室內(nèi)，對收容在坩堝內(nèi)的蒸鍍材料進行加熱使其蒸發(fā)或升華，對被蒸鍍構(gòu)件的表面進行蒸鍍，其特征在于，在所述坩堝內(nèi)設(shè)置有放射加熱器，所述放射加熱器包括放射熱源，放射以紅外線為主要波長的加熱波；以及加熱波透射容器，覆蓋所述放射熱源，所述加熱波透射容器的至少一部分由能透射紅外線的材質(zhì)構(gòu)成，利用來自所述放射熱源的加熱波對蒸鍍材料的表面進行加熱使其蒸發(fā)或升華，并且利用所述加熱波對蒸發(fā)或升華后附著在所述坩堝內(nèi)表面上的蒸鍍材料進行加熱，使其再蒸發(fā)或再升華。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空蒸鍍用坩堝裝置，其特征在于還包括 坩堝溫度控制部，將所述坩堝的溫度控制成低于蒸發(fā)溫度或升華溫度；以及加熱器溫度控制部，向所述加熱波透射容器內(nèi)供給冷媒流體，將所述加熱波透射容器的表面溫度控制成低于蒸鍍材料的分解溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的真空蒸鍍用坩堝裝置，其特征在于， 在所述坩堝內(nèi)設(shè)置有多個所述放射加熱器，在所述真空蒸鍍室內(nèi)設(shè)置有材料濃度檢測器，所述材料濃度檢測器用于檢測蒸發(fā)或升華后的蒸鍍材料的濃度，所述真空蒸鍍用坩堝裝置還設(shè)置有膜厚控制部，分別控制各個所述放射加熱器，以使所述材料濃度檢測器的檢測值恒定。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的真空蒸鍍用坩堝裝置，其特征在于，在所述真空蒸鍍室內(nèi)設(shè)置有材料濃度檢測器，所述材料濃度檢測器用于檢測蒸發(fā)或升華后的蒸鍍材料的濃度，所述真空蒸鍍用坩堝裝置還設(shè)置有熱源位置調(diào)整裝置，使所述放射熱源能在所述加熱波透射容器內(nèi)沿接近或遠離蒸鍍材料表面的方向移動；以及膜厚控制部，利用所述熱源位置調(diào)整裝置使所述放射加熱器移動，以使所述材料濃度檢測器的檢測值恒定。
全文摘要
本發(fā)明提供真空蒸鍍裝置中蒸鍍材料的蒸發(fā)或升華方法及真空蒸鍍用坩堝裝置，在防止蒸鍍材料劣化的同時，可以長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)。在坩堝座(13)內(nèi)，將放射以紅外線為主要波長的加熱波的放射熱源(21)內(nèi)置于加熱波透射管(22)，該加熱波透射管(22)由可透射紅外線的材質(zhì)構(gòu)成。來自放射熱源(21)的加熱波照射在坩堝主體(12)內(nèi)的蒸鍍材料M的表面上對其進行加熱，并僅使蒸鍍材料M的表面蒸發(fā)或升華。蒸發(fā)或升華的蒸鍍材料M即使附著在加熱波透射管(22)的表面或坩堝主體(12)、坩堝座(13)的內(nèi)表面上，也可以利用加熱波進行加熱使其再蒸發(fā)或再升華。
文檔編號C23C14/28GK102277557SQ201110129250
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者上川健司 申請人:日立造船株式會社