專利名稱:加熱裝置、真空加熱方法和薄膜制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及加熱裝置、真空加熱方法和薄膜制造方法。
背景技術(shù):
近年來伴隨著可移動設(shè)備的高性能化和多功能化,作為其電源的二次電池被要求高容量化。作為可以滿足該要求的二次電池,非水電解質(zhì)二次電池受到關(guān)注。為了實現(xiàn)非水電解質(zhì)二次電池的高容量化,曾提出了使用硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)等作為電極活性物質(zhì)(以下簡單地稱為“活性物質(zhì)”)。Si或者Sn以硅單質(zhì)、硅合金、含有硅和氧的化合物、含有硅和氮的化合物、錫單質(zhì)、錫合金、含有錫和氧的化合物、以及含有錫和氮的化合物的形式被用于活性物質(zhì),但這些物質(zhì)在吸藏鋰離子時結(jié)晶結(jié)構(gòu)大大地變化,因此伴有膨脹。其結(jié)果,活性物質(zhì)粒子開裂,或活性物質(zhì)層從集電體剝離,由此活性物質(zhì)與集電體間的電子傳導(dǎo)性降低,作為結(jié)果,存在循環(huán)特性降低的問題。因此,曾嘗試了在將這些材料用于活性物質(zhì)時,減輕活性物質(zhì)的膨脹和收縮的方策。
另外,也知道這些含有Si或者Sn的活性物質(zhì)存在不可逆容量的問題。即,當(dāng)將含有Si或者Sn的活性物質(zhì)用于負(fù)極時,初次充電時吸藏的鋰離子的一部分在放電時不從負(fù)極釋放,其結(jié)果,存在電池容量變小的問題。為了避免不可逆容量,使預(yù)先吸藏了與不可逆容量相當(dāng)?shù)牧康匿嚨呢?fù)極與正極對向,并開始充放電是有效的。專利文獻(xiàn)I公開了:對于在集電體表面形成的活性物質(zhì)層,通過真空蒸鍍賦予鋰的方法。除了二次電池以外,例如,在有機(jī)EL顯示器的制造中應(yīng)用了真空蒸鍍技術(shù)。作為真空蒸鍍用的蒸發(fā)源,曾提出了如專利文獻(xiàn)2 4所公開的那樣的形態(tài)。在專利文獻(xiàn)2中,作為用于蒸鍍可在200 400°C的比較低的溫度蒸發(fā)的低分子的有機(jī)物的蒸發(fā)源,記載了:包含蒸發(fā)物質(zhì)貯藏部、與該貯藏部連結(jié)并噴射蒸發(fā)物質(zhì)的噴嘴部和包圍該貯藏部的加熱部的蒸發(fā)源。在專利文獻(xiàn)3中,作為鋁、銅、銀、鋅等金屬的蒸發(fā)源,記載了:與坩堝的底面接觸,并配置了旁熱型加熱器的蒸發(fā)源。該蒸發(fā)源在蒸發(fā)時的溫度高達(dá)1000°c以上的情況下被使用。專利文獻(xiàn)4中記載了:具備保持高溫熔融金屬的箱形狀的內(nèi)襯件、坩堝主體、和介于內(nèi)襯件與坩堝主體之間的間隔件(襯墊:spacer ),并在內(nèi)襯件與坩堝主體之間的空間部填充了液態(tài)熱介質(zhì)的坩堝。該坩堝在采用電子槍等的方法直接將蒸鍍材料加熱、熔融的情況下被使用。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I特開2007-128658號公報
專利文獻(xiàn)2專利第4557170號說明書專利文獻(xiàn)3特開平8-311638號公報專利文獻(xiàn)4特開平2-93063號公報
發(fā)明內(nèi)容
為了在真空中蒸鍍材料,或在真空中加熱基板,需要可以在真空中使用的加熱裝置。由于在真空中,成為介質(zhì)的氣體稀薄,因此在真空中高效率地加熱物體并不容易。例如,若使加熱器(加熱體)與坩堝(被加熱體)一體化的話,也許可以通過直接的接觸使從加熱體向被加熱體的傳熱效率提高。但是,若過于重視傳熱效率,則維修性惡化的可能性高。鑒于上述的情況,本發(fā)明的目的是提供可以在真空中高效率地加熱物體,維修也容易的加熱裝置。S卩,本發(fā)明提供一種加熱裝置,其具備:應(yīng)在真空中被加熱的被加熱體、構(gòu)成為能夠從上述被加熱體分離、并且在自身與上述被加熱體之間形成有間隙的加熱體;和用于向上述間隙導(dǎo)入傳熱氣體的氣體導(dǎo)入路徑,上述被加熱體通過上述傳熱氣體由上述加熱體加熱。根據(jù)上 述的加熱裝置,加熱體能夠從被加熱體分離。因此,可以容易地進(jìn)行兩者的維修。在被加熱體和加熱體之間形成有間隙。在間隙中,通過氣體導(dǎo)入路徑導(dǎo)入了傳熱氣體。被加熱體,通過(介由)傳熱氣體由加熱體加熱。因此,可以高效率地加熱坩堝等的被加熱體。
圖1是模式地表示本發(fā)明的第一實施方式的蒸鍍裝置的截面圖。圖2是放大地表示圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖3是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖4是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖5是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖6是放大地表示作為參考例的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖7是模式地表示本發(fā)明的第二實施方式的蒸鍍裝置的截面圖。圖8是放大地表示可應(yīng)用于圖7的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖9是放大地表示圖7的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖10是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖11是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖12A是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖12B是表示圖12A中的蓋體69的仰視圖。圖13A是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖13B是表示圖13A中的蓋體69的仰視圖。圖14是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。
圖15是放大地表示可應(yīng)用于圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。圖16A是表示在加熱容器與貯藏容器的間隙未導(dǎo)入氣體的情況(比較試驗例)的經(jīng)時的升溫結(jié)果的曲線圖。圖16B是表示在加熱容器與貯藏容器的間隙導(dǎo)入了氣體的情況(試驗例)的經(jīng)時的升溫結(jié)果(直到時間約1800s)的曲線圖。圖16C是表示在加熱容器與貯藏容器的間隙導(dǎo)入了氣體的情況(試驗例)的經(jīng)時的升溫結(jié)果(直到時間9600s)的曲線圖。圖17是具備本發(fā)明的第三實施方式涉及的蒸發(fā)源(加熱裝置)的真空蒸鍍裝置的構(gòu)成圖。圖18是圖17所示的蒸發(fā)源(加熱裝置)的立體圖。圖19是蒸發(fā)源的主視圖。圖20是蒸發(fā)源的沿著A-A線的截面圖。圖21是加熱器的截面圖。圖22是變形例I涉及的蒸發(fā)源的截面圖。圖23是變形例2涉及的蒸發(fā)源的截面圖。圖24A是可用于圖23所示的蒸發(fā)源的筒狀部件的立體圖。圖24B是可用于圖23所示的蒸發(fā)源的槽狀部件的立體圖。圖25是變形例3涉及的蒸發(fā)源的截面圖。圖26是本發(fā)明的第四實施方式涉及的基板加熱裝置的立體圖。
具體實施例方式本發(fā)明的第I技術(shù)方案提供一種加熱裝置,其具備:應(yīng)在真空中被加熱的被加熱體、構(gòu)成為能夠從上述被加熱體分離、并且在自身與上述被加熱體之間形成有間隙的加熱體;和用于向上述間隙導(dǎo)入傳熱氣體的氣體導(dǎo)入路徑, 上述被加熱體通過上述傳熱氣體由上述加熱體加熱。第I技術(shù)方案的加熱裝置,也可以作為蒸鍍裝置而構(gòu)成。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以往的蒸鍍裝置的以下問題。通過將第I技術(shù)方案的加熱裝置應(yīng)用于蒸鍍裝置,可克服以下的問題。以往,使用卷到卷方式的蒸鍍裝置在基板表面形成蒸鍍膜時,使用了如專利文獻(xiàn)2所公開的噴嘴形式的蒸發(fā)源。在該蒸發(fā)源中作為蒸鍍材料使用金屬等的高沸點(diǎn)材料的情況下,蒸鍍材料需要被加熱到600°C以上。但是,在真空下,蒸發(fā)源與加熱器之間的熱傳導(dǎo)率降低,因此需要使加熱器的加熱溫度為1000°C以上。一般地,筒形加熱器(cartridge heater)的最高使用溫度為870°C,陶瓷加熱器的最高使用溫度為1100°C,因此當(dāng)使用這些加熱器進(jìn)行1000°C以上的加熱時,不能夠進(jìn)行加熱器的溫度控制,加熱器的使用變得極困難。
專利文獻(xiàn)3記載的蒸發(fā)源中,由于與旁熱型加熱器接觸的部分被限于坩堝的底面,因此當(dāng)例如通過擴(kuò)大蒸鍍面積來增加坩堝內(nèi)的蒸鍍材料時,存在熱容量不足、不能實施蒸鍍的問題。
專利文獻(xiàn)4記載的蒸鍍源中,出于提高耐久性、和利用對蒸鍍材料進(jìn)行加熱時產(chǎn)生的熱能的目的,在坩堝與內(nèi)襯件之間填充有液態(tài)熱介質(zhì)。但是,當(dāng)采用電子槍等的方法從外部對蒸鍍材料進(jìn)行加熱時,液態(tài)熱介質(zhì)會在真空下蒸發(fā),因此存在失去作為目標(biāo)的熱傳導(dǎo)效果的問題。因此,本發(fā)明人研討了:通過將作為加熱器的筒形加熱器直接安裝于坩堝的外面,對貯藏于坩堝內(nèi)的數(shù)百克的蒸鍍材料進(jìn)行加熱從而進(jìn)行蒸鍍。此時,從蒸鍍材料的蒸氣壓線圖預(yù)測在真空下的蒸發(fā)溫度,設(shè)定了容器的加熱溫度。其結(jié)果,雖然能夠在基板上形成蒸鍍膜,但在蒸鍍結(jié)束后進(jìn)行去除殘存于坩堝內(nèi)的蒸鍍材料等的維修時,需要預(yù)先將筒形加熱器從坩堝卸下。特別是當(dāng)基板的寬度大、貯藏的蒸鍍材料變多時,與之相應(yīng)地,坩堝的容量也變大,因此筒形加熱器的個數(shù)變多,存在上述維修變得極為煩雜的問題。為了避免該煩雜的維修問題,本發(fā)明人研討了:不將加熱器直接安裝于坩堝,而是通過在具有加熱器的加熱容器中收納坩堝來進(jìn)行蒸鍍。根據(jù)該方法,蒸鍍結(jié)束后的維修作業(yè)變得容易,但在真空下加熱容器與坩堝之間的熱傳導(dǎo)性降低,因此在上述的加熱器的使用溫度范圍下蒸鍍材料的溫度未充分上升,不能夠進(jìn)行蒸鍍,或者,即便能夠進(jìn)行蒸鍍,也存在當(dāng)長時間連續(xù)地實施蒸鍍時不能夠控制蒸鍍的問題。本發(fā)明的第2技術(shù)方案,在第I技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述被加熱體是保持蒸鍍材料,并且具有供蒸發(fā)了的上述蒸鍍材料通過的開口部的貯藏容器,上述加熱體是可拆裝地收納上述貯藏容器、并且為了對上述貯藏容器內(nèi)的上述蒸鍍材料進(jìn)行加熱而具有加熱器的加熱容器,是構(gòu)成為具有用于使從上述貯藏容器蒸發(fā)了的上述蒸鍍材料通過的開口部,并且在收納了上述貯藏容器時,通過上述貯藏容器的外壁面和上述加熱容器的內(nèi)壁面直接對向而在上述內(nèi)壁面與上述外壁面之間產(chǎn)生上述間隙的加熱容器,上述加熱裝置是還具備(i )用于收容上述貯藏容器和上述加熱容器,并在內(nèi)部在基材上進(jìn)行蒸鍍的真空槽、和(ii )對上述真空槽內(nèi)進(jìn)行排氣的真空泵的蒸鍍裝置。換言之,第2技術(shù)方案提供一種蒸鍍裝置,其具備:保持蒸鍍材料, 并且具有供蒸發(fā)了的上述蒸鍍材料通過的開口部的貯藏容器;可拆裝地收納上述貯藏容器、并且為了對上述貯藏容器內(nèi)的上述蒸鍍材料進(jìn)行加熱而具有加熱器的加熱容器,其構(gòu)成為具有用于使從上述貯藏容器蒸發(fā)了的上述蒸鍍材料通過的開口部,并且在收納了上述貯藏容器時,通過上述貯藏容器的外壁面和上述加熱容器的內(nèi)壁面直接對向而在上述內(nèi)壁面與上述外壁面之間產(chǎn)生上述間隙;用于收容上述貯藏容器和上述加熱容器,并在內(nèi)部在基材上進(jìn)行蒸鍍的真空槽;和對上述真空槽內(nèi)進(jìn)行排氣的真空泵。根據(jù)第2技術(shù)方案,構(gòu)成為保持蒸鍍材料的貯藏容器被收納于加熱容器中,而且在兩容器之間產(chǎn)生間隙,因此在蒸鍍結(jié)束后,進(jìn)行更換貯藏容器,或去除殘留于貯藏容器內(nèi)部的蒸鍍材料等的維修時,可以將貯藏容器與加熱容器容易地分離。因此,變得不需要進(jìn)行從貯藏容器拆卸加熱器等的麻煩的作業(yè),可以簡易地實施維修作業(yè)。另外,由于上述間隙被導(dǎo)入傳熱氣體,因此在真空蒸鍍的實施中,來自加熱容器的熱被效率好地傳遞給貯藏容器,蒸鍍材料被加熱。因此,盡管是間接的加熱,但是可以使蒸鍍材料的溫度充分地上升,因此變得可以長時間連續(xù)地穩(wěn)定控制蒸鍍。從以上來看,根據(jù)第2技術(shù)方案,可以效率好地連續(xù)實施真空下的蒸鍍,并且可以使蒸鍍結(jié)束后的維修作業(yè)飛躍性地簡易化,因此可以以極優(yōu)異的生產(chǎn)率實施蒸鍍。若使用上述的蒸鍍裝置,則可以以優(yōu)異的生產(chǎn)率制造例如充放電循環(huán)特性優(yōu)異的電極。本發(fā)明的第3技術(shù)方案,在第2技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供上述間隙的寬度為0.5mm以下的、第2技術(shù)方案所述的加熱裝置。根據(jù)第3技術(shù)方案,能夠采用少的氣體導(dǎo)入量使間隙的氣體壓力上升。本發(fā)明的第4技術(shù)方案,在第2或者第3技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其還具備:抑制上述傳熱氣體從上述間隙向上述真空槽中流出的抑制結(jié)構(gòu)。根據(jù)第4技術(shù)方案,能夠采用少的氣體導(dǎo)入量使間隙的壓力提高。另外,也可以避免由于氣體向間隙的導(dǎo)入而使真空槽內(nèi)的真空度降低。本發(fā)明的第5技術(shù)方案,在第4技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述抑制結(jié)構(gòu)構(gòu)成為改變從上述間隙流出的上述傳熱氣體的行進(jìn)方向,或者,構(gòu)成為降低從上述間隙流出的上述傳熱氣體的量。根據(jù)第5技術(shù)方案,能夠采用少的氣體導(dǎo)入量提高間隙的壓力。另外,也可以避免由于氣體向間隙的導(dǎo)入而使真空槽內(nèi)的真空度降低。本發(fā)明的第6技術(shù)方案,在第4或者第5技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述抑制結(jié)構(gòu)是在上述貯藏容器的上述開口部以及上述加熱容器的上述開口部的周圍設(shè)置的臺階差結(jié)構(gòu)或者錐形結(jié)構(gòu)。根據(jù)第6技術(shù)方案,可以準(zhǔn)確地進(jìn)行將貯藏容器收納于加熱容器時的對位,可以在貯藏容器的側(cè)面和底面切實確保所規(guī)定的間隙。另外,如果采用臺階差結(jié)構(gòu)或錐形結(jié)構(gòu)支持貯藏容器,則間隙可成為在貯藏容器和加熱容器的開口部被封閉、與真空槽隔絕了的空間。該情況下,能夠采用少的氣體導(dǎo)入量提高間隙的壓力。本發(fā)明的第7技術(shù)方案,在第`6技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,通過設(shè)置上述臺階差結(jié)構(gòu)或者上述錐形結(jié)構(gòu),上述貯藏容器的上述開口部和上述加熱容器的上述開口部的周圍的上述間隙,被形成為比上述開口部的周圍以外的上述間隙狹窄。根據(jù)第7技術(shù)方案,可以阻止導(dǎo)入到間隙中的氣體向真空槽內(nèi)擴(kuò)散,并以少的氣體導(dǎo)入量提高間隙的壓力。本發(fā)明的第8技術(shù)方案,在第2 第7技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述加熱容器的熱膨脹系數(shù)比上述貯藏容器的熱膨脹系數(shù)小。根據(jù)第8技術(shù)方案,伴隨著加熱容器的加熱器升溫,加熱容器與貯藏容器之間的間隙變小,間隙的氣體壓力上升,因此熱傳導(dǎo)系數(shù)變大,可以提高熱效率。本發(fā)明的第9技術(shù)方案,在第2 第8技術(shù)方案的任一項的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,在具有上述加熱器的上述加熱容器內(nèi)部的空間與上述加熱容器的內(nèi)壁面之間,還具備用于使上述傳熱氣體通過的通路。根據(jù)第9技術(shù)方案,加熱器的熱被效率更好地傳遞給貯藏容器,因此可以削減加熱器的加熱量。本發(fā)明的第10技術(shù)方案,在第2 第9技術(shù)方案的任一項基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述間隙在上述貯藏容器的上述開口部和上述加熱容器的上述開口部被封閉。根據(jù)第10技術(shù)方案,能夠采用少的氣體導(dǎo)入量提高間隙的壓力。也可以避免由于氣體向間隙的導(dǎo)入而使真空槽內(nèi)的真空度降低(壓力上升)。
本發(fā)明的第11技術(shù)方案,在第2 第10技術(shù)方案的任一項基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,在上述間隙的開口部之上載置有蓋體。根據(jù)第11技術(shù)方案,存在蓋體,因此氣體向真空槽的擴(kuò)散得到抑制,能夠采用少的氣體導(dǎo)入量提高間隙的壓力。本發(fā)明的第12技術(shù)方案,在第11技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,在上述蓋體的下面,形成有使被導(dǎo)入到上述間隙中的上述傳熱氣體通過的氣體流路。根據(jù)第12技術(shù)方案,可以使被導(dǎo)入到間隙中的氣體的向真空槽內(nèi)的放出地點(diǎn)為從貯藏容器的開口部離開的場所。因此,可以避免:被導(dǎo)入到間隙中的氣體在貯藏容器的開口部的方向漏出,與從貯藏容器蒸發(fā)了的蒸鍍材料沖撞,引起膜質(zhì)劣化(例如,與基板的密著變?nèi)?,或變?yōu)槎嗫椎哪?等的對蒸鍍的影響。本發(fā)明的第13技術(shù)方案,提供一種薄膜制造方法,其是使用蒸鍍裝置在真空中在上述基材上進(jìn)行蒸鍍的蒸鍍方法,所述蒸鍍裝置具有:保持蒸鍍材料,并且具有供蒸發(fā)了的上述蒸鍍材料通過的開口部的貯藏容器;可拆裝地收納上述貯藏容器、并且為了對上述貯藏容器內(nèi)的上述蒸鍍材料進(jìn)行加熱而具有加熱器的加熱容器,其構(gòu)成為具有用于使從上述貯藏容器蒸發(fā)了的上述蒸鍍材料通過的開口部,并且在收納了上述貯藏容器時,通過上述貯藏容器的外壁面和上述加熱容器的內(nèi)壁面直接對向而在上述內(nèi)壁面與上述外壁面之間產(chǎn)生間隙;用于向上述間隙導(dǎo)入傳熱氣體的氣體導(dǎo)入單元;
用于收容上述貯藏容器和上述加熱容器,并在內(nèi)部在基材上進(jìn)行蒸鍍的真空槽;和對上述真空槽內(nèi)進(jìn)行排氣的真空泵,所述薄膜制造方法包括:通過一邊向上述間隙導(dǎo)入傳熱氣體,一邊利用上述加熱器對上述貯藏容器內(nèi)的上述蒸鍍材料進(jìn)行加熱,使上述蒸鍍材料從上述貯藏容器蒸發(fā)的工序。根據(jù)第13技術(shù)方案,可以效率好且連續(xù)地實施在真空下的蒸鍍,并且可以使蒸鍍結(jié)束后的維修作業(yè)飛躍性地簡易化,因此可以以極優(yōu)異的生產(chǎn)率實施蒸鍍。本發(fā)明的第14技術(shù)方案,在第13技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供薄膜制造方法,其中,上述傳熱氣體的導(dǎo)入量根據(jù)上述真空槽內(nèi)的壓力來控制。通過適當(dāng)控制傳熱氣體的導(dǎo)入量,可以抑制蒸鍍材料的蒸發(fā)速度的變動。本發(fā)明的第15技術(shù)方案,在第13或者第14技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供薄膜制造方法,其中,上述蒸鍍材料為鋰,上述傳熱氣體為惰性氣體。根據(jù)第15技術(shù)方案,可以防止鋰與傳熱氣體反應(yīng),可以在基板上形成高品質(zhì)的鋰薄膜。另外,本發(fā)明人公開了以下方案。作為真空用的加熱裝置,可考慮使用具備棒狀的加熱器和具有用于插入該加熱器的槽孔(slot)的加熱塊的加熱裝置。由于在真空中難以得到充分的熱傳導(dǎo),因此使加熱器與槽孔密著是有效的。但是,在加熱器的外徑與槽孔的內(nèi)徑大致一致的情況下,在加熱器維修時或者加熱器更換時就不能夠?qū)⒓訜崞鲝募訜釅K拔出。在使用特別長的加熱器的情況下,需要在加熱塊上形成長的槽孔。以高的精度形成長的槽孔是較困難的。另一方面,當(dāng)加熱器與槽孔之間的間隙過大時,從加熱器向加熱塊的熱傳導(dǎo)變得不充分,加熱塊的升溫特性變差。該情況下,提升加熱器的溫度的必要性較迫切,因此不僅能量效率(功率利用系數(shù))降低,而且加熱器的壽命也變短。本發(fā)明的第16技術(shù)方案,在第I技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述被加熱體是在真空中對物體進(jìn)行加熱的加熱塊,上述加熱體是可拆裝地插入到形成于上述加熱塊的槽孔中的棒狀的加熱器,在上述槽孔與上述加熱器之間形成有上述間隙,上述氣體導(dǎo)入路徑形成于上述加熱塊上,使得向上述間隙導(dǎo)入傳熱氣體。換言之,第16技術(shù)方案,提供加熱裝置,其具備:在真空中對物體進(jìn)行加熱的加熱塊;在上述加熱塊上形成的槽孔;可拆裝地插入到上述槽孔中的棒狀的加熱器;和在上述加熱塊中形成,并 向上述槽孔與上述加熱器之間的間隙導(dǎo)入傳熱氣體的氣體導(dǎo)入路徑。根據(jù)本發(fā)明的第16技術(shù)方案,在加熱塊中形成有氣體導(dǎo)入路徑。通過氣體導(dǎo)入路徑,傳熱氣體被導(dǎo)入加熱器與槽孔之間的間隙。借助于傳熱氣體,從加熱器向加熱塊的傳熱得到促進(jìn),因此可以縮小加熱器的溫度與加熱塊的溫度之差。也就是說,可以一邊適度確保加熱器與槽孔之間的間隙,一邊改善加熱塊的升溫特性。由于可以適度確保加熱器與槽孔之間隙,因此在維修時或者更換時,可以將加熱器從槽孔簡便地拔出。這樣,根據(jù)本發(fā)明,可以提供在能量效率方面優(yōu)異、并且維修也容易的加熱裝置。由于不需要過度地升高加熱器的溫度,因此加熱器的壽命也延長。本發(fā)明的第17技術(shù)方案,在第16技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,在上述加熱塊上形成有多個上述槽孔,在多個上述槽孔的每一個中插入有上述加熱器,上述氣體導(dǎo)入路徑包含從上述加熱塊的外部向上述槽孔導(dǎo)入上述傳熱氣體的第一路徑、和將上述槽孔彼此相互連通的第二路徑。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可以采用少量的傳熱氣體促進(jìn)從加熱器向加熱塊的傳熱。本發(fā)明的第18技術(shù)方案,在第16或者第17技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,在上述槽孔的長度方向的中央部,上述間隙相對地寬大;在上述槽孔的長度方向的端部,上述間隙相對地狹窄。根據(jù)第18技術(shù)方案,由于在槽孔的端部,間隙相對地狹窄,因此可以降低傳熱氣體從間隙泄漏。另外,由于在槽孔的中央部,間隙相對地寬大,因此能夠從槽孔容易地拔出加熱器、以及向槽孔中容易地插入加熱器。本發(fā)明的第19技術(shù)方案,在第16 第18技術(shù)方案的任一項基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述加熱器具有:具有發(fā)熱體的加熱器主體;和與上述加熱器主體的上述發(fā)熱體電連接使得向上述發(fā)熱體供給電力的引線,在與上述引線所處的一側(cè)相反的一側(cè),上述槽孔被封閉。如果將槽孔密閉,則能夠減少從間隙向真空槽的內(nèi)部漏出的傳熱氣體的量。利用凸緣,可得到與槽孔由有底孔形成的情況相同的效果。本發(fā)明的第20技術(shù)方案,在第16 第19技術(shù)方案的任一項基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述加熱器的尺寸和上述槽孔的尺寸被調(diào)節(jié),使得在通電時容許上述加熱器的移動。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可以防止由于通電時的熱膨脹而對加熱器施加較大的力(載荷或者應(yīng)力)。因此,加熱器的壽命延長。
本發(fā)明的第21技術(shù)方案,在第16 第20技術(shù)方案的任一項基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述加熱器具有:具有發(fā)熱體的加熱器主體;具有用于向上述發(fā)熱體供給電力的引線的引線部;和設(shè)置于上述引線部與上述加熱器主體之間使得將上述引線與上述發(fā)熱體電連接的連接部,上述連接部位于上述槽孔之外的位置。由此,可以使加熱器的壽命延長。本發(fā)明的第22技術(shù)方案,在第16 第21技術(shù)方案的任一項基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述加熱裝置為蒸發(fā)源,上述加熱塊是具有凹部的蒸發(fā)容器,所述凹部收容作為應(yīng)被蒸發(fā)的材料的上述物體。通過采用加熱器對加熱塊進(jìn)行加熱,可以使被收容于凹部的材料熔融和蒸發(fā)。本發(fā)明的第23技術(shù)方案,在第16 第21技術(shù)方案的任一項基礎(chǔ)上,提供加熱裝置,其中,上述加熱裝置是對基板進(jìn)行加熱的基板加熱裝置。根據(jù)第23技術(shù)方案,可以高效率地加熱基板。本發(fā)明的第24技術(shù)方案,提供一種真空加熱方法,其包括:使用第16 第23技術(shù)方案的任一技術(shù)方案的加熱裝置,在真空中對上述物體進(jìn)行加熱的工序;和一邊實施上述加熱工序,一邊從真空的外部向上述加熱裝置供給上述傳熱氣體的工序。根據(jù)第24技術(shù)方案,可以在真空中高效率地加熱物體。本發(fā)明的第25技術(shù)方案,提供一種薄膜制造方法,其包括:使用第16 第22技術(shù)方案的任一技術(shù)方案的加熱裝置,使作為上述物體的薄膜的材料在真空中蒸發(fā),使蒸發(fā)了的材料沉積于基板上的工序;和一邊實施上述沉積工序,一邊從真空的外部向上述加熱裝置供給上述傳熱氣體的工序。根據(jù)第25技術(shù)方案,可以高效率地制造高品質(zhì)的薄膜。以下,對于本發(fā)明的實施方式,參照附圖進(jìn)行說明。再者,本發(fā)明并不被以下的實施方式限定。(第一實施方式)
第一實施方式,是在腔室內(nèi)一邊輸送片狀的基板,一邊在冷卻殼上的蒸鍍區(qū)域進(jìn)行蒸鍍的方式。<蒸鍍裝置的構(gòu)成>圖1是模式地表示第一實施方式的蒸鍍裝置的截面圖,圖2是放大地表示圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。蒸鍍裝置100具備:腔室(真空槽)2 ;設(shè)置于腔室2的外部,并用于對腔室2進(jìn)行排氣的排氣泵I ;從腔室2的外部向腔室2的內(nèi)部導(dǎo)入惰性氣體等氣體(傳熱氣體)的氣體導(dǎo)入管11 (氣體導(dǎo)入路徑);和調(diào)節(jié)氣體導(dǎo)入管11的氣體流量的質(zhì)量流量控制器(mass flowcontroller) 12。在腔室2的內(nèi)部,設(shè)置有:蒸發(fā)源30,其具有保持蒸鍍材料的貯藏容器9 (被加熱體)和可拆裝地收納貯藏容器9并用于對貯藏容器9進(jìn)行加熱的加熱容器10 (加熱體);用于輸送片狀的基板4的輸送部;在蒸鍍區(qū)域保持基板4并從背面冷卻的冷卻殼6 ;和用于在蒸鍍區(qū)域外遮擋(遮蔽)來自加熱容器10的輻射熱的遮擋部13。貯藏容器9,在上端面具有保持蒸鍍材料的凹部;和用于使由加熱容器10加熱而蒸發(fā)的蒸鍍材料氣體通過的開口部。作為構(gòu)成貯藏容器9的材料,選擇不與加熱蒸發(fā)時的蒸鍍材料反應(yīng)的材料。在本實施方式中,貯藏容器9也可以不設(shè)有加熱單元。貯藏容器9,被配置成蒸發(fā)面9S的長邊與基板4的寬度方向平行。貯藏容器9,也可以構(gòu)成為:蒸發(fā)面9S的長邊相對于基板4的寬度具有充分的長度(例如在基板4的寬度為500_的情況下,為600_以上)。貯藏容器9的開口部與冷卻殼6配置成在輸送中的基板4不與這些部件接觸的范圍盡可能地較近。具體地講,可以配置為形成例如3_左右的間隙。由此,可以防止對腔室2內(nèi)的基板4以外的部件的蒸鍍污染。加熱容器10,是包圍貯藏容器9的開口部以外的面而收納貯藏容器9的容器。加熱容器10,在收納了貯藏容器9時,在與貯藏容器9的開口部相同的方向上具有開口部。蒸發(fā)的蒸鍍材料氣體,從加熱容器10的開口部通過,并附著于基板表面。而且,通過加熱容器10的開口部,進(jìn)行貯藏容器9向加熱容器10的安裝、以及從加熱容器10拆卸貯藏容器9。因此,加熱容器10的開口部,具有可使貯藏容器9通過的大小。但是,也可以設(shè)計成例如可分割加熱容器10的結(jié)構(gòu),通過分割加熱容器10而進(jìn)行貯藏容器9的拆卸,該情況下,加熱容器10的開口部也可以不是可使貯藏容器9通過的開口部。在圖2中,構(gòu)成為加熱容器10的垂直方向上的上端面與貯藏容器9的垂直方向上的上端面處于同一平面,使得來自加熱容器10的熱沒有過剩和不足地傳遞給貯藏容器9,但不一定限于此。作為構(gòu)成加熱容器10的材料,希望從與貯藏容器9的構(gòu)成材料相同的材料以及熱膨脹系數(shù)比貯藏容器9的構(gòu)成材料小的材料之中選擇。特別是作為加熱容器10的構(gòu)成材料,優(yōu)選使用熱膨脹系數(shù)比貯藏容器9的構(gòu)成材料小的材料。由此,與內(nèi)置于加熱容器10中的加熱器升溫相伴,加熱容器10與貯藏容器9之間的間隙變小,間隙的氣體壓力上升,因此熱傳導(dǎo)系數(shù)變大,可以提高熱效率。作為熱膨脹系數(shù)不同的構(gòu)成材料的組合,例如可舉出SUS304 (1.73ΧΙΟ-5/。。)與因科鎳合金(1.15X1(T5/°C)的組合;SUS304或SUS430 (I.04 X I(Γ5/ °C )與碳(0.5 X I(Γ5/ °C )或高熔點(diǎn)金屬例如 Mo (0.49 X I(Γ5/ °C )、鎢(0.51 X 10_5/。。)、鉭(0.65X 10_5/°C )、鈮(0.7X 10_5/。。)的組合等。再者,這些材料的熱膨脹系數(shù)全部是O 100°C的平 均熱膨脹系數(shù)。嚴(yán)格地說,應(yīng)著眼于從室溫到加熱容器10的最高到達(dá)溫度之間的平均熱膨脹系數(shù)。但是,除了特殊的情形外,在O 100°C下的兩個固體之間的平均熱膨脹系數(shù)的大小關(guān)系,與在室溫 加熱容器10的最高到達(dá)溫度下的兩個固體之間的平均熱膨脹系數(shù)的大小關(guān)系一致。在加熱容器10的構(gòu)成材料的內(nèi)部埋入有用于對蒸鍍材料進(jìn)行加熱的加熱器20。利用該加熱器20可以對被保持于貯藏容器9的內(nèi)部的蒸鍍材料進(jìn)行加熱。作為加熱器20,一般地可以使用筒形加熱器(最高使用溫度870°C)或者陶瓷加熱器(最高使用溫度Iioo0Oo作為在加熱容器10中埋入加熱器20的方法,例如,可舉出下述的方法:對加熱容器10進(jìn)行與筒形加熱器的外尺寸直徑配合公差為ES左右的切孔加工,插入筒形加熱器后,從垂直地實施了加工的螺孔將螺栓向切孔插入從而固定加熱器的方法;以上述切孔為中心將加熱容器10制成分割結(jié)構(gòu),夾入加熱器由此進(jìn)行固定的方法;等等。再者,「配合公差」,是基于日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISB0401 (1999)的規(guī)定。優(yōu)選在加熱容器10的內(nèi)部設(shè)置了用于空氣通過的空冷路68。在蒸鍍結(jié)束后,從腔室2的外部向空冷路68導(dǎo)入壓縮空氣。所導(dǎo)入了的壓縮空氣,從加熱容器10的內(nèi)部通過,排出到腔室2的外部。由此,在蒸發(fā)結(jié)束后,能夠?qū)⒄舭l(fā)源30麻利地冷卻。
加熱容器10形成為:在收納了貯藏容器9時在貯藏容器9的外壁面與加熱容器10的內(nèi)壁面之間產(chǎn)生間隙50那樣的大小。通過貯藏容器9的外周面與加熱容器10的內(nèi)壁面直接對向,形成了間隙50。在本實施方式中,間隙50為單層的間隙。在圖6所示的參考例中,貯藏容器9的外壁面與加熱容器10的內(nèi)壁面接觸著,該情況下,在熱傳導(dǎo)方面優(yōu)選,但是在從加熱容器10拆卸貯藏容器9時由于摩擦而變得難以拆卸。而且,也擔(dān)心由于熱膠著從而兩容器的分離變得困難的情況。在本實施方式中,由于在兩容器之間存在間隙50,因此無需擔(dān)心熱膠著,拆卸容易,并可以容易地實施蒸鍍結(jié)束后的維修作業(yè)。另一方面,在只設(shè)置了間隙50的情況下,在真空下熱難以傳導(dǎo),因此來自加熱容器10的熱難以傳遞給貯藏容器9,難以控制良好地實施蒸鍍。為了克服該點(diǎn),在本實施方式中,通過從氣體導(dǎo)入管11向間隙50導(dǎo)入氣體,使間隙50的氣體壓力上升。通過在間隙50中存在氣體,熱變得容易傳導(dǎo),可將來自加熱容器10的熱傳遞給貯藏容器9從而實施蒸鍍。具體地講,在未向間隙50導(dǎo)入氣體的情況下,從加熱容器10向貯藏容器9的熱傳遞系數(shù),在0.1Pa以下的真空中為0.002W/cm2/K,但在導(dǎo)入了氣體的情況下,若間隙50的氣體壓力達(dá)到50Pa以上,則熱傳遞系數(shù)上升,例如間隙50的氣體壓力為IOOPa時的熱傳遞系數(shù)變?yōu)?.01W/cm2/K。為了采用少的氣體導(dǎo)入量使間隙50的氣體壓力上升,優(yōu)選間隙50的大小為1.0mm以下。即,優(yōu)選:加熱·容器10的凹部的內(nèi)尺寸比貯藏容器9的外尺寸大1.0mm以下的范圍。在真空中,同一壓力下的熱傳遞系數(shù)存在間隙依賴性。例如,在間隙的氣體壓力為lOOPa、間隙的寬度為0.5mm時,熱傳遞系數(shù)變?yōu)?.007W/cm2/K,但當(dāng)間隙變得更大時,即使增加氣體流量,間隙的氣體壓力也不上升,因此變得難以得到導(dǎo)入氣體的效果。因此,更優(yōu)選間隙50的寬度為0.5mm以下。間隙50的寬度的下限值,在可以從加熱容器10容易地拆卸貯藏容器9、并且可以向加熱容器10容易地安裝貯藏容器9的限度下沒有特別的限定。間隙50的寬度的下限值例如為0.1_。在本實施方式中進(jìn)行蒸鍍時,一邊通過加熱容器10由加熱器20對收容于貯藏容器9內(nèi)的蒸鍍材料進(jìn)行加熱,一邊使用質(zhì)量流量控制器12,從氣體導(dǎo)入管11向貯藏容器9與加熱容器10之間的間隙50導(dǎo)入氣體。利用存在于間隙50的氣體,來自加熱容器10的熱被效率好地傳遞到貯藏容器9,貯藏容器9內(nèi)的蒸鍍材料加熱熔融,從蒸發(fā)面9S蒸發(fā),并被供給到基板4的表面。質(zhì)量流量控制器12的氣體導(dǎo)入量被控制,以使得安裝于腔室2的真空計40的壓力變?yōu)橐欢?。?yōu)選氣體導(dǎo)入量根據(jù)腔室2內(nèi)的壓力來控制。通過控制氣體導(dǎo)入量使得腔室2內(nèi)的壓力變?yōu)橐欢?,可以抑制由真空度的變化所致的蒸發(fā)速度的變動。而且,能夠使加熱容器10與貯藏容器9之間的間隙50的氣壓一定,因此從加熱容器10向貯藏容器9的熱傳導(dǎo)穩(wěn)定,維持從貯藏容器9蒸發(fā)的蒸發(fā)速度變得容易。作為導(dǎo)入的氣體,優(yōu)選使用不與蒸鍍材料反應(yīng)的氣體。例如在蒸鍍材料為鋰的情況下,優(yōu)選氦、氬、氮等的惰性氣體。若作為氣體使用氧氣,則鋰被氧化,因此變得不能實現(xiàn)金屬鋰的蒸鍍。在蒸鍍材料為有機(jī)EL材料的情況下也可以使用上述的惰性氣體。再者,在基板4上形成蒸鍍材料的氧化物的薄膜的情況下,也可以向間隙50導(dǎo)入氧氣。在加熱容器10的內(nèi)底面,如圖2所示那樣,設(shè)有多個支持突起60。在將貯藏容器9插入到加熱容器10的凹部中時,貯藏容器9由支持突起60支持,由此貯藏容器9的外底面不會與加熱容器10的內(nèi)底面接觸并形成間隙50。突起的高度只要根據(jù)設(shè)定的間隙的大小進(jìn)行調(diào)整即可。作為另一方式,也可以在加熱容器10的內(nèi)底面配置襯墊(spacer)以代替支持突起60。也可以在加熱容器10的內(nèi)底面形成作為間隙50發(fā)揮功能的溝槽??赏ㄟ^氣體導(dǎo)入管11向在加熱容器10的內(nèi)底面形成的溝槽中導(dǎo)入氣體。該情況下,貯藏容器9的外底面,與加熱容器10的內(nèi)底面部分性地接觸。在圖2中,加熱器20發(fā)出的熱,通過加熱器20與加熱容器10的接觸而被傳遞到加熱容器10,但在圖4所示的另一方式中,除了圖2的結(jié)構(gòu)以外,還在加熱容器10的構(gòu)成材料內(nèi)部收納了加熱器20的空間與加熱容器10的內(nèi)壁面通過I條以上的連通路67連通著。通過該連通路67導(dǎo)入到間隙50中的氣體,也被導(dǎo)入到收納了加熱器20的空間。由此,傳導(dǎo)熱量增加,來自加熱器的熱被效率更好地傳遞到貯藏容器9。代替設(shè)置圖2和圖4的突起或者襯墊,如圖10或者圖11所示那樣,在加熱容器10的開口部和貯藏容器9的開口部的周圍設(shè)置臺階差形狀或者錐形,利用它們支持貯藏容器9,由此也能夠使貯藏容器9的外底面不與加熱容器10的內(nèi)底面接觸。在蒸發(fā)源30中,也可以設(shè)有抑制氣體從間隙50向腔室2中流出的抑制結(jié)構(gòu)。抑制結(jié)構(gòu),既可以構(gòu)成為改變從間隙50流出的氣體的行進(jìn)方向,又可以構(gòu)成為降低從間隙50流出的氣體的量。若設(shè)有這樣的抑制結(jié)構(gòu)的話,則可以采用較少的氣體導(dǎo)入量提高間隙50的壓力。另外,也可以避免由于向間隙50的氣體導(dǎo)入而使腔室2內(nèi)的真空度降低。以下說明抑制結(jié)構(gòu)的幾個具體例。在圖10中,在貯藏容器9的開口部附近的外壁面設(shè)置了朝向外側(cè)突出的方形的支持部61。通過在加熱容器10的垂直方向上的上端面載置該支持部61,能夠支持貯藏容器9并使得貯藏容器9的外底面不與加熱容器10的內(nèi)底面接觸。在圖10中,在加熱容器10的垂直方向上的上端面設(shè)置了與支持部61的大小相應(yīng)的方形的凹部,使得利用支持部61可以實現(xiàn)對位,但方形的凹部也可以省略。在圖11中,在貯藏容器9的開口部附近的外壁面設(shè)置了朝向外側(cè)突出的錐形的支持部63,在加熱容器10的垂直方向上的上端面設(shè)置了與錐形的支持部63 —致的錐形的凹部。在該方式中,可以準(zhǔn)確地進(jìn)行將貯藏容器9收納于加熱容器10時的對位,在貯藏容器9的側(cè)面和底面,可以切實地確保所規(guī)定的間隙50。在圖10和圖11中,采用臺階差形狀或者錐形支持了貯藏容器9,因此間隙50在貯藏容器9與加熱容器10的開口部之間被封閉,成為與腔室2隔絕了的空間。因此,可以采用少的氣體導(dǎo)入量提高間隙50的壓力。另外,也可以避免由于向間隙50的氣體導(dǎo)入而使腔室2內(nèi)的真空度降低(壓力上升)。如果腔室2內(nèi)的真空度降低,則有可能由于蒸鍍粒子的散亂而發(fā)生蒸鍍膜的膜質(zhì)劣化。另外,也有可能對排氣泵I (真空泵)給予過大的負(fù)荷。再者,圖10和圖11中的連通路67也可以省略。在圖3和圖5所示的別的方式中,構(gòu)成為:通過在加熱容器10的內(nèi)底面設(shè)置突起60來支持貯藏容器9,并且在加熱容器10的開口部和貯藏容器9的開口部設(shè)置臺階差形狀,開口部附近的間隙50A變得比其以外的間隙50狹窄。在此,在貯藏容器9的開口部附近的外壁面設(shè)置了朝向外側(cè)突出的方形的突出部65,但突出部65不與加熱容器10接觸。通過在開口部附近的間隙50A變的狹窄,抑止了導(dǎo)入到間隙50中的氣體向腔室2內(nèi)擴(kuò)散,在采用少的氣體導(dǎo)入量提高間 隙50的壓力的同時,抑制了腔室2內(nèi)的真空度的降低。
在圖12A、圖13A和圖14所示的別的方式中,在加熱容器10的上端面和貯藏容器9的上端面載置有蓋體69,間隙50的上方開口部被封閉。由于存在蓋體69,因此向腔室2的氣體擴(kuò)散得到抑制,能夠采用少的氣體導(dǎo)入量提高間隙50的壓力,能夠避免腔室2內(nèi)的真空度降低。蓋體69,與貯藏容器9的開口部的形狀相應(yīng)地在中央具有貫通孔71,使得不會阻礙蒸鍍材料從貯藏容器9蒸發(fā)。圖12B和圖13B表示蓋體69的下面。優(yōu)選如這些圖所示那樣,在蓋體69的下面設(shè)有多個溝槽狀的氣體流路70。氣體流路70形成為:將導(dǎo)入到間隙50中的氣體導(dǎo)向貯藏容器9的外側(cè)(與貯藏容器9的開口部相反的一側(cè))。由此,可以使導(dǎo)入到間隙50中的氣體向腔室2內(nèi)放出的地點(diǎn)為遠(yuǎn)離貯藏容器9的開口部的場所。因此,可以避免:導(dǎo)入到間隙50中的氣體在貯藏容器9的開口部的方向上漏出,與從貯藏容器9蒸發(fā)了的蒸鍍材料沖撞,弓I起膜質(zhì)劣化(例如,與基板的密著力變?nèi)?,或者變?yōu)槎嗫椎哪?等的對蒸鍍的影響。這樣,蓋體69,既可以構(gòu)成為改變從間隙50流出的氣體的行進(jìn)方向,又可以構(gòu)成為降低從間隙50流出的氣體的量。圖12A和圖13A是表示包含氣體流路70在內(nèi)的截面的圖,因此蓋體69的下面與加熱容器10的上端面不接觸。但是,在氣體流路70以外的區(qū)域,蓋體69的下面與加熱容器10的上端面直接接觸。氣體流路70的長度和條數(shù)可以根據(jù)間隙50的氣壓進(jìn)行設(shè)定。加熱容器10和貯藏容器9的形狀,從上端面或者下面觀察,在圖12A和圖14的方式中為方形,在圖13A的方式中為圓形。在圖13A所示的方式中,棒狀的加熱器20朝向鉛直方向,從下方埋入到加熱容器10中。在圖14中,在蓋體69的下面設(shè)有與貯藏容器9的開口部對應(yīng)的形狀的凸緣(凸部)72。由此,在加熱容器10的上端面和貯藏容器9的上端面載置蓋體69時可以準(zhǔn)確地進(jìn)行對位,可以防止蓋體69在水平面內(nèi)位置偏移。在圖15所示的別的方式中,氣體被直接導(dǎo)入到加熱器20的周圍。具體地講,在加熱容器10中形成有長的孔15。加熱器20可拆裝地插入到孔15中。孔15的直徑比加熱器20的直徑稍大,在孔15的內(nèi)周面與加熱器20的外周面之間形成有間隙。氣體導(dǎo)入管14(氣體導(dǎo)入路徑)與孔15連接使得可向該間隙導(dǎo)入氣體。通過氣體導(dǎo)入管14導(dǎo)入到孔15的氣體,通過連通路67也導(dǎo)入到間隙50。既可以省略向間隙50直接導(dǎo)入氣體的氣體導(dǎo)入管11,又可以并用氣體導(dǎo)入管11和氣體導(dǎo)入管14。再者,在圖15所示的方式中,可以應(yīng)用后述的實施方式(圖17 圖26)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示,輸送部包含:將基板4卷繞并保持的第I和第2輥3、8、和引導(dǎo)基板4的導(dǎo)向部。導(dǎo)向部具有輸送棍子5a、5b和冷卻殼6,由此,基板4的輸送路徑被規(guī)定,使得基板4通過從蒸發(fā)面9S蒸發(fā)的蒸鍍材料在冷卻殼6上到達(dá)的區(qū)域(蒸鍍區(qū)域)。測長裝置(未圖示)計測在基板4的輸送中旋轉(zhuǎn)的輸送輥子(在此,為輸送輥子5a)的旋轉(zhuǎn)量,算出基板4的移動距離。第I和第2輥3、8、輸送輥子5a、5b和冷卻殼6,具有例如長度為600mm的圓筒形,配置在腔室2內(nèi)并使得它們的軸相 互平行。在圖1中,只顯示了與這些圓筒形的底面平行的截面。在本實施方式中,第I和第2棍3、8的任一方放送出基板4,輸送棍子5a、5b和冷卻殼6沿著輸送路徑引導(dǎo)被放送出的基板4,第I和第2輥3、8的另一方卷取基板4。所卷取了的基板4,根據(jù)需要由上述另一方的輥進(jìn)一步放送出,被從輸送路徑反方向地輸送。這樣,本實施方式中的第I和第2輥3、8,根據(jù)輸送方向可以作為放卷輥發(fā)揮功能也可以作為卷取輥發(fā)揮功能。另外,通過反復(fù)進(jìn)行輸送方向的反轉(zhuǎn),可以調(diào)整基板4從蒸鍍區(qū)域通過的次數(shù),因此可以連續(xù)地實施所希望的次數(shù)的蒸鍍工序。在加熱容器10的周圍設(shè)置有用于遮擋輻射熱的遮擋部13。由于加熱容器10被加熱到例如1000°c左右的高溫,因此遮擋部13是為了盡可能降低在蒸鍍區(qū)域以外的基板和蒸鍍裝置的溫度上升而設(shè)置的。<蒸鍍裝置的動作>接著,說明蒸鍍裝置100的動作。在此,以使用蒸鍍裝置100在基板4的表面形成鋰金屬膜的情況為例進(jìn)行說明,但不限于此。作為第I工序,進(jìn)行蒸發(fā)源加熱工序。具體地講,預(yù)先在第I和第2輥3、8之中的一個輥(在此為第I輥3)上卷繞長尺寸的基板4。作為基板4,可以使用鋁箔、銅箔、鎳箔等的金屬箔。在本實施方式中,使用厚度25 μ m的銅箔。在貯藏容器9內(nèi)收容蒸鍍材料(鋰金屬)。氣體導(dǎo)入管11與設(shè)置于蒸鍍裝置100的外部的氬氣儲存瓶等連接。在該狀態(tài)下使用排氣泵I對腔室2進(jìn)行排氣。
接著,一邊采用質(zhì)量流量控制器12調(diào)整流量,一邊向間隙50導(dǎo)入氬氣。此時進(jìn)行流量的控制以使得真空計40達(dá)到目標(biāo)的壓力。在本實施方式中,進(jìn)行控制以使得真空計40的壓力變?yōu)?X10_3Pa。接著,對作為加熱器20的筒形加熱器流通電流,開始加熱容器10的加熱。由于在380°C下的鋰的飽和蒸氣壓大約為5X 10_3Pa,因此使加熱容器10的溫度上升到380°C。伴隨著加熱容器10的溫度上升,利用質(zhì)量流量控制器12使氬氣的流量逐漸地減少,使真空計的壓力保持為一定。間隙50的氣體溫度達(dá)到超過蒸鍍材料(鋰金屬)的蒸發(fā)溫度的溫度。接著,作為第2工序,進(jìn)行蒸發(fā)工序。即,為了使貯藏容器9內(nèi)的鋰金屬以所規(guī)定的蒸發(fā)速度蒸發(fā),將加熱容器10的溫度進(jìn)一步升高。在本實施方式中,使加熱容器10的溫度上升到600°c。此時,在蒸發(fā)源30具有圖2所示的結(jié)構(gòu)的情況下,氬氣的導(dǎo)入量為0.5SLM(standard liter per minute),當(dāng)為具有圖3所示的結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)源時,氣體導(dǎo)入量為0.2SLM。S卩,如圖3那樣貯藏容器9的開口部和加熱容器10的開口部的周圍的間隙50A變得狹窄的情況下,從間隙50A漏出的氣體的漏出量較少,因此以少的氣體導(dǎo)入量可以實現(xiàn)所規(guī)定的氣壓。另外,在蒸發(fā)源30具有圖2所示的結(jié)構(gòu)的情況下,加熱器20的電流值為4A/個,但當(dāng)為具有圖4所示的結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)源時,加熱器20的電流值為3.4A/個。S卩,如圖4那樣在收納加熱器20的空間與加熱容器10的內(nèi)壁面之間設(shè)有使氣體通過的連通路67 (通路)的情況下,加熱器20的熱被效率更好地傳遞到貯藏容器9,因此可以削減加熱器20的加熱量。 作為第3工序,進(jìn)行蒸鍍膜形成工序。即,將被卷繞到第I輥3上的基板4放送出,從冷卻殼6經(jīng)過,朝向第2棍8輸送。在本實施方式中,在基板4的輸送速度為5m/min的條件下進(jìn)行。基板4在通過蒸鍍區(qū)域時被蒸鍍,其后,被卷取到第2輥8上。蒸鍍了所規(guī)定的長度后,基板4的輸送停止。
作為第4工序,進(jìn)行貯藏容器取出工序。即,在第3工序中規(guī)定的長度的基板4被放送出,蒸鍍一結(jié)束就停止向加熱器20供給電流,停止對加熱容器10的加熱??梢栽谠摖顟B(tài)下等待到加熱容器10變?yōu)槭覝?,但為了縮短冷卻時間,打開閥25,通過壓縮空氣導(dǎo)入配管26向空冷路68導(dǎo)入壓縮空氣。導(dǎo)入的壓縮空氣,一邊通過空冷路68冷卻加熱容器10,一邊從壓縮空氣排出配管27排出。加熱容器10的溫度一降低到室溫,就可以從加熱容器10分離貯藏容器9并取出。加熱容器10的溫度下降到室溫后,通過向腔室2導(dǎo)入露點(diǎn)為_40°C的干燥空氣,不使貯藏容器9內(nèi)的鋰金屬與大氣的水分反應(yīng),并可以恢復(fù)到大氣壓下。在本實施方式中,通過更換貯藏容器9,可以再次實施蒸鍍,因此可以極簡易地進(jìn)行維修作業(yè)。(試驗例)使用圖13A中所示的貯藏容器和加熱容器進(jìn)行試驗,該試驗通過氣體導(dǎo)入實證貯藏容器的升溫效果。在貯藏容器不保持蒸鍍材料的狀態(tài)下,將貯藏容器和加熱容器設(shè)置于真空下,一邊對加熱容器進(jìn)行加熱一邊經(jīng)時地測定貯藏容器和加熱容器的溫度。而且,算出貯藏容器與加熱容器的溫度差。不向貯藏容器與加熱容器之間的間隙導(dǎo)入氣體而進(jìn)行了上述測定的情況(比較試驗例)的結(jié)果示于圖16A,一邊導(dǎo)入氣體一邊進(jìn)行了上述測定的情況(試驗例)的結(jié)果示于圖16B和圖16C。以上的試驗在以下的條件下進(jìn)行。加熱容器(外杯):SUS405制,熱膨脹系數(shù):10.8 X 10_6,收納貯藏容器的開口部的內(nèi)尺寸:Φ50.4Χ 高度 70.2mm貯藏容器(內(nèi)杯)卻5304制,熱膨脹系數(shù):17.3\10-6,外尺寸:0 50父高度70mm加熱器:坂口電熱制的筒形加熱器。將8`個加熱器插入到加熱容器來使用。在AC40V、6.3A.250W的條件下加熱。收容貯藏容器和加熱容器的真空槽,用真空泵真空排氣到5Pa。作為向貯藏容器與加熱容器之間的間隙導(dǎo)入的氣體,使用了氮?dú)狻怏w流量設(shè)為20sccm (standard cubic centimeter per minute)。從圖16A來看,在未導(dǎo)入氮?dú)獾那闆r下,從加熱容器的升溫開始經(jīng)過約15分鐘后,貯藏容器的升溫開始,響應(yīng)慢。另外,加熱容器與貯藏容器的溫度差大,貯藏容器未被充分地加熱。另一方面,從圖16B來看,在導(dǎo)入了氮?dú)獾那闆r下,加熱容器和貯藏容器的升溫開始的時間差為50秒,較小。從圖16B和圖16C來看,貯藏容器的溫度追隨著加熱容器的溫度,加熱容器與貯藏容器的溫度差小。從圖16C來看,即使貯藏容器的溫度達(dá)到了 575°C的時刻也追隨了加熱容器的溫度。由以上所述證明了:通過向加熱容器與貯藏容器之間的間隙導(dǎo)入氣體,在真空下可以效率好地實施對貯藏容器的加熱。(第二實施方式)圖7是模式地表示第二實施方式的蒸鍍裝置200的截面圖。第二實施方式也是與第一實施方式同樣地,在腔室2內(nèi)一邊輸送片狀的基板4,一邊在冷卻殼6上的蒸鍍區(qū)域進(jìn)行蒸鍍的方式,但貯藏容器9和加熱容器10的開口部形成于兩容器的側(cè)面。冷卻殼6被配置成與在該側(cè)面形成的開口部接近。由此也可以與第一實施方式同樣地進(jìn)行基板4的蒸鍍。圖9是放大地表示圖1的蒸鍍裝置的蒸鍍源附近的局部放大圖。通過與圖3同樣地,在加熱容器10的開口部和貯藏容器9的開口部設(shè)置臺階差形狀,使開口部附近的間隙50A比其以外的間隙50小。圖8是關(guān)于別的方式的圖,示出了不設(shè)置這樣的臺階差形狀的情況。以上對于對沿著冷卻殼輸送的片狀的基板進(jìn)行蒸鍍的情況進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不限于此。也可以使用本發(fā)明的蒸鍍裝置對靜置著的基板進(jìn)行蒸鍍,還可以對直線狀地輸送的片狀的基板進(jìn)行蒸鍍。直線狀地輸送的基板,既可以是水平地輸送的基板,又可以是斜向地輸送的基板。(第三實施方式)如圖17所示,真空蒸鍍裝置300具備:真空槽81、真空泵82、放卷輥85、輸送輥子86a 86d、殼棍子87、卷取棍88和蒸發(fā)源110。蒸發(fā)源110,被配置于面對殼棍子87的位置?;?備于放卷棍85上,朝向輸送棍子86a送出?;?進(jìn)而沿著輸送棍子86b、殼棍子87、輸送輥子86c和輸送輥子86d被輸送,并被卷繞于卷取輥88上。放卷輥85、輸送輥子86a 86d、殼棍子87和卷取棍88構(gòu)成了輸送基板4的輸送系統(tǒng)。沿著殼輥子87的外周面輸送基板4時,從蒸發(fā)源110蒸發(fā)了的材料89沉積于基板4上。由此,在基板4上形成含有材料89的薄膜。在蒸鍍時,真空槽81的內(nèi)部,通過真空泵82的工作被保持為適合于薄膜制造的壓力。真空槽81的內(nèi)部的真空度沒有特別的限定,例如在KT1 KT4Pa的范圍。如圖18 圖20所示,蒸發(fā)源110作為具備加熱塊92和多個棒狀的加熱器20,并在真空中對物體(材料89)進(jìn)行加熱的加熱裝置(heating unit)而構(gòu)成。加熱塊92,是具有收容應(yīng)被蒸發(fā)的材料89的凹部21的蒸發(fā)容器(坩堝)。通過對加熱器20流通電流,加熱塊92被加熱。通過采用加熱器20對加熱塊92進(jìn)行加熱,可以使收容于凹部21中的材料89熔融和蒸發(fā)。在加熱塊92中形成有多個槽孔94和多個氣體導(dǎo)入路徑97。槽孔94是能夠收納加熱器20的長的孔。在凹部21的周圍,槽孔94在與加熱塊92的一邊平行的方向(典型為水平方向)上延伸,將加熱塊92從一個側(cè)面貫通到另一側(cè)面。槽孔94貫通加熱塊92并不是必須的。槽孔94可以是有底孔。加熱器20可拆裝地插入到槽孔94中。氣體導(dǎo)入路徑97,是用于向槽孔94與加熱器20之間的間隙96導(dǎo)入傳熱氣體的路徑。在本實施方式中,氣體導(dǎo)入路徑97,在加熱塊92的底部92p開口,在加熱塊92的內(nèi)部與槽孔94連通。氣體供給管95與加熱塊92的底部92p連接,使得能夠向氣體導(dǎo)入路徑97供給傳熱氣體。如圖17所示,氣體供給管95從加熱塊92延伸到真空槽81的外部。如圖19和圖20所示,加熱器20具有比槽孔94的內(nèi)徑小的外徑。因此,加熱器20與槽孔94的下半部分接觸。由此,在加熱器20之上形成有間隙96。當(dāng)通過氣體供給管95向氣體導(dǎo)入路徑97供給傳熱氣體時,傳熱氣體通過氣體導(dǎo)入路徑97向間隙96導(dǎo)入。通過在間隙96中充滿傳熱氣體,盡管是在真空中,也從加熱器20向加熱塊92高效率地傳熱。在圖17所示的 真空蒸鍍裝置300中,使用蒸發(fā)源110,使薄膜的材料89在真空中蒸發(fā),使蒸發(fā)了的材料89沉積于基板4之上(沉積工序或者加熱工序)。一邊實施沉積工序,一邊通過氣體供給管95從真空槽81的外部向蒸發(fā)源110的氣體導(dǎo)入路徑97供給傳熱氣體,使得間隙96被傳熱氣體充滿。傳熱氣體的種類不特別限定。但是,在將本發(fā)明應(yīng)用于蒸發(fā)源110的情況下,應(yīng)該避免使用容易與應(yīng)該蒸鍍的材料反應(yīng)的氣體、阻礙制造高品質(zhì)薄膜的氣體。在該觀點(diǎn)下,可以優(yōu)選使用惰性氣體、特別是氬氣等的稀有氣體作為傳熱氣體。在加熱塊92中形成有多個槽孔94。在多個槽孔94的每個中插有加熱器20。多個加熱器20以包圍凹部21的形式配置。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),可以將加熱塊92均勻加熱,進(jìn)而,可以將收容于凹部21的材料89均勻加熱。但是,加熱器20、槽孔94和氣體導(dǎo)入路徑97的數(shù)量不特別限定。如圖19和圖20所示,氣體導(dǎo)入路徑97包含第一路徑97a和第二路徑97b。第一路徑97a,是從加熱塊92的外部向特定的槽孔94導(dǎo)入傳熱氣體的路徑。第二路徑97b,是將槽孔94彼此相互連通的路徑。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),可以使氣體供給管95的數(shù)量比槽孔94的數(shù)量少。這對加熱塊92的結(jié)構(gòu)的簡化有貢獻(xiàn)。傳熱氣體,通過I個氣體供給管95被供給到氣體導(dǎo)入路徑97的第一路徑97a,通過第一路徑97a被導(dǎo)入到特定的槽孔94的間隙96。傳熱氣體進(jìn)而通過第二路徑97b還導(dǎo)入到別的槽孔94的間隙96。因此,能夠采用少量的傳熱氣體促進(jìn)從加熱器20向加熱塊92的傳熱。再者,蒸發(fā)源110也可以被設(shè)計成第二路徑97b的氣傳導(dǎo)率(conductance)大于從間隙96到真空槽81的內(nèi)部空間的路徑的漏泄氣傳導(dǎo)率。該情況下,在可以減少散逸到真空槽81的內(nèi)部的傳熱氣體的同時,容易向多個間隙96的每一個沒有過剩和不足地分配傳熱氣體。另外,加熱器20的外徑和槽孔94的內(nèi)徑被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)以使得在反復(fù)使用蒸發(fā)源110之后也容易從槽孔94拔出加熱器20以及能夠?qū)⒓訜崞?0容易地插入到槽孔94中。例如,在加熱器20的外徑在5 15mm的范圍時,可以確定槽孔94的內(nèi)徑以使得從槽孔94的內(nèi)徑減去加熱器20的外 徑所得的值(也就是說,間隙96的寬度)處于0.05 0.5mm的范圍。只要加熱器20的外徑與槽孔94的內(nèi)徑之差在這樣的范圍內(nèi),就可以不對真空泵82施加過剩的負(fù)荷而維持真空。另外,加熱器20的尺寸和槽孔94的尺寸也可以被調(diào)節(jié)以使得在通電時容許加熱器20的移動。具體地講,加熱器20的外徑與槽孔94的內(nèi)徑之差可被調(diào)節(jié)。外徑與內(nèi)徑之差,可由加熱器20的材料的線膨脹系數(shù)、加熱塊92的材料的線膨脹系數(shù)和加熱器20的使用溫度進(jìn)行計算。另外,希望:加熱器20在槽孔94中不被壓迫;用于將加熱器20固定于加熱塊92的螺栓等的固定件不被使用。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),可以防止由于通電時的熱膨脹而對加熱器20施加大的力(載荷或者應(yīng)力)。因此,加熱器20的壽命延長。在通電時,除了從槽孔94的內(nèi)周面受到的支持力以外,施加于加熱器20的載荷可以實質(zhì)上為零。加熱塊92由不銹鋼、銅、碳等的耐熱材料制成。在本實施方式中,加熱塊92具有斗形。但是,加熱塊92的形狀、尺寸等不特別限定。如圖21所示,加熱器20由加熱器主體31、引線部32和連接部33構(gòu)成。加熱器20的橫截面的形狀不特別限定,典型為圓形,也可以為橢圓形或者矩形。也就是說,加熱器20可以具有圓柱、橢圓柱或者棱柱的形狀。槽孔94的橫截面的形狀也沒有特別的限定,典型為圓形,也可以為橢圓形或者矩形。
加熱器主體31,經(jīng)由連接部33與引線部32連接。加熱器主體31具有發(fā)熱體34、絕緣體35a和外筒36。引線部32具有I對引線38以及絕緣覆層39。連接部33具有絕緣體35b、外筒36和I對加熱器線端部37。在引線部32與加熱器主體31之間設(shè)有連接部33,以使得將引線38與發(fā)熱體34電連接。通過引線38向發(fā)熱體34供給電力。外筒36可以被加熱器主體31和連接部33共用。發(fā)熱體34,例如通過卷繞鎢等的金屬線而形成,并被外筒36覆蓋。在發(fā)熱體34與外筒36之間填充有絕緣體35a。絕緣覆層39被設(shè)置成被覆引線38。絕緣覆層39由玻璃纖維、陶瓷等制成。在連接部33的連接點(diǎn)41處,引線38與加熱器線端部37連接。在連接部33,由引線38、加熱器線端部37和連接點(diǎn)41形成了通電部。在通電部與外筒36之間填充有絕緣體35b。只要通電部被絕緣,就不需要連接部33具有外筒36和絕緣體35b。但是,若在連接部33設(shè)有外筒36和絕緣體35b的話,則可以提高連接點(diǎn)41附近的機(jī)械牢固性。因此,可以防止由應(yīng)力集中所致的斷線。另外,若連接部33的外筒36具有與加熱器部31的外筒36的外徑相同的外徑的話,則加熱器20的操作變得容易。如圖20所示,優(yōu)選連接部33位于槽孔94之外的位置,以使得連接點(diǎn)41和引線38的溫度不過于升高。由此,可以使加熱器20的壽命延長。再者,圖21所示的加熱器20只不過是一例。在本發(fā)明中,加熱器 的種類不特別限定。以下說明變形例涉及的加熱裝置。在以下的變形例中,與參照圖17 圖21說明的蒸發(fā)源110 (加熱裝置)的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素附帶同一附圖標(biāo)記,省略其說明。(變形例I)如圖22所示,在變形例I涉及的蒸發(fā)源120中,槽孔94沿著長度方向具有大徑的中央部94a和小徑的端部94b。關(guān)于該點(diǎn),變形例I涉及的蒸發(fā)源120與前面說明的蒸發(fā)源110不同。槽孔94的中央部94a,是與氣體導(dǎo)入路徑97 (第一部分97a或者第二部分97b)連通的部分。槽孔94的端部94b是包含槽孔94的開口部的部分。加熱器20具有比端部94b處的槽孔94的內(nèi)徑小的外徑。根據(jù)這樣的槽孔94,在槽孔94的中央部94a,間隙96相對地寬大,在槽孔94的端部94b,間隙96相對地狹窄。而且,在槽孔94中,中央部94a的中心與端部94b的中心一致。從而,在加熱器20的上方形成有上間隙96a,在加熱器20的下方形成有下間隙96b。為了將傳熱氣體保持于間隙96中,使槽孔94的內(nèi)徑盡可能地小是有效的。但是,若使槽孔94的內(nèi)徑過小的話,則將加熱器20拔出和插入會變得困難。與此相對,根據(jù)本變形例,在槽孔94的端部94b,間隙96相對地狹窄,因此可以降低傳熱氣體從間隙96的泄漏。另外,在槽孔94的中央部94a,間隙96相對地寬大,因此可以從槽孔94容易地拔出加熱器20以及向槽孔94容易地插入加熱器20。(變形例2)如圖23所示,變形例2涉及的蒸發(fā)源130,還具備筒狀部件98,在該點(diǎn)上與前面說明的蒸發(fā)源110不同。如圖23所示,筒狀部件98設(shè)置于槽孔94的開口部,使得縮窄間隙96。加熱器20經(jīng)由筒狀部件98被插入到槽孔94中。與變形例I相同地,在加熱器20的上方形成有上間隙96a,在加熱器20的下方形成有下間隙96b。筒狀部件98起到與縮小槽孔94的內(nèi)徑相同的作用。如果使用這樣的筒狀部件98,則用于在加熱塊92上形成槽孔94的加工變得容易。如圖24A所示,筒狀部件98具有大徑部98a、小徑部98b和貫通孔98h。大徑部98a是具有比槽孔94的內(nèi)徑大的外徑的部分。小徑部98b是具有比槽孔94的內(nèi)徑小的外徑的部分。大徑部98a和小徑部98b—體地形成。貫通孔98h,以貫通大徑部98a和小徑部98b的形式形成。貫通孔98h具有比加熱器20的外徑大的內(nèi)徑。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)的筒狀部件98,在槽孔94的端部可以縮窄間隙96。也可以使用圖24B所示的槽狀部件28來代替圖24A所示的筒狀部件98。槽狀部件28,可通過用包含貫通孔98h的中心軸的平面對筒狀部件98進(jìn)行二等分而得到。在設(shè)有引線部32的一側(cè)的槽孔94的開口部,在加熱器20與槽孔94之間可以配置槽狀部件28。由此,即使槽狀部件28的內(nèi)周面的曲率半徑與加熱器20的外徑之差某種程度地小,也可以將加熱器20從槽孔94容易地拔出。(變形例3)如圖25所示,變形例3涉及的蒸發(fā)源140,還具備用于將槽孔94封閉的凸緣99,在該點(diǎn)上與前面說明的蒸發(fā)源110不同。凸緣99,配置于:槽孔94的2個開口部之中的、與加熱器20的引線38所處的一側(cè)相反的一側(cè)的開口部。槽孔94被凸緣99封閉。如果將槽孔94密閉,則能夠減少從間隙96向真空槽81的內(nèi)部漏出的傳熱 氣體的量。利用凸緣99,可以得到與槽孔94由有底孔形成的情況相同的效果。凸緣99設(shè)置于多個槽孔94的每一個上并不是必須的。例如,可以使用能夠?qū)⒍鄠€槽孔94 一起覆蓋的大小的板狀部件作為凸緣。進(jìn)而,凸緣99可以只被插入到加熱塊92中,也可以被擰入,還可以被焊接于加熱塊92上。這樣,將槽孔94密閉的方法不特別限定。(第四實施方式)本發(fā)明也可應(yīng)用于蒸發(fā)源以外的加熱裝置。如圖26所示,加熱裝置也可以是對基板進(jìn)行加熱的基板加熱裝置150。基板加熱裝置150具備加熱塊51、多個槽孔94和多個加熱器20。在加熱塊51中形成有多個槽孔94和多個氣體導(dǎo)入路徑(省略圖示)。在槽孔94中插有加熱器20。氣體供給管95與氣體導(dǎo)入路徑連接。通過使加熱器20流通電流,加熱塊51被整體性地加熱。加熱塊51,例如,采用可用于蒸發(fā)源110的加熱塊92的耐熱材料制成。加熱塊51的上面51p是面對基板的面。通過使基板與上面51p接近或者接觸,可以將基板加熱。也可以對上面51p實施用于提高基板的加熱效率的處理。作為那樣的處理,可舉出:在上面51p形成用于提高輻射率的黑色被膜。加熱塊51的結(jié)構(gòu),除了不具有用于收容材料的凹部以外,與前面說明的加熱塊92的結(jié)構(gòu)大致相同。也就是說,在蒸發(fā)源110、120、130和140中說明了的全部的構(gòu)成,在基板加熱裝置150中也可以有利的應(yīng)用。另外,在如一邊將基板加熱一邊進(jìn)行輸送的加熱輥子那樣具有可動部分的加熱裝置中也可以應(yīng)用本發(fā)明。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的加熱裝置可用于真空成膜裝置、真空加工裝置、真空冶金裝置、真空化學(xué)裝置、表面分析裝置·、真空試驗裝置等的各種各樣的真空裝置中。
權(quán)利要求
1.一種加熱裝置,其具備:應(yīng)在真空中被加熱的被加熱體;構(gòu)成為能夠從所述被加熱體分離、并且在自身與所述被加熱體之間形成有間隙的加熱體;和用于向所述間隙導(dǎo)入傳熱氣體的氣體導(dǎo)入路徑,所述被加熱體通過所述傳熱氣體由所述加熱體加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置,所述被加熱體是保持蒸鍍材料,并且具有供蒸發(fā)了的所述蒸鍍材料通過的開口部的貯藏容器,所述加熱體是可拆裝地收納所述貯藏容器、并且為了對所述貯藏容器內(nèi)的所述蒸鍍材料進(jìn)行加熱而具有加熱器的加熱容器,是構(gòu)成為具有用于使從所述貯藏容器蒸發(fā)了的所述蒸鍍材料通過的開口部,并且在收納了所述貯藏容器時,通過所述貯藏容器的外壁面和所述加熱容器的內(nèi)壁面直接對向而在所述內(nèi)壁面與所述外壁面之間產(chǎn)生所述間隙的加熱容器,所述加熱裝置是還具備(i )用于收容所述貯藏容器和所述加熱容器,并在內(nèi)部在基材上進(jìn)行蒸鍍的真空槽、和(ii)對所述真空槽內(nèi)進(jìn)行排氣的真空泵的蒸鍍裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置,所述隙間的寬度為0.5mm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置,還具備:抑制所述傳熱氣體從所述間隙向所述真空槽中流出的抑制結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱裝置,所述抑制結(jié)構(gòu)構(gòu)成為改變從所述間隙流出的所述傳熱氣體的行進(jìn)方向,或者,構(gòu)成為降低從所述間隙流出的所述傳熱氣體的量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱裝置,所述抑制結(jié)構(gòu)是在所述貯藏容器的所述開口部以及所述加熱容器的所述開口部的周圍設(shè)置的臺階差結(jié)構(gòu)或者錐形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱裝置,通過設(shè)置所述臺階差結(jié)構(gòu)或者所述錐形結(jié)構(gòu),所述貯藏容器的所述開口部和所述加熱容器的所述開口部的周圍的所述間隙,被形成為比所述開口部的周圍以外的所述間隙狹窄。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置,所述加熱容器的熱膨脹系數(shù)比所述貯藏容器的熱膨脹系數(shù)小。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置,在具有所述加熱器的所述加熱容器內(nèi)部的空間與所述加熱容器的內(nèi)壁面之間,還具備用于使所述傳熱氣體通過的通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置,所述間隙在所述貯藏容器的所述開口部和所述加熱容器的所述開口部被封閉。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置,在所述間隙的開口部之上載置有蓋體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的加熱裝置,在所述蓋體的下面,形成有使被導(dǎo)入到所述間隙中的所述傳熱氣體通過的氣體流路。
13.一種薄膜制造方法,其是使用蒸鍍裝置在真空中在所述基材上進(jìn)行蒸鍍的蒸鍍方法,所述蒸鍍裝置具有: 保持蒸鍍材料,并且具有供蒸發(fā)了的所述蒸鍍材料通過的開口部的貯藏容器;可拆裝地收納所述貯藏容器、并且為了對所述貯藏容器內(nèi)的所述蒸鍍材料進(jìn)行加熱而具有加熱器的加熱容器,其構(gòu)成為具有用于使從所述貯藏容器蒸發(fā)了的所述蒸鍍材料通過的開口部,并且在收納了所述貯藏容器時,通過所述貯藏容器的外壁面和所述加熱容器的內(nèi)壁面直接對向而在所述內(nèi)壁面與所述外壁面之間產(chǎn)生間隙; 用于向所述間隙導(dǎo)入傳熱氣體的氣體導(dǎo)入單元; 用于收容所述貯藏容器和所述加熱容器,并在內(nèi)部在基材上進(jìn)行蒸鍍的真空槽;和 對所述真空槽內(nèi)進(jìn)行排氣的真空泵, 所述薄膜制造方法包括:通過一邊向所述間隙導(dǎo)入傳熱氣體,一邊利用所述加熱器對所述貯藏容器內(nèi)的所述蒸鍍材料進(jìn)行加熱,使所述蒸鍍材料從所述貯藏容器蒸發(fā)的工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜制造方法,所述傳熱氣體的導(dǎo)入量根據(jù)所述真空槽內(nèi)的壓力來控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜制造方法,所述蒸鍍材料為鋰,所述傳熱氣體為惰性氣體。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置, 所述被加熱體是在真空中對物體進(jìn)行加熱的加熱塊, 所述加熱體是可拆裝地插入到形成于所述加熱塊的槽孔中的棒狀的加熱器, 在所述槽孔與所述加熱器之間形成有所述間隙, 所述氣體導(dǎo)入路徑形成于所述加熱塊上,使得向所述間隙導(dǎo)入傳熱氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加熱裝置, 在所述加熱塊上形成有多個所述槽孔, 在多個所述槽孔的每一個中插有所述加熱器, 所述氣體導(dǎo)入路徑包含從所述加熱塊的外部向所述槽孔導(dǎo)入所述傳熱氣體的第一路徑、和將所述槽孔彼此相互連通的第二路徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加熱裝置,在所述槽孔的長度方向的中央部,所述間隙相對地寬大;在所述槽孔的長度方向的端部,所述間隙相對地狹窄。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加熱裝置, 所述加熱器具有:具有發(fā)熱體的加熱器主體;和與所述加熱器主體的所述發(fā)熱體電連接使得向所述發(fā)熱體供給電力的引線, 在與所述引線所處的一側(cè)相反的一側(cè),所述槽孔被封閉。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加熱裝置,所述加熱器的尺寸和所述槽孔的尺寸被調(diào)節(jié),使得在通電時容許所述加熱器的活動。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加熱裝置, 所述加熱器具有:具有發(fā)熱體的加熱器主體;具有用于向所述發(fā)熱體供給電力的引線的引線部;和設(shè)置于所述引線部與所述加熱器主體之間使得將所述引線與所述發(fā)熱體電連接的連接部, 所述連接部位于所述槽孔之外的位 置。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加熱裝置, 所述加熱裝置為蒸發(fā)源, 所述加熱塊是具有凹部的蒸發(fā)容器,所述凹部收容作為應(yīng)被蒸發(fā)的材料的所述物體。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加熱裝置,所述加熱裝置是對基板進(jìn)行加熱的基板加熱裝置。
24.一種真空加熱方法,其包括:使用權(quán)利要求16所述的加熱裝置,在真空中對所述物體進(jìn)行加熱的工序;和一邊實施所述加熱工序,一邊從真空的外部向所述加熱裝置供給所述傳熱氣體的工序。
25.一種薄膜制造方法,其包括:使用權(quán)利要求16所述的加熱裝置,使作為所述物體的薄膜的材料在真空中蒸發(fā),使蒸發(fā)了的材料沉積于基板上的工序;和一邊實施所述沉積 工序,一邊從真空的外部向所述加熱裝置供給所述傳熱氣體的工序。
全文摘要
一種加熱裝置,其具備應(yīng)在真空中被加熱的被加熱體;構(gòu)成為能夠從被加熱體分離、并且在自身與被加熱體之間形成有間隙的加熱體;和用于向間隙導(dǎo)入傳熱氣體的氣體導(dǎo)入路徑。被加熱體通過傳熱氣體由加熱體加熱。加熱裝置的例子是蒸著裝置(30)。被加熱體的例子是保持蒸鍍材料,并且具有供蒸發(fā)了的蒸鍍材料通過的開口部的貯藏容器(9)。加熱體的例子是可拆裝地收納貯藏容器(9)、并且為了對貯藏容器(9)內(nèi)的蒸鍍材料進(jìn)行加熱而具有加熱器(20)的加熱容器(10)。氣體導(dǎo)入路徑的例子是氣體導(dǎo)入管(11)。
文檔編號C23C14/24GK103080366SQ201280002579
公開日2013年5月1日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者岡崎禎之, 本田和義 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社