加热装置、真空加热方法和薄膜制造方法制造方法及图纸

技术编号:8659135 阅读:167 留言:0更新日期:2013-05-02 05:33
一种加热装置,其具备:应在真空中被加热的被加热体;构成为能够从被加热体分离、并且在自身与被加热体之间形成有间隙的加热体;和用于向间隙导入传热气体的气体导入路径。被加热体通过传热气体由加热体加热。加热装置的例子是蒸着装置(30)。被加热体的例子是保持蒸镀材料,并且具有供蒸发了的蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器(9)。加热体的例子是可拆装地收纳贮藏容器(9)、并且为了对贮藏容器(9)内的蒸镀材料进行加热而具有加热器(20)的加热容器(10)。气体导入路径的例子是气体导入管(11)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来伴随着可移动设备的高性能化和多功能化,作为其电源的二次电池被要求高容量化。作为可以满足该要求的二次电池,非水电解质二次电池受到关注。为了实现非水电解质二次电池的高容量化,曾提出了使用硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)等作为电极活性物质(以下简单地称为“活性物质”)。Si或者Sn以硅单质、硅合金、含有硅和氧的化合物、含有硅和氮的化合物、锡单质、锡合金、含有锡和氧的化合物、以及含有锡和氮的化合物的形式被用于活性物质,但这些物质在吸藏锂离子时结晶结构大大地变化,因此伴有膨胀。其结果,活性物质粒子开裂,或活性物质层从集电体剥离,由此活性物质与集电体间的电子传导性降低,作为结果,存在循环特性降低的问题。因此,曾尝试了在将这些材料用于活性物质时,减轻活性物质的膨胀和收缩的方策。 另外,也知道这些含有Si或者Sn的活性物质存在不可逆容量的问题。即,当将含有Si或者Sn的活性物质用于负极时,初次充电时吸藏的锂离子的一部分在放电时不从负极释放,其结果,存在电池容量变小的问题。为了避免不可逆容量,使预先吸藏了与不可逆容量相当的量的锂的负极与正极对向,并开始充放电是有效的。专利文献I公开了:对于在集电体表面形成的活性物质层,通过真空蒸镀赋予锂的方法。除了二次电池以外,例如,在有机EL显示器的制造中应用了真空蒸镀技术。作为真空蒸镀用的蒸发源,曾提出了如专利文献2 4所公开的那样的形态。在专利文献2中,作为用于蒸镀可在200 400°C的比较低的温度蒸发的低分子的有机物的蒸发源,记载了:包含蒸发物质贮藏部、与该贮藏部连结并喷射蒸发物质的喷嘴部和包围该贮藏部的加热部的蒸发源。在专利文献3中,作为铝、铜、银、锌等金属的蒸发源,记载了:与坩埚的底面接触,并配置了旁热型加热器的蒸发源。该蒸发源在蒸发时的温度高达1000°c以上的情况下被使用。专利文献4中记载了:具备保持高温熔融金属的箱形状的内衬件、坩埚主体、和介于内衬件与坩埚主体之间的间隔件(衬垫:spacer ),并在内衬件与坩埚主体之间的空间部填充了液态热介质的坩埚。该坩埚在采用电子枪等的方法直接将蒸镀材料加热、熔融的情况下被使用。在先技术文献专利文献专利文献I特开2007-128658号公报专利文献2专利第4557170号说明书专利文献3特开平8-311638号公报专利文献4特开平2-93063号公报
技术实现思路
为了在真空中蒸镀材料,或在真空中加热基板,需要可以在真空中使用的加热装置。由于在真空中,成为介质的气体稀薄,因此在真空中高效率地加热物体并不容易。例如,若使加热器(加热体)与坩埚(被加热体)一体化的话,也许可以通过直接的接触使从加热体向被加热体的传热效率提高。但是,若过于重视传热效率,则维修性恶化的可能性高。鉴于上述的情况,本专利技术的目的是提供可以在真空中高效率地加热物体,维修也容易的加热装置。S卩,本专利技术提供一种加热装置,其具备:应在真空中被加热的被加热体、构成为能够从上述被加热体分离、并且在自身与上述被加热体之间形成有间隙的加热体;和用于向上述间隙导入传热气体的气体导入路径,上述被加热体通过上述传热气体由上述加热体加热。根据上 述的加热装置,加热体能够从被加热体分离。因此,可以容易地进行两者的维修。在被加热体和加热体之间形成有间隙。在间隙中,通过气体导入路径导入了传热气体。被加热体,通过(介由)传热气体由加热体加热。因此,可以高效率地加热坩埚等的被加热体。附图说明图1是模式地表示本专利技术的第一实施方式的蒸镀装置的截面图。图2是放大地表示图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图3是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图4是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图5是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图6是放大地表示作为参考例的蒸镀源附近的局部放大图。图7是模式地表示本专利技术的第二实施方式的蒸镀装置的截面图。图8是放大地表示可应用于图7的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图9是放大地表示图7的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图10是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图11是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图12A是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图12B是表示图12A中的盖体69的仰视图。图13A是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图13B是表示图13A中的盖体69的仰视图。图14是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图15是放大地表示可应用于图1的蒸镀装置的蒸镀源附近的局部放大图。图16A是表示在加热容器与贮藏容器的间隙未导入气体的情况(比较试验例)的经时的升温结果的曲线图。图16B是表示在加热容器与贮藏容器的间隙导入了气体的情况(试验例)的经时的升温结果(直到时间约1800s)的曲线图。图16C是表示在加热容器与贮藏容器的间隙导入了气体的情况(试验例)的经时的升温结果(直到时间9600s)的曲线图。图17是具备本专利技术的第三实施方式涉及的蒸发源(加热装置)的真空蒸镀装置的构成图。图18是图17所示的蒸发源(加热装置)的立体图。图19是蒸发源的主视图。图20是蒸发源的沿着A-A线的截面图。图21是加热器的截面图。图22是变形例I涉及的蒸发源的截面图。图23是变形例2涉及的蒸发源的截面图。图24A是可用于图23所示的蒸发源的筒状部件的立体图。图24B是可用于图23所示的蒸发源的槽状部件的立体图。图25是变形例3涉及的蒸发源的截面图。图26是本专利技术的第四实施方式涉及的基板加热装置的立体图。具体实施例方式本专利技术的第I技术方案提供一种加热装置,其具备:应在真空中被加热的被加热体、构成为能够从上述被加热体分离、并且在自身与上述被加热体之间形成有间隙的加热体;和用于向上述间隙导入传热气体的气体导入路径, 上述被加热体通过上述传热气体由上述加热体加热。第I技术方案的加热装置,也可以作为蒸镀装置而构成。本专利技术人发现了以往的蒸镀装置的以下问题。通过将第I技术方案的加热装置应用于蒸镀装置,可克服以下的问题。以往,使用卷到卷方式的蒸镀装置在基板表面形成蒸镀膜时,使用了如专利文献2所公开的喷嘴形式的蒸发源。在该蒸发源中作为蒸镀材料使用金属等的高沸点材料的情况下,蒸镀材料需要被加热到600°C以上。但是,在真空下,蒸发源与加热器之间的热传导率降低,因此需要使加热器的加热温度为1000°C以上。一般地,筒形加热器(cartridge heater)的最高使用温度为870°C,陶瓷加热器的最高使用温度为1100°C,因此当使用这些加热器进行1000°C以上的加热时,不能够进行加热器的温度控制,加热器的使用变得极困难。 专利文献3记载的蒸发源中,由于与旁热型加热器接触的部分被限于坩埚的底面,因此当例如通过扩大蒸镀面积来增加坩埚内的蒸镀材料时,存在热容量不足、不能实施蒸镀的问题。专利文献4记载的蒸镀源中,出于提高耐久性、和利用对蒸镀材料进行加热时产生的热能的目的,在坩埚与内衬件之间填充有液态热介质。但是,当采用电子枪等的方法从外部对蒸镀材料进行加热时,液态热介质会在真空下蒸发本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.29 JP 144561/2011;2011.11.08 JP 244664/2011.一种加热装置,其具备:应在真空中被加热的被加热体;构成为能够从所述被加热体分离、并且在自身与所述被加热体之间形成有间隙的加热体;和用于向所述间隙导入传热气体的气体导入路径,所述被加热体通过所述传热气体由所述加热体加热。2.根据权利要求1所述的加热装置,所述被加热体是保持蒸镀材料,并且具有供蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器,所述加热体是可拆装地收纳所述贮藏容器、并且为了对所述贮藏容器内的所述蒸镀材料进行加热而具有加热器的加热容器,是构成为具有用于使从所述贮藏容器蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部,并且在收纳了所述贮藏容器时,通过所述贮藏容器的外壁面和所述加热容器的内壁面直接对向而在所述内壁面与所述外壁面之间产生所述间隙的加热容器,所述加热装置是还具备(i )用于收容所述贮藏容器和所述加热容器,并在内部在基材上进行蒸镀的真空槽、和(ii)对所述真空槽内进行排气的真空泵的蒸镀装置。3.根据权利要求2所述的加热装置,所述隙间的宽度为0.5mm以下。4.根据权利要求2所述的加热装置,还具备:抑制所述传热气体从所述间隙向所述真空槽中流出的抑制结构。5.根据权利要求4所述的加热装置,所述抑制结构构成为改变从所述间隙流出的所述传热气体的行进方向,或者,构成为降低从所述间隙流出的所述传热气体的量。6.根据权利要求4所述的加热装置,所述抑制结构是在所述贮藏容器的所述开口部以及所述加热容器的所述开口部的周围设置的台阶差结构或者锥形结构。7.根据权利要求6所述的加热装置,通过设置所述台阶差结构或者所述锥形结构,所述贮藏容器的所述开口部和所述加热容器的所述开口部的周围的所述间隙,被形成为比所述开口部的周围以外的所述间隙狭窄。8.根据权利要求2所述的加热装置,所述加热容器的热膨胀系数比所述贮藏容器的热膨胀系数小。9.根据权利要求2所述的加热装置,在具有所述加热器的所述加热容器内部的空间与所述加热容器的内壁面之间,还具备用于使所述传热气体通过的通路。10.根据权利要求2所述的加热装置,所述间隙在所述贮藏容器的所述开口部和所述加热容器的所述开口部被封闭。11.根据权利要求2所述的加热装置,在所述间隙的开口部之上载置有盖体。12.根据权利要求11所述的加热装置,在所述盖体的下面,形成有使被导入到所述间隙中的所述传热气体通过的气体流路。13.一种薄膜制造方法,其是使用蒸镀装置在真空中在所述基材上进行蒸镀的蒸镀方法,所述蒸镀装置具有: 保持蒸镀材料,并且具有供蒸发了的所述蒸镀材料通过的开口部的贮藏容器;可拆装地收纳所述贮藏容器、并且为了对所述贮藏容器内的所述蒸镀材料进行加热而具有加热器的加热容器,其构成为具有用于使从所述贮藏容器蒸发了的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:冈崎祯之本田和义
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:
国别省市:

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