CN101600815B - 蒸镀装置、蒸镀方法及蒸镀装置的制造方法 - Google Patents

蒸镀装置、蒸镀方法及蒸镀装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

蒸镀装置(10)具有：多个蒸镀源(210)，其使收纳的不同成膜材料分别气化；多个喷出机构(110)，其从喷出口(Op)喷出在多个蒸镀源(210)气化的成膜材料；1个或2个以上的隔壁(120)，其将相邻的喷出机构(110)隔开。该1个或2个以上的隔壁分别被配置为如下：从各隔壁(120)到基板(W)的间隙G、从喷出口(Op)到各隔壁(120)的上面的高度(T)、各隔壁的厚度(D)以及从各蒸镀源(210)的中心位置到各隔壁(120)的中心位置的距离(E)满足E＜(G+T)×D×G/2。另外，将蒸镀装置(10)的内部压力控制为0.01Pa以下，使得成膜材料的最长飞行距离短于成膜材料的平均自由行程。通过这样的蒸镀装置(10)，可以一边降低交叉污染，一边在同一处理容器内连续地形成多层膜。

Description

蒸镀装置、蒸镀方法及蒸镀装置的制造方法
技术领域
本发明涉及蒸镀装置、蒸镀方法以及蒸镀装置的制造方法，特别是涉及蒸镀装置内部的污染问题。 
背景技术
在制造平板显示器等电子设备时，广泛地使用蒸镀法，该蒸镀法通过使预定的成膜材料气化，将由此生成的气体分子附着于被处理体，从而使被处理体成膜。使用该技术制造出的设备中，尤其是有机EL显示器，被认为在可以自发光、反应速度快、耗电少等方面优于液晶显示器。为此，预计今后平板显示器的需求将越来越多，在平板显示器的制造业界，将会更加关注有机EL显示器，制造有机EL显示器时所使用的上述技术也将会随之变为非常重要。 
在此社会背景下备受注目的上述技术，由蒸镀装置来具体实现，但以往的蒸镀装置中，在一个处理容器内收纳有一个蒸镀源(比如，参照专利文献1)。因此，以往的蒸镀装置中，通过将从蒸镀源释放出的气化分子通过掩模，使气化分子附着于被处理体的预定位置，从而在被处理体上实施所期望的成膜。因此，为了在被处理体上形成一层膜，需要一个处理容器。 
专利文献1：日本特开2000-282219号公报 
但是，如果为形成一层膜而需要一个处理容器，那么在被处理体上形成多层膜时就需要多个处理容器，占用空间就会变大。其结果，不仅仅增大工厂的规模，还会大大提高在搬送被处理体过程中使该被处理体附着污染物的可能性。 
另外，为解决该问题，可以考虑在一个处理容器内配置多个蒸镀源，通过将由各个蒸镀源气化得到的成膜分子附着于被处理体，在被处理体上连续地形成多层薄膜。但是，这种情况下，由相邻的蒸镀源释放出的成膜分子会和相邻的蒸镀源释放出的分子相互混合(交叉污染)，可能会使各层膜的质量恶化。 
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种能够边降低交叉污染，边在同一处理容器内连续地形成多层膜的蒸镀装置、蒸镀方法及蒸镀装置的制造方法。 
于是，为解决上述问题，按照本发明的观点，提供蒸镀装置。该蒸镀装置是在处理容器内通过蒸镀对被处理体进行成膜处理，其具有：多个蒸镀源，其收纳有成膜材料，使被收纳的成膜材料分别气化；多个喷出机构，其分别连接于所述多个蒸镀源，并具有喷出口，由所述喷出口分别喷出在所述多个蒸镀源被气化的成膜材料；和1个或2个以上的隔壁，其配置于所述多个喷出机构中的相邻的喷出机构之间，将所述相邻的喷出机构分别隔开。 
在此，气化不仅是液体变为气体的现象，还包括固体不经液体的状态而直接变为气体的现象(即，升华)。 
通过本发明的蒸镀装置，在多个蒸镀源被气化的成膜材料(成膜分子)分别由设置在同一处理容器内的多个喷出机构的喷出口喷出。此时，在相邻的喷出机构之间，设有将所述相邻的喷出机构分别隔开的1个或2个以上的隔壁。由此，可以边抑制由各喷出口喷出的成膜材料越过各隔壁而飞到邻近的喷出口侧的情况(即，边抑制交叉污染)，边由被气化的成膜材料在同一处理容器内对被处理体连续地形成膜。这样，就可以避免在相邻的蒸镀源被气化的成膜分子混入被其相邻的蒸镀源气化的成膜分子(即，交叉污染)中，而使各层膜的质量劣化的情况。 
此外，按照相关结构，由于可以在同一处理容器内连续成膜，可以降低在搬送被处理体过程中使被处理体附着污染物的情况。其结果，通过抑制交叉污染的发生可以既良好地保证各层膜的特性，又可以通过减少在被处理体上附着的污染物的数量从而提高能量界面控制性、降低能量垒(energy barrier)。因此，可以提高有机EL元件的发光强度(亮度)。另外，由于是在同一处理容器内对被处理体实施连续成膜，可以减小占用空间。 
另外，在各蒸镀源内收纳的成膜材料，可以是有机EL成膜材料或者有机金属成膜材料，所述蒸镀装置可以以有机EL成膜材料或者有机金属成膜材料为有机材料，在被处理体上形成有机EL膜或者有机金属膜中的任一方
另外，所述多个喷出机构具有相同的形状并被等间隔、平行地配置，所述1个或2个以上的隔壁具有相同的形状，且被等间隔、平行地配置在所述相邻的喷出机构之间且到所述相邻的喷出机构等距离的位置。 
另外，与所述相邻的喷出机构的面对置的各隔壁的面大于所述相邻的喷出机构的面。由此，通过隔壁可以抑制由各喷出机构的喷出口喷出的成膜材料飞到邻近的喷出机构侧的情况。 
还有，所述1个或2个以上的隔壁配置为满足：从设置于所述相邻的喷出机构的喷出口呈放射状扩散的成膜材料中的、未被所述各隔壁遮挡而直行到达被处理体的最长飞行距离的成膜材料的到达位置，比在多个喷出机构排列方向的截面中到所述相邻的喷出机构等距离的被处理体上的位置更靠近喷出所述最长飞行距离的成膜材料的喷出口侧，并且所述成膜材料的最长飞行距离比所述成膜材料的平均自由行程短这两个条件。 
这样，通过满足上述两个条件，各隔壁的配置位置得以确定。通过满足第一个条件，即未被所述各隔壁遮挡而直行到达被处理体的最长飞行距离的成膜材料的到达位置，比在多个喷出机构排列方向的截面中到所述相邻的喷出机构等距离的被处理体上的位置更靠近喷出所述最长飞行距离的成膜材料的喷出口侧，可以基本上消除因邻近的喷出口喷出的成膜分子的混入造成的交叉污染。由此，可以实现仅由各喷出口喷出的成膜分子在被处理体上连续地形成所期望的特性的膜。 
另外，通过满足第二个条件，即所述成膜材料的最长飞行距离比所述成膜材料的平均自由行程短，从各喷出口喷出的被呈放射状扩散的成膜分子可以在处理容器空间飞行的过程中不会消失地、全部到达被处理体。这样，可以在被处理体上均匀地形成优质的膜。 
在此，如图6所示，平均自由行程依赖于压力。即，压力越小则平均自由行程越长，压力越大则平均自由行程越短。另外，当边在喷出口附近慢慢地移动被处理体边在被处理体上连续地形成膜时，如果各隔壁与被处理体之间的间隙过小，则被处理体在移动中会碰撞于隔壁。在此，为了使各隔壁与被处理体的间隙保持在被处理体在移动中不会碰撞隔壁的程度，并且使最长飞行距离的成膜分子可以到达被处理体，优选处理容器内的压力为0.01Pa以下。
另外，优选配置各隔壁使得从所述各隔壁到被处理体的间隙G、从各喷出口到各隔壁上面的高度T、所述各隔壁的厚度D及从各蒸镀源的中心位置到所述各隔壁的中心位置的距离E如E＜(G+T)×D/2G所示。 
如图9所示，从喷出口Op释放出的成膜分子分别呈放射状地直行。成膜分子之所以直行，是因为喷出口Op内外的压力、比如说喷出口Op的内部(管内部)为72～73Pa，喷出口Op的外部(室内)为4×10-3Pa左右，因此成膜分子通过比如200mm×3mm的狭缝状的喷出口Op，以104倍左右的压力差下从高压的喷出口内部一下子释放到外部。通过这样的压力差，从喷出口Op释放出的成膜分子迅猛地“直行”。这样，如果满足未被各个隔壁遮挡而直行到达被处理体的最长飞行距离的成膜材料的到达位置(从喷出口到最长飞行距离的成膜材料的到达位置的x轴方向的距离X)、小于到相邻的喷出机构等距离的被处理体的位置(从喷出口到相邻的隔壁的中心位置的x轴方向的距离E)这样的条件，则由各喷出口Op喷出的成膜分子基本都被收纳在放射状的扩散区域中，并不混入到从邻近的喷出口Op喷出的成膜分子中去。 
该条件由下式表示。 
E＞X...(1) 
上式(1)中代入从各隔壁到被处理体的间隙G、从各喷出口到各隔壁上面的高度T、所述各隔壁的厚度D的位置关系，则可以导出E＜(G+T)×D/2G的关系。 
另外，为了解决上述课题，按照本发明的另一观点，提供在处理容器内通过蒸镀对被处理体进行成膜处理的蒸镀方法，即使收纳在多个蒸镀源中的成膜材料分别气化，从分别连接于所述多个蒸镀源的多个喷出机构的喷出口分别喷出在所述多个蒸镀源被气化的成膜材料，边通过配置于所述多个喷出机构中的相邻的喷出机构之间的、将所述相邻的喷出机构分别隔开的1个或2个以上的隔壁抑制由各喷出口喷出的成膜材料越过各隔壁而飞到邻近的喷出口侧，边由被气化的成膜材料在被处理体上连续地形成膜。 
另外，为了解决上述课题，按照本发明的另一观点，提供在处理容器内通过蒸镀对被处理体进行成膜处理的蒸镀装置的制造方法，即将多个喷出机构等间隔、平行地配置于处理容器内，所述多个喷出机构分别连接于多个使成膜材料分别气化的蒸镀源，并从喷出口分别喷出在所述多个蒸镀源被气化的成膜材料；将1个或2个以上的隔壁等间隔、平行地配置在所述相邻的喷出机构之间且到所述相邻的喷出机构等距离的位置。 
此时，可以将所述1个或2个以上的隔壁配置为如下方式，即通过设定从各隔壁到被处理体的间隙、各隔壁的高度、各隔壁的厚度以及各隔壁的位置，使得它们满足下述两个条件：从设置于所述相邻的喷出机构的喷出口呈放射状扩散的成膜材料中的、未被所述各隔壁遮挡而直行到达被处理体的最长飞行距离的成膜材料的到达位置，位于比到所述相邻的喷出机构等距离的被处理体上的位置更靠近喷出所述最长飞行距离的成膜材料的喷出口侧，并且所述成膜材料的最长飞行距离比所述成膜材料的平均自由行程短。 
这样，可以制造如下蒸镀装置，即一边通过将相邻的喷出机构分别隔开的1个或2个以上的隔壁，在抑制由各喷出口喷出的成膜材料越过各隔壁而飞到邻近的喷出口侧，一边由被气化的成膜材料在被处理体上连续地形成膜。 
如上说明，通过本发明，可以一边降低交叉污染，一边在同一处理容器内连续地形成多层的膜。 
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的蒸镀装置的要部立体图。 
图2是用于说明该实施方式的通过6层连续成膜处理所形成的膜的图。 
图3是表示为了用于实验1，将该实施方式的蒸镀装置简化后的实验装置的图。 
图4是表示实验1的结果的图。 
图5是用于说明实验1的成膜状态的图。 
图6是表示平均自由行程的压力依赖性的表。 
图7是表示为了用于实验2，将该实施方式的蒸镀装置简化后的试验装置的内部位置被变更后的图。 
图8是用于说明实验2的成膜状态的图。 
图9是表示用于说明间隙G、高度T、各隔壁的厚度D及从各蒸镀源的中心位置到各隔壁的中心位置的距离E的关系的图。 
图中标号说明： 
10 蒸镀装置 
100 第1处理容器 
110、110a～110f 喷出机构 
120 隔壁 
130 载台 
140 QCM 
200 第2处理容器 
210、210a～210f 蒸镀源 
220、220a～220f 连接管 
Op 喷出口 
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一个实施方式予以详细说明。另外，在下面的说明及附图中，对具有同一构成及功能的构成要素，通过赋予同一标号，而省略重复说明。 
首先，对本发明的一个实施方式的蒸镀装置，参照其要部立体图即图1来进行说明。另外，在下面的说明中，举例说明了通过用本实施方式的蒸镀装置，顺次在玻璃基板(以下，称为基板)上连续地蒸镀包含有机层在内的6层膜来制造有机EL显示器的制造方法。 
(蒸镀装置) 
蒸镀装置10，由第1处理容器100及第2处理容器200构成。第1处理容器100具有长方体的形状，内置有第1～第6的喷出机构110a～110f。在第1处理容器100的内部，由该6个喷出机构110喷出的气体分子，在基板W上连续地实施成膜处理。 
各喷出机构110，其长边方向具有与基板W的宽度大致相同的长度，形状及结构都相同。这些同样形状的6个喷出机构110，被相互平行、等间隔地配置为其长边方向相对于基板W的行进方向大致垂直。 
各喷出机构110，其上部具有临时存留被气化的成膜材料的暂存空间Sp，其下部具有输送被气化的成膜材料的输送机构Tr。各喷出机构110的上面，由框Fr封堵。框Fr的周边由螺钉固定。在框Fr的中央，作为喷出口Op设置有宽为1mm的狭缝状的开口，以使在暂存空间Sp存留的成膜材料由喷出口Op喷出。 
在各喷出机构110之间，设置有将相邻的喷出机构110分别隔开的7张隔壁120。这7张隔壁120为具有相同形状的平板，被平行等间隔地配置在到相邻的喷出机构110所对置的面Fa等距离的位置处。另外，与相邻的喷出机构110的面Fa对置的各隔壁120的侧面要比相邻的喷出机构110的面Fa大。通过这样由7张隔壁120隔开各喷出机构110，就可以防止从各喷出机构110的喷出口Op喷出的成膜材料的气体分子混入到从邻近的喷出机构110的喷出口Op喷出的气体分子中的情况。 
基板W，在第1处理容器100内的顶部，被静电吸着在载台130上，该载台130被可滑动地固定于图3所示的滑动机构130a上，从而基板W可沿第1处理容器100的顶面在X轴方向上滑动。 
在第1处理容器100上设有如图3所示的QCM(Quartz CrystalMicrobalance，石英微天平分析仪)。下面，简单说明一下QCM的原理。 
在石英振子表面附着物质，使石英振动体尺寸、弹性率、密度等等价地发生变化时，因振子的压电性质引起下式所示的电共振频率f的变化。  f = 1 / 2 t ( C / ρ ) t：石英片的厚度  C：弹性常数  ρ：密度 
利用该现象，通过石英振子的共振频率的变化量来定量地测定极其微量的附着物。将这样设计的石英振子的总称为QCM。如上式所示，可以认为频率的变化取决于因附着物质产生的弹性常数的变化和物质的附着厚度换算成石英密度时的厚度尺寸。其结果，可将频率的变化换算为附着物的重量。 
第2处理容器200具有大致长方体的形状，其底部有凹凸。第2处理容器200内置有第1～第6的容器210a～210f。各容器210内，分别设置有3个蒸镀源。比如，第6容器210f内设置有蒸镀源210f1、210f2、210f3。各个蒸镀源，其形状及结构都相同，分别经6根连接管220a～220f与第1～第6喷出机构110a～110f相连接。 
各连接管220a～220f，在第2处理容器外(大气中)或第2处理容器内(真空中)分别配装有未图示的阀门，通过操作各阀门的开闭来控制是否将各成膜材料(气体分子)提供给第1处理容器100。 
在各蒸镀源，作为成膜的原料而收纳有种类不同的成膜材料，通过将各蒸镀源升温至如200～500℃左右的高温，而使各种成膜材料气化。 
在各蒸镀源，由图中未表示的气体供给源供应给惰性气体(比如，Ar气体)。被供给的惰性气体起到载体气体的作用，其将在各蒸镀源被气化的成膜材料的有机分子经连接管220输送到喷出机构110。 
在各蒸镀源，其底部嵌入有加热器，并且其侧壁处也嵌入有加热器(均未图示)，根据由内置于第1处理容器100的QCM140输出的信号，求取各成膜材料的气体分子的生成速度，根据求取的生成速度，求得对底部的加热器和侧壁的加热器施加的电压。 
在此，根据温度越高则附着系数越小这一减速来看，如果温度越高，则在连接管等处物理性吸附的气体分子的数量会越小。利用这一原理，使嵌入侧壁的加热器的温度比嵌入底部的加热器的温度高。由此，通过使蒸镀源210的其他部分的温度比蒸镀源210的收纳了成膜材料的部分附近的温度高，可以使在成膜材料经气化变成气体分子并飞到喷出机构110侧的期间，附着于蒸镀源210或连接管220的气体分子的数量减少。这样，可以使更多的气体分子由喷出机构110喷出并附着于基板W。 
另外，第1处理容器100的内部及第2处理容器200的内部，经图中未表示的排气装置减压至预定的真空度。 
基板W，通过滑动机构130a在距各喷出机构110a～110f稍微上方的位置，以预定的速度自第1喷出机构110a向第6喷出机构110f移动。这样，通过自第1～第6喷出机构110a～110f分别喷出的不相同的成膜材料，在基板W上层叠所期望的6层不同的膜。下面，对该6层连续成膜处理时的蒸镀装置10的具体动作予以说明。 
(6层连续成膜处理) 
图2表示使用蒸镀装置10进行6层连续成膜处理的结果、即在基板W上层叠的各层的状态。首先，基板W在第1喷出机构110a的上方以某个速度行进时，通过由第1喷出机构110a喷出的成膜材料附着于基板W上，在基板W的由ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)构成的透明电极上形成第1层的空穴输送层。 
按照这样，基板W在第1喷出机构110a～第6喷出机构110f的上方顺序移动。其结果，通过蒸镀在ITO上形成了空穴输送层、不发光层、发光层及电子输送层。这样，在同一容器内在基板W上连续地形成6层的有机层。 
(隔壁的形状及配置位置) 
如上所述，当在一个处理容器内配置有多个蒸镀源210，通过将由各蒸镀源210气化的成膜分子附着于基板W上，在基板W上连续地形成多个不相同的薄膜时，可以预想到由相邻的蒸镀源210气化的成膜分子可能相互混合而降低各层膜的质量。 
在此，如前所述，各隔壁120具有比相邻的喷出机构所对置的面Fa大的侧面。这样，就能抑制由各喷出口Op喷出的成膜分子越过各隔壁120飞到相邻的喷出口Op侧(即抑制交叉污染)的情况。 
另外，如上所述平板状的隔壁120具有比喷出机构所对置的面大的侧面，通过使如上所述的平板状的隔壁120的高度、厚度、隔壁上面与基板W间的距离(间隙)及隔壁120的配置位置最佳化，可以进一步降低越过各隔壁120飞到相邻的喷出口Op侧的成膜分子(即污染)的数量。 
(用于使隔壁的形状及配置位置最佳化的实验1) 
在此，为了实现隔壁120的形状及配置位置的最佳化，发明人反复进行了如下实验。首先，说明实验的处理条件。图3表示简化了本实施方式的蒸镀装置10的实验装置。如图示，发明人制作了如下实验装置，即在蒸镀装置10的第1处理容器100的内部内置喷出机构110及隔壁120各1个，在第2处理容器200的内部内置蒸镀源210。另外，发明人用连接管220连接了喷出机构110及蒸镀源210。在蒸镀源210中，作为成膜材料收纳有Alq3(aluminum-tris-8-hydroxyquinoline：三(8-羟基喹啉)铝)的有机材料0.1g。 
另外，作为载体气体，发明人在喷出机构110内部的喷出口Op附近供应给氩气0.5sccm。此外，为了静电吸附基板W，发明人对载台130施加4kv的高电压(High Voltage)。另外，为了提高基板W的背面的压力BP(Back Pressure)并释放载台的热量，在基板W的背面供应给40Torr的氩气。 
此外，发明人以如下方式配置隔壁120：从喷出机构110的中心轴到与喷出机构110对置的隔壁120的侧面的在x轴方向的距离为60mm，从喷出口Op到隔壁120上面的高度T(在z轴方向的距离)为7mm。并且，发明人将蒸镀源210升温至200℃后，上下调整载台130使载台130与隔壁120的上面的间隙G为6mm，并且使载台130的滑动机构130a滑动，移动基板W，以使从喷出机构110的中心轴到基板W的中心轴的在x轴方向的距离为121mm。 
然后，发明人将蒸镀源210的底部210a的温度设定为320℃，蒸镀源210的上部210b、连接管220及喷出机构110的温度设定为340℃，并确认各部的温度达到设定温度。 
蒸镀源210内所收纳的Alq3被气化而成为成膜分子，成膜分子由连接管220通过输送机构Tr，从喷出口Op释放到第1处理容器100中。如这样释放出的Alq3的成膜分子，由于喷出口Op的内外部的压力差而边直行边呈放射状地扩散，从而附着到基板W的下面。 
其后，用膜厚测量仪测量附着于基板W的下面的表面上的成膜材料(膜厚)。作为膜厚测量仪的一个例子，可以如干涉仪(比如激光干涉仪)：用 由光源输出的光照射在被检测体上形成的膜的上面和下面，捕捉因反射的2路光的光路差所发生的干涉条纹，通过分析该干涉条纹来检测膜厚，或者通过照射全波长并由光谱信息来计算出膜厚的方法。其结果如图4的曲线图J1所示。其后，发明人使载台130的滑动机构130a滑动，来移动基板W，以使从喷出机构110的中心轴到基板W的中心轴的在x轴方向的距离为111mm，并进行了同样的实验。其结果如图4的曲线J2所示。 
(实验1的结果) 
实验的结果，如图3下方所示的基板W的下表面那样，在从位置Max到蒸镀源侧的面形成了质量良好的膜，其中位置Max是由喷出口Op呈放射状喷出的成膜分子飞到最远处时附着在基板W上的在x轴方向的位置。另外，如图4所示，可以看出从位置Max到基板W的大致中心的面上，越远离喷出机构110膜就会越薄。另一方面，在从基板W的中心附近到排气侧的面上，仅形成了非常非常薄的膜并且膜厚大致一样。 
根据该结果，发明人进行了如下的考察。如图5所示，从喷出口Op喷出的Alq3的成膜分子呈放射状扩散。此时，各成膜分子分别直行。在从喷出口Op喷出的成膜分子逐渐扩散的放射状的区域中，为了使在最外侧直线飞行的成膜分子Mm附着于基板，成膜分子Mm的最长飞行距离需要比成膜材料Alq3的平均自由行程(meanfree path)短。在此，基板W与隔壁上部的间隙G为6mm，从喷出口Op到各隔壁120上面的高T为7mm，从喷出口Op到成膜分子Mm附着的在x方向的距离Mx为70mm，所以成膜分子Mm的最长飞行距离为71.2(＝(Mx2+(G+T)2)1/2)。 
另一方面，如文献《真空技术讲座12的真空技术常用诸表》(真空技術講座12の真空技術常用諸表(日刊工業新聞社1965))中所记载的平均自由行程MFP，由下式表示。 
MFP＝3.11×10-24×T/P(δ)2×1000(mm) 
其中，T为温度(K)、P为压力(Pa)、δ为分子直径(m)。 
比如，上述文献(《真空技术常用诸表》(真空技術常用諸表))中所记载的那样，由于Ar气体的分子直径为3.67×10-10(m)，则当温度T为573.15(k)、压力为0.01(Pa)时，Ar气体的平均自由行程为1323.4(mm)。 
图6中所表示的是球状的Ar气体、Alq3、α-NPD的成膜分子的平均自由行程。由该表可见，气体分子的平均自由行程依赖于压力。通过参考该表，发明人查明，如果将蒸镀装置10的内部压力设为0.01Pa以下，由于Ar气体、Alq3、α-NPD的各平均自由行程为1323.3(mm)、102.4(mm)、79(mm)以上，则最长飞行距离为71.2(mm)的成膜分子Mm可以不消失于飞行中而附着于基板上。其结果，在基板W的从蒸镀源侧的端部Int(参照图5)到最长飞行距离的成膜分子Mm所到达的位置Max的面内，均匀地形成了有机膜。另外，如上所述的平均自由行程依赖于压力，比如将压力设定为比0.01Pa小，则平均自由行程更长。如此，通过控制压力，可以使最长飞行距离的成膜分子Mm可靠地到达基板。 
在此，如果按照书籍名《薄膜光学》(薄膜光学(出版社 丸善株式会社 発行者 村田誠四郎 発行年月日 平成15年3月15日 発行平成16年4月10日 第2刷発行))所记载的那样，入射到基板上的蒸发分子，并不是直接附着到基板W上并通过边下降边堆积来形成膜，而是入射的分子的一部分发生反射，反弹回真空中。另外，吸附于表面的分子在表面来回运动，有的会再飞向真空中，有的被停留于基板W的某个边上而形成了膜。 
因此，附着于基板W上的成膜分子中，有的会再飞出去，在基板W与隔壁上部的间隙G之间边反射边前进，再次附着于基板W和隔壁上部中的任一方的位置。根据如上所述的分子的运动，发明人查明，从最长飞行距离的成膜分子Mm所到达的位置Max到基板W的中心附近Cnt的面上，越是远离蒸镀源侧，在基板W与隔壁上部的间隙G之间边反射边前进的分子的比例比附着于基板W和隔壁上部的间隙G中任一方的分子M的比例越少，因此，如图3的下部及图4所示，膜厚渐渐变薄。 
另外，发明人还查明，从基板W的蒸镀源侧的端部Int到基板W的中心附近Cnt，几乎所有的成膜分子都发生附着，而从基板W的中心附近Cnt到基板W的排气侧的端部Ext，由于在基板W与隔壁上部的间隙G之间边反射边前进的分子M几乎不存在，因此如图3的下部及图4所示，在从基板W的中心附近Cnt到基板W的排气侧的端部Ext的面内，基本不附着成膜分子。 
(实验2) 
发明人为了进一步证明成膜分子的直行性，如图7所示，在变更载台130的位置为下述情况的状态下再次进行了实验，使间隙G由6mm变为2mm，从喷出机构110的中心到基板W的中心的在x轴方向的距离为116mm。 
(实验2的结果) 
实验后，发明人用UV光照射基板W的整个面，均未发出任何光(hγ)。如果Alq3的成膜分子附着于基板W上，则由于照射的UV光的能量，成膜分子M成为激发状态，其后，成膜分子M返回基底状态时能发出光(hγ)，因此发明人变更载台130的位置，使间隙G由6mm变为2mm，从喷出机构110的中心到基板W的中心的在x轴方向的距离变为116mm时，如图7的下部所示，其结果得到在基板W上并未附着材料的结论。 
在间隙G由6mm变为2mm的情况下，发明人认为在基板W未附着成膜分子的理由是“成膜分子具有直行的性质”。具体来说，如图8所示，发明人得出如下结论，即在基板W上未附着成膜材料的理由如下：由喷出口Op喷出的成膜分子中的、边直行且未被隔壁120遮挡而飞行了最长距离的成膜分子Mm的到达位置Max，是比基板W的喷出机构侧的端部Int还靠近喷出机构一侧，并且由于间隙G非常小，附着于某一位置的成膜分子中的、再次远离附着位置而又进入基板W与隔壁上面的间隙G之间的成膜分子M的数量非常少，在基板W与隔壁上面受到反射并转而进入间隙间的分子M几乎就不存在。 
通过以上实验，发明人查明如下所示的使隔壁120的形状及配置位置最佳化的关系。即，如图9所示，由喷出口Op释放出的成膜分子分别呈放射状直行。在成膜分子呈放射状扩散的区域中，在基板W上形成均匀的膜。附着于基板W上的分子中，一部分将离开基板W再次飞走而进入基板W与隔壁上面的间隙G之间。根据间隙G的大小，进入基板W与隔壁上面的间隙G之间的分子的数量会不同。当间隙G为2mm时，进入基板W与隔壁上面的间隙G之间的分子的数量几乎没有，因此就不会发生从各喷出口Op喷出的成膜分子混入到从邻近的喷出口Op喷出的成膜分子中而造成降低膜的质量即交叉污染的问题。据此，基板W与隔壁上面的间隙G优选2mm以下。 
另一方面，尽管将间隙设为6mm，但如果能将隔壁120的形状与配置 位置最佳化为可以满足下面的2个条件，则交叉污染的问题也可以达到忽略不计的程度。还有，即使在基板W与隔壁上部的间隙G之间为2mm时也需要满足下面的2个条件。 
第一个条件是，成膜材料的最长飞行距离需要短于成膜材料的平均自由行程。这样，从喷出口Op喷出的、在放射状的扩散区域内被扩散的成膜分子中的、未被各隔壁120遮挡的成膜分子，在第1处理容器100的空间中的飞行中不会消失，从而可以全部到达基板W。由此，可以在基板W上均匀地形成质量良好的膜。 
然后，第二个条件是，未被各隔壁120遮挡而直行到达基板W的最长飞行距离的成膜材料Mm的到达位置(从喷出机构110的中心位置到成膜材料Mm的到达位置的在x轴方向的距离X)，要小于到相邻的喷出机构110等距离的基板W的位置(从喷出机构110的中心位置到相邻的隔壁120的中心位置的在x轴方向的距离E)。 
由此，从各喷出口Op喷出的成膜分子基本上都被收纳在放射状的扩散区域中，并不混入到从相邻的喷出口Op喷出的成膜分子中。由此，可以实现仅由各喷出口Op喷出的成膜分子在基板W上连续地形成所期望的特性的膜。 
该二个条件可以通过下式表述。 
E＞X...(1) 
在此，如果设隔壁120的厚度为D，则由三角形的比例关系可以得到： 
(G+T)/T＝X/(E-D/2)...(2) 
将式(2)代入式(1)，可以得到： 
X＝(G+T)(E-D/2)/T＜E...(3) 
进一步，将式(3)进行变形，可以得到： 
E＜(G+T)×D/2G...(4) 
通过设定从各隔壁120到基板W的间隙G、从各喷出口Op到各隔壁120上面的高度T、各隔壁120的厚度D及从各蒸镀源210(喷出机构110)的中心位置到各隔壁的中心位置的距离E，使得满足如上求得的式(4)，就可以实现降低上述交叉污染以至该污染问题可以被忽略不计。这样，就可以既良好地保持各层膜的特性，又可以实现在同一处理容器内连续地形成有机膜。 
其结果，由于是在同一处理容器内连续成膜，因此可以降低在搬送中使基板W附着上污染物。其结果，既可以抑制交叉污染的发生，又可以通过减少在基板W上附着的污染物的数量而提高能量界面控制性、降低能量垒(energy barrier)。因此，可以提高有机EL元件的发光强度(亮度)。另外，由于是在同一处理容器内对基本W实施连续成膜，可以减小占用空间。 
此外，在如上说明的各实施方式的蒸镀装置10中，可以进行成膜处理的玻璃基板的尺寸为730mm×920mm以上。比如，蒸镀装置10可以对730mm×920mm(腔室内的直径：1000mm×1190mm)的G4.5基板尺寸进行连续成膜处理，或者可以对1100mm×1300mm(腔室内的直径：1470mm×1590mm)的G5基板尺寸进行连续成膜处理。另外，蒸镀装置10可以对如直径为200mm或300mm的晶片进行成膜处理。即，被实施成膜处理的被处理体包括玻璃基板和硅晶片。 
在上述实施方式中，各部的动作是相互关联的，可以在考虑相互的关联的情况下，作为一系列的动作来进行置换。这样，通过该置换方法，可以将蒸镀装置的发明的实施方式作为是蒸镀方法的实施方式。 
上面通过参考附图对本发明的优选实施方式进行了说明，本发明当然并不局限于相关实施例。很显然，如果是本领域人员，在权利要求记载的范围内，可以想到各种变形例子或者修改例子，这些当然也视为属于本发明的技术范围内。 
比如，在有关上述实施方式的蒸镀装置10中，成膜材料中使用粉末状(固体)的有机EL材料来在基板W上实施有机EL多层成膜处理。但是，本发明的蒸镀装置，比如也可以用于MOCVD(Metal Organic Chemical VaporDeposition：有机金属化学气相沉积法)，即主要用液体的有机金属作为成膜材料，通过将被气化的成膜材料在被加热到500～700℃的被处理体上 进行分解，来在被处理体上生成薄膜。这样，有关本发明的蒸镀装置，也可以用作为以有机EL成膜材料或者有机金属成膜材料为原料通过蒸镀在被处理体上形成有机EL膜或者有机金属膜的装置。 
另外，本发明的蒸镀装置，并非一定要通过连接管220将喷出机构110(喷出口Op)与蒸镀源210进行连接的结构，比如，也可是没有喷出机构110而是从设置在蒸镀源210处的喷出口释放出成膜分子的结构。还有，本发明的蒸镀装置，并非一定要将第1处理容器100和第2处理容器200分别设置，也可以是在一个处理容器内连续成膜。 

Claims (8)

1.一种蒸镀装置，在处理容器内通过蒸镀对被处理体进行成膜处理，其特征在于，具有：
多个蒸镀源，其收纳成膜材料，并使收纳的成膜材料分别气化；
多个喷出机构，其分别连接于所述多个蒸镀源，并具有喷出口，从所述喷出口分别喷出在所述多个蒸镀源被气化的成膜材料；以及
1个或2个以上的隔壁，其配置于所述多个喷出机构中的相邻的喷出机构之间，将所述相邻的喷出机构分别隔开，
所述1个或2个以上的隔壁配置为满足：从设置于所述相邻的喷出机构中的喷出口呈放射状扩散的成膜材料中的、未被所述各隔壁遮挡而直行到达被处理体的最长飞行距离的成膜材料的到达位置，比在多个喷出机构排列方向的截面中到所述相邻的喷出机构等距离的被处理体上的位置更靠近喷出所述最长飞行距离的成膜材料的喷出口侧，并且所述成膜材料的最长飞行距离比所述成膜材料的平均自由行程短这两个条件。
2.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述多个喷出机构具有相同的形状并被等间隔、平行地配置，所述1个或2个以上的隔壁具有相同的形状，并被等间隔、平行地配置在所述相邻的喷出机构之间且到所述相邻的喷出机构等距离的位置。
3.根据权利要求2所述的蒸镀装置，其特征在于，各隔壁和与该各隔壁相邻的喷出机构的面之间互相对置的面大于所述相邻的喷出机构的面。
4.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述处理容器内的压力为0.01Pa以下。
5.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述各隔壁以如下进行配置：从所述各隔壁到被处理体的间隙G、从各喷出口到各隔壁上面的高度T、所述各隔壁的厚度D及从各蒸镀源的中心位置到所述各隔壁的中心位置的距离E的关系为E＜(G+T)×D/2G。
6.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述蒸镀装置以有机EL成膜材料或者有机金属成膜材料为有机材料，在被处理体上形成有机EL膜或者有机金属膜中的任一方。
7.一种蒸镀方法，在处理容器内通过蒸镀对被处理体进行成膜处理，其特征在于，
使收纳在多个蒸镀源的成膜材料分别气化；
从分别连接于所述多个蒸镀源的多个喷出机构的喷出口分别喷出在所述多个蒸镀源被气化的成膜材料；和
边通过配置于所述多个喷出机构中的相邻的喷出机构之间的、将所述相邻的喷出机构分别隔开的1个或2个以上的隔壁抑制由各喷出口喷出的成膜材料越过各隔壁而飞到邻近的喷出口侧的情况，边由被气化的成膜材料在被处理体上连续地形成膜，
所述1个或2个以上的隔壁配置为满足：从设置于所述相邻的喷出机构中的喷出口呈放射状扩散的成膜材料中的、未被各隔壁遮挡而直行到达被处理体的最长飞行距离的成膜材料的到达位置，比在多个喷出机构排列方向的截面中到所述相邻的喷出机构等距离的被处理体上的位置更靠近喷出所述最长飞行距离的成膜材料的喷出口侧，并且所述成膜材料的最长飞行距离比所述成膜材料的平均自由行程短这两个条件。
8.根据权利要求7所述的蒸镀装置的制造方法，其特征在于，所述各隔壁以如下方式配置：由所述各隔壁到被处理体的间隙G、由各喷出口到各隔壁上面的高度T、所述各隔壁的厚度D及从各蒸镀源的中心位置到所述各隔壁的中心位置的距离E的关系为E＜(G+T)×D/2G。
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