JP4342868B2 - Deposition equipment - Google Patents
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Description
本発明は成膜装置に関し、特に、蒸着法により薄膜を形成する成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus, and more particularly to a film forming apparatus that forms a thin film by a vapor deposition method.
有機EL素子の発光層等に用いられる機能性有機薄膜の成膜には、成膜装置として従来より真空蒸着装置が用いられている。
図8の符号101は従来技術の成膜装置を示している。この成膜装置101は真空槽102と、真空槽102内部に配置された蒸着源103とを有している。蒸着源103は有機蒸着材料119を収容する容器131を有しており、真空槽102内部を真空排気し、真空雰囲気を形成した状態で、加熱ヒータ125に通電し、容器131を加熱すると有機蒸着材料119が熱伝導により昇温し、有機蒸着材料119の蒸気が発生する。
Conventionally, a vacuum evaporation apparatus has been used as a film forming apparatus for forming a functional organic thin film used for a light emitting layer of an organic EL element.
容器131の開口は蓋部材137で覆われており、有機蒸着材料119の蒸気はまず容器131の蓋部材137で覆われた空間に充満する。蓋部材137は容器131に密着しており、容器131が加熱されると熱伝導によって蓋部材137も昇温するので、有機蒸着材料119の蒸気は蓋部材137に接触しても析出することがなく、蓋部材137を貫通する放出口138を通って真空槽102の内部に放出される。
The opening of the
基板113は真空槽102内部の放出口138と対向する位置で基板ホルダ111に保持されており、放出口138から放出された蒸気が基板113の表面に到達すると、基板113表面に有機蒸着材料の薄膜が形成される。
The
容器131の底面には冷却手段121が密着して取り付けられており、容器105は加熱ヒータ125で加熱されると同時に冷却手段121で冷却され、成膜中は有機蒸着材料119は一定温度に維持されるようになっているので、有機蒸着材料119の蒸気発生量は一定であり、従って、有機薄膜の成膜速度は一定になる。
A cooling means 121 is closely attached to the bottom surface of the
また、容器131を交換する場合には、加熱ヒータ125への通電を停止すれば、冷却手段121によって有機蒸着材料119が冷却されるので、有機蒸着材料119の蒸気の発生を停止させることができる。
しなしながら、従来の成膜装置101では有機蒸着材料119を冷却するときに、有機蒸着材料が放出口138の内壁で析出し、放出口が有機蒸着材料で塞がれる場合があった。
However, in the conventional
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、蒸着材料を冷却する際に、放出口に蒸着材料が析出し難い成膜装置を提供することである。 The present invention was created to solve the above-described disadvantages of the prior art, and an object of the present invention is to provide a film forming apparatus in which the vapor deposition material is difficult to deposit at the discharge port when the vapor deposition material is cooled. .
上記課題を解決するために請求項1記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内部に配置された蒸着源とを有し、前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段とを有し、前記蒸着容器は熱伝導性の容器本体と、前記容器本体に設けられた収容孔と、前記収容孔の開口を覆う蓋部材と、前記蓋部材を貫通する第一の放出口とを有し、前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記第一の放出口を通って前記蒸着容器の外部に放出されるように構成され、前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第一の放出口を通って前記収容孔内部に導入されるように構成され、前記収容孔は、主材料を収容する主収容孔と、副材料を収容する副収容孔とを有し、前記主収容孔の数と、前記副収容孔の数はそれぞれ複数個であって、前記副収容孔は一方向に並べられ、前記主収容孔は前記副収容孔が並べられた列の両側に配置された成膜装置である。
請求項2記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内部に配置された蒸着源とを有し、前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段と、飛沫防止手段とを有し、前記蒸着容器は前記飛沫防止手段で覆われ、前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記飛沫防止手段に覆われた空間に放出された後、前記飛沫防止手段に設けられた第二の放出口を通って前記真空槽内部に放出されるように構成され、前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第二の放出口を通って前記飛沫防止手段で覆われた空間に導入されるように構成された成膜装置である。
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の成膜装置であって、前記収容孔は、主材料を収容する主収容孔と、副材料を収容する副収容孔とを有し、前記主収容孔の数は、前記副収容孔よりも多い複数個であり、前記主収容孔は、前記副収容孔の周囲に配置された成膜装置である。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の成膜装置であって、前記容器本体と前記冷却手段とを相対的に移動させる移動手段を有し、前記移動手段を動作させると前記容器本体と前記冷却手段とが接触又は離間するようにされた成膜装置である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
The invention described in
According to a third aspect of the present invention, there is provided the film forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the accommodation hole includes a main accommodation hole that accommodates a main material and a sub-accommodation that accommodates a submaterial. A plurality of main housing holes, the number of the main housing holes being larger than the number of the sub housing holes, and the main housing holes are film forming apparatuses arranged around the sub housing holes.
Invention of Claim 4 is the film-forming apparatus of any one of
本発明は上記のように構成されており、有機蒸着材料を冷却するときに熱媒体ガスを導入し、真空槽内部の圧力を成膜時よりも高くすれば、真空槽の内部空間の熱伝導率が上昇する。
熱伝導率が上昇すると、温度が高い部分から温度の低い部分に熱が伝わりやすくなるので、有機蒸着材料の蒸気が発生し始める温度を蒸気発生温度とすると、第一、第二の放出口付近の温度が蒸気発生温度以下に下がるタイミングと、有機蒸着材料が蒸気発生温度以下に下がるタイミングとの時間差が調整され、有機蒸着材料が第一、第二の放出口を通るときに、析出しにくくなる。
The present invention is configured as described above. When a heating medium gas is introduced when the organic vapor deposition material is cooled and the pressure inside the vacuum chamber is set higher than that during film formation, the heat conduction in the internal space of the vacuum chamber is achieved. The rate goes up.
When the thermal conductivity increases, heat is easily transferred from the high temperature part to the low temperature part. Therefore, assuming that the temperature at which the vapor of the organic vapor deposition material starts to be generated is the vapor generation temperature, the vicinity of the first and second outlets The time difference between the timing when the temperature of the organic vapor deposition material falls below the vapor generation temperature and the timing when the organic vapor deposition material falls below the vapor generation temperature is adjusted, and when the organic vapor deposition material passes through the first and second discharge ports, it hardly deposits Become.
熱媒体ガスの導入によって、真空槽内部の圧力を0.5Torr(66.66Pa)以上にすれば、真空槽内部で気体の性質が分子流から粘性流に変わり、対流が発生するので、温度が高い部分から低い部分へ効率的に熱を伝えることができる。 If the pressure inside the vacuum chamber is increased to 0.5 Torr (66.66 Pa) or more by introducing the heat medium gas, the gas property changes from a molecular flow to a viscous flow inside the vacuum chamber, and convection occurs. Heat can be transferred efficiently from the high part to the low part.
本発明の成膜装置は熱媒体ガス導入系を有しており、有機蒸着材料を冷却するときに、熱媒体ガスの導入によって真空槽内部の圧力を高くすれば、熱伝導率が高くなり、温度の高い部分から温度の低い部分へ熱が伝わるようになるので、真空槽内部が均一に温度低下する。従って、第一、第二の放出口の内部に有機蒸着材料を析出させずに、有機蒸着材料を冷却し、その蒸気の発生を停止させることができる。 The film forming apparatus of the present invention has a heat medium gas introduction system, and when the organic vapor deposition material is cooled, if the pressure inside the vacuum chamber is increased by introducing the heat medium gas, the thermal conductivity is increased, Since heat is transferred from the high temperature portion to the low temperature portion, the temperature inside the vacuum chamber is uniformly lowered. Therefore, the organic vapor deposition material can be cooled and the generation of the vapor can be stopped without depositing the organic vapor deposition material inside the first and second discharge ports.
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1の符号1は本発明の成膜装置の第一例を示している。この成膜装置1は真空槽12と、真空槽12内部の底壁側に配置された蒸着源20と、真空槽2内部の蒸着源20の上方に配置された基板ホルダ11とを有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
蒸着源20は、蒸着容器30と、第一、第二の加熱手段25、26と、冷却手段21と、飛沫防止手段27とを有してる。冷却手段21は真空槽12の底壁上に配置されている。飛沫防止手段27は容器状であって、その底板28が基板ホルダ11に向けられ、開口部分が冷却手段21上に乗せられている。
The
蒸着容器30は飛沫防止手段27の内部に配置されている。蒸着容器30はグラファイトのような熱伝導性材料が円柱状に成型された容器本体31と、容器本体31の一底面に形成された有底の収容孔32とを有しており、収容孔32の開口が基板ホルダ11に向けられ、底部が冷却手段21上に配置されている。
The
第一、第二の加熱手段25、26は細長の抵抗素子で構成されており、容器本体31の外周側面には第一の加熱手段25が巻き回され、飛沫防止手段27の外周側面と底板28には第二の加熱手段26が巻き回されている。
The first and second heating means 25, 26 are constituted by elongated resistance elements, and the first heating means 25 is wound around the outer peripheral side surface of the
第一、第二の加熱手段25、26は真空槽12外部に配置された電源装置15に接続されており、電源装置15を起動し、第一、第二の加熱手段25、26に通電すると、第一、第二の加熱手段25、26が発熱し、容器本体31と飛沫防止手段27がそれぞれ昇温するようになっている。
The first and second heating means 25, 26 are connected to the
真空槽12には真空排気系17が接続されている。収容孔32に有機蒸着材料19が配置した状態で真空排気系17を動作させて、真空槽12内部に所定圧力の真空雰囲気を形成し、容器本体31を昇温させると、熱伝導によって有機蒸着材料19が加熱され、その表面から有機蒸着材料19を構成する物質の蒸気が発生する。
A
容器本体31には収容孔32の開口を覆う蓋部材37が取り付けられている。蓋部材37には直径1mm〜5mm程度の貫通孔からなる第一の放出口38が設けられており、有機蒸着材料の蒸気は第一の放出口38を通って蒸着容器30の外部に放出され、飛沫防止手段27の内部に一旦充満する。
A
飛沫防止手段27は第二の加熱手段26によって予め所定温度以上に加熱されており、飛沫防止手段27の内部に充満した蒸気は、飛沫防止手段27の内壁に接触しても冷却されないので、有機蒸着材料が飛沫防止手段27の内壁に析出することがない。
The
飛沫防止手段27はその底板28を貫通する貫通孔からなる第二の放出口39を有しており、上述したように飛沫防止手段27は予め加熱されているので、有機蒸着材料の蒸気は析出することなく第二の放出口39通過し、真空槽12内部に放出される。
The
第二の放出口39の径は直径1mm程度と小さく、有機蒸着材料の蒸気は飛沫防止手段27の内部に一旦充満した後、その第二の放出口39を通って真空槽12の内部空間に放出されるので、真空槽12内部には常に一定量の蒸気が放出されることになる。
The diameter of the
図1の符号13は基板ホルダ11に保持された基板を示しており、基板13は第二の放出口39と対向する位置で保持されているので、シャッター14を開けると、第二の放出口39から放出された蒸気が基板13に到達し、基板13の表面に有機蒸着材料の薄膜が成長する。
冷却手段21の内部には、水である冷却媒体23が循環する循環路22が埋設されており、成膜の際に冷却媒体23の流量と、第一の加熱手段25への通電量を調整し、有機蒸着材料19の温度を、蒸気が安定して発生する加熱温度に維持すれば、常に一定量の蒸気が安定して放出するので、有機薄膜の成膜速度が一定になる。
A
このとき、収容孔32内部の有機蒸着材料19が突沸し、第一の放出口38から有機蒸着材料の液滴が飛散したとしても、その液滴は飛沫防止手段27によって遮られるので、基板13に成長する有機薄膜に液滴が混入せず、膜質の良い有機薄膜が成長する。
At this time, even if the organic
基板13の表面に所定膜厚の有機薄膜が形成されたところで、有機蒸着材料19の加熱を続けながら、シャッター14を閉じて基板13を蒸気から遮断し、有機薄膜が形成された成膜処理後の基板13と、未処理の基板13とを交換し、シャッター14を開けて成膜を続行する。
After the organic thin film having a predetermined film thickness is formed on the surface of the
複数枚の基板13の成膜が終了し、収容孔32内部の有機蒸着材料19が所定量よりも少なくなったところで、第一、第二の加熱手段25、26への通電を停止すると共に、冷却媒体23の循環路22に冷却媒体23を循環させ、有機蒸着材料19を冷却して、蒸気の発生を停止させる。
When the film formation of the plurality of
蓋部材37や飛沫防止手段27はステンレス、タンタル、グラファイト、アルミナのような金属や、熱伝導性の良いセラミック材料で構成されており、全体の熱容量も小さい。蓋部材37は容器本体31を介して冷却手段21に接触し、飛沫防止手段27は冷却手段22に接触しているので、有機蒸着材料19を冷却する場合には、有機蒸着材料19よりも蓋部材37や飛沫防止手段27の温度が先行して低くなりやすい。
The
蓋部材37や底板28が、有機蒸着材料19の蒸気の発生が停止する前に、蒸気発生温度よりも低い温度になると、蒸気が第一、第二の放出口38、39を通るときに冷却され、第一、第二の放出口38、39の内壁に有機蒸着材料が析出し、それが原因で第一、第二の放出口38、39が閉塞する場合もある。
If the
本発明の成膜装置1は、真空槽12に接続された熱媒体ガス導入系18を有している。有機蒸着材料19を冷却するときに、真空排気系17の排気速度を落とすと共に、熱媒体ガス導入系18から窒素ガスである熱媒体ガスを導入し、真空槽12内部の圧力を66.66Pa以上と成膜時よりも高くすれば、真空槽12の内部空間の熱伝導率が上がり、加熱手段25、26等の温度の高い部分から低い部分へ熱が伝わるので、蓋部材37及び底板28が暖められる。
The
また、容器本体31の底面は冷却手段21に密着しており、第一、第二の放出口38、39は有機蒸着材料19を挟んで冷却手段21とは反対側に位置しているので、蓋部材37の第一の放出口38付近の温度と、底板28の第二の放出口39付近の温度は、収容孔32に残った有機蒸着材料19よりも早く蒸気発生温度以下に低下しない。
Further, the bottom surface of the
従って、有機蒸着材料19の蒸気の発生が停止するまで、第一、第二の放出口38、39は比較的高温に保たれているため、有機蒸着材料が第一、第二の放出口38、39の内壁に析出することがなく、第一、第二の放出口38、39が有機蒸着材料で塞がれることがない。
Accordingly, since the first and
蒸着容器30は不図示の固定部材で冷却手段21に取り付けられており、容器本体31が十分に冷却された後、蒸着容器30を冷却手段21から取り外し、真空槽12外部へ搬出する。搬出された蒸着容器30は、容器本体31から蓋部材37を取り外した後、容器本体31を焼成して不純物を取り除けば、再び収容孔32に有機蒸着材料を配置し、成膜に用いることができる。
The
尚、この装置では、冷却手段21を真空槽12に密着して配置されており、蒸着容器30や飛沫防止手段27だけではなく、真空槽12も冷却されるので、成膜工程で真空槽12が過熱されないようになっている。また、蒸着源20の周囲は防着板24で取り囲まれているので、有機蒸着材料の蒸気が真空槽12の側壁に付着することがない。
In this apparatus, the cooling means 21 is disposed in close contact with the
以上は、蒸着容器30が1個の収容孔を有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
図2の符号2は本発明第二例の成膜装置を示している。この成膜装置2は、容器本体31に収容孔が複数個設けられた以外は、上述した成膜装置1と同じ構造を有しており、ここでは1個の収容孔に有機薄膜の副材料を配置し、他の複数個の収容孔に主材料を配置し、主材料に少量の副材料が含有された有機薄膜を形成するようになっている。
Although the case where the
図3は容器本体31の収容孔が形成された面を示す平面図であり、同図の符号42aは主材料が配置される主収容孔を示し、符号42bは副材料が配置される副収容孔を示している。副収容孔42bは容器本体31底面の略中央位置に配置され、主収容孔42aは副収容孔42bの周囲を取り囲むように配置されている。
FIG. 3 is a plan view showing the surface of the container
図2は主収容孔42aに主材料49aが配置され、副収容孔42bに副材料45bが配置された状態を示しており、ここでは、主材料49aと副材料49bはステンレス製の内筒容器45a、45bに収容された状態で、主収容孔42aと副収容孔42bに配置されている。
FIG. 2 shows a state in which the
この成膜装置2では、1つの容器本体31に主収容孔42aと副収容孔42bが設けられているため、第一の加熱手段25によって容器本体31を加熱すると主材料49aと副材料49bの両方が加熱され、主材料49aの蒸気と副材料の蒸気49bが発生する。
In the
各主収容孔42aの開口と副収容孔42bの開口はそれぞれ蓋部材47a、47bで覆われており、主材料の蒸気と副材料の蒸気は、蓋部材47a、47bに設けられた第一の放出口をそれぞれを通って飛沫防止手段27内部に放出される。図2、3の符号48aは、主収容孔42aを覆う蓋部材47aに設けられた放出口であって、主材料の蒸気を通す第一の放出口を示し、同図の符号48bは副収容孔42bを覆う蓋部材37bに設けられた放出口であって、副材料の蒸気を通す第一の放出口を示している。
The opening of each
主材料の蒸気と副材料の蒸気は飛沫防止手段27内部に一旦充満すると、均一に混合されるので、第二の放出口39からは主材料の蒸気と副材料の蒸気とが均一に混合された有機蒸着材料の蒸気が放出されることになる。従って、基板13の表面には、主材料と副材料の分布が均一な有機薄膜が形成される。
Since the main material vapor and the sub material vapor are once mixed in the
また、主収容孔42aの数は副収容孔42bの数よりも多く、各主収容孔42aから放出される蒸気の合計量は、副収容孔42bから放出される蒸気の量よりも多くなるので、有機薄膜は副材料よりも主材料を多く含有することになる。
Further, the number of
第一例の成膜装置1の場合と同じく、第二例の成膜装置2は容器本体31が冷却手段21上に配置されているので、容器本体31が冷却されると、主収容孔42a内部に残った主材料49aと、副収容孔42b内部に残った副材料49bの両方が冷却される。
As in the case of the
この成膜装置2においても、冷却工程で熱媒体ガスを導入し、真空槽12内部の圧力を高くすることで、蓋部材47a、47bの第一放出口48a、48b付近の温度と、飛沫防止手段27の第二の放出口39付近の温度を、主材料及び副材料の蒸気が発生している間は、蒸気発生温度よりも低くならないようにすれば、第一の放出口48a、48bの内壁に主材料や副材料が析出せず、また、第二の放出口39の内壁に有機蒸着材料が析出しない。
Also in this
第二の成膜装置2は、副収容孔42bが容器本体31の略中心位置に配置され、その周りに主収容孔42aが配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。図4の符号60は本発明の成膜装置に用いられる蒸着容器の他の例を示している。この蒸着容器60の容器本体61の形状は細長であり、容器本体61はその長手方向を略水平に向けて真空槽12内部に横設されている。
In the second
容器本体61の真空槽12の天井側に向けられた面の幅方向略中央位置には、複数の副収容孔72bが等間隔をあけて1個ずつ形成されており、副収容孔72bの列の両側には、主収容孔72aが1個ずつ等間隔に並べられている。
A plurality of
各主収容孔72aの開口と、各副収容孔72bの開口は、蓋部材77a、77bで覆われており、第一の放出口78a、78bは主収容孔72aの開口の中央位置と、副主収容孔72bの開口の中央位置にそれぞれ設けられているので、副材料の蒸気を通す第一の放出口78bは容器本体31の長手方向に沿って並べられ、主材料の蒸気を通す第一の放出口78aは、副材料の蒸気を通す第一の放出口bの両側に1個ずつ並べられたことになる。
The opening of each
図5の符号67はこの蒸着容器60と一緒に用いられる飛沫防止手段を示しており、飛沫防止手段87は細長の容器で構成されている。この飛沫防止手段87は第二の放出口89を複数個有している。この飛沫防止手段87の底板88は長方形形状であって、第二の放出口89は底板88の中央位置で、その長手方向に沿って等間隔をあけて1個ずつ設けられている。
容器本体61は飛沫防止手段87の内部でその長手方向と略並行に配置されるので、第二の放出口89は第一の放出口78a、78bの列と平行に並べられたことになる。このような蒸着源では、第二の放出口89の数が1個の場合に比べて、長い領域に有機蒸着材料の蒸気を到達させることが可能であり、蒸着源と基板とを、第二の放出口89が並べられた方向と直交する方向に相対的に移動させれば、より広い領域に有機蒸着材料の蒸気を到達させることができるので、大面積の基板に有機薄膜を形成することができる。
Since the
以上は、蒸着容器30を冷却手段21上に固定して成膜を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図6の符号6は本発明第三例の成膜装置を示しており、この成膜装置6では真空槽12と、真空排気系17と、熱媒体ガス導入系18と、基板ホルダ11と、冷却手段21と、防着板24は上述した第一例、第二例の成膜装置1、2と同じ構造になっており、蒸着容器60と、飛沫防止手段87は図4、5に示したものと同じ構造になっている。尚、図6は図4のA−A線に相当する部分で成膜装置6を切断した場合の断面図である。
The case where the
この成膜装置6は更に、移動手段67と、取り付け板64とを有しており、この蒸着源50では、蒸着容器60と、飛沫防止手段87はそれぞれ同じ取り付け板64に取り付けられている。尚、ここでは、防着板24も蒸着容器60と同じ取り付け板64に取り付けられている。移動手段67は、真空槽12外部に配置されたモータ65と、一端がモータ65に接続された昇降軸66とを有している。
The
昇降軸66の他端は真空槽12の底壁から真空槽12内部に気密に挿入され、取り付け板64に取り付けられており、モータ65を起動し、昇降軸66を上下に移動させると、蒸着容器60と、飛沫防止手段87と、防着板24とが取り付け板64と一緒に上下に移動するようになっている。
The other end of the lifting / lowering
冷却手段21は真空槽12の底壁に取り付けられており、昇降軸66を最下方位置まで下降させると、蒸着容器60と飛沫防止手段87とが取り付け板64を介して冷却手段21に密着し、これとは逆に、昇降軸66を最下方位置から上方に移動させると、蒸着容器60と飛沫防止手段87が冷却手段から離間するようになっている。
The cooling means 21 is attached to the bottom wall of the
従って、主材料79aと副材料79bとを加熱し、蒸気を発生させる場合には、蒸着容器60と飛沫防止手段87とを冷却手段21から離間させて、第一、第二の加熱手段25、26へ通電すれば、主材料79aと副材料79bを効率良く加熱することが可能であり、主材料79aと副材料79bとを冷却する場合には、蒸着容器60と飛沫防止手段87とを冷却手段21へ密着させれば、主材料79aと副材料79bが冷却される。
Therefore, when the
ここでは冷却手段21は細長であって、主収容孔72aと副収容孔72bが列設された方向に沿って配置されており、その長さは主収容孔72aの列と、副収容孔72bの列よりは長くなっているので、蒸着容器60を冷却手段21に密着させれば、各主収容孔72aに収容された主材料79aと、各副収容孔72bに収容された副材料79bとを同程度に冷却されることになる。
Here, the cooling means 21 is elongated, and is arranged along the direction in which the
この成膜装置6も、第一例、第二例の成膜装置1、2と同じ熱媒体ガス導入系18を有しているので、主材料79aと副材料79bとを冷却するときに、熱媒体ガスの導入によって真空槽12内部の圧力を成膜のときよりも高くし、第一、第二の放出口78a、78b、79付近の温度が、主収容孔72aに残る主材料79aと、副収容孔72bに残る副材料79bよりも先に蒸気発生温度以下にならないようにすれば、第一、第二の放出口78a、78b、79内部に有機蒸着材料が析出することなく、蒸気の発生を停止させることができる。
Since this
以上は、飛沫防止手段27、87を設け、第一の放出口38から放出された蒸気を一端飛沫防止手段27の内部に一旦充満させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、飛沫防止手段27を設けずに、第一の放出口38から放出される蒸気を基板に直接到達させることもできる。
Although the above has described the case where the
また、収容孔32に蓋部材を設けず、収容孔32内部で発生する蒸気を飛沫防止手段27の内部に直接放出し、第二の放出口39から真空槽12内部に蒸気を放出することもできる。
Further, without providing a lid member in the
以上は、第一の加熱手段25を容器本体の外周側壁に巻き回す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第一の加熱手段を容器本体の内部に埋設し、該第一の加熱手段を発熱させるとで、容器本体を加熱することもできる。 The above has described the case where the first heating means 25 is wound around the outer peripheral side wall of the container body. However, the present invention is not limited to this. For example, the first heating means is embedded in the container body. The container body can also be heated by generating heat from the first heating means.
また、飛沫防止手段27の場合も同様に、飛沫防止手段27内部に第二の加熱手段し、第二の加熱手段を発熱させることで、飛沫防止手段27を加熱することができる。
Similarly, in the case of the
蒸着容器30を真空槽12から搬出する場合には、第一の加熱手段25を蒸着容器30から取り外してから搬出してもよいし、第一の加熱手段25を蒸着容器30に取り付けたまま、蒸着容器30と一緒に真空槽12外部に搬出してもよい。
When carrying out the
第一、第二の放出口38、39の平面形状も特に限定されるものではない。特に、収容孔72a、72bが列設され、飛沫防止手段87が細長にされた場合には、第二の放出口として細長のスリットを形成し、該細長のスリットを収容孔72a、72bが列設された方向に沿って配置してもよい。
The planar shape of the first and
容器本体31、61は構成する熱伝導材料もグラファイトに限定されるものではなく、熱伝導性の高い材料であれば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア等種々の材料を用いることができる。
内筒容器を構成する金属はステンレスに限定されず、耐薬品性や耐熱性の高いものであれば、例えばTa(タンタル)や種々の合金を用いることもできる。
The heat conductive material constituting the
The metal constituting the inner cylinder container is not limited to stainless steel, and for example, Ta (tantalum) and various alloys can be used as long as they have high chemical resistance and heat resistance.
熱媒体ガスは窒素ガスに限定されるものではなく、有機蒸着材料に対して反応性の低いものであれば、ヘリウムガス、アルゴンガス、キセノンガス等の種々のガスを用いることができる。これらのガスを単独で用いてもよいし、2種類以上を混合したものを用いてもよい。 The heat medium gas is not limited to nitrogen gas, and various gases such as helium gas, argon gas, and xenon gas can be used as long as they have low reactivity with the organic vapor deposition material. These gases may be used alone, or a mixture of two or more types may be used.
本発明の蒸着装置に用いられる有機蒸着材料は特に限定されるものではない。例えば、発光性の有機材料を主材料として用い、副材料として有機色素を用いれば、有機EL素子の発光層である有機薄膜を形成することができる。 The organic vapor deposition material used for the vapor deposition apparatus of the present invention is not particularly limited. For example, when a light-emitting organic material is used as a main material and an organic dye is used as a sub-material, an organic thin film that is a light-emitting layer of an organic EL element can be formed.
蒸着容器60を冷却手段21と離間又は接触させる場合には、冷却手段を移動手段に取り付け、蒸着容器60を静止させた状態で冷却手段を移動させてもよいし、冷却手段21と蒸着容器60の両方を移動手段に取り付け、冷却手段21と蒸着容器60の両方を移動させてもよい。要するに、蒸着容器と冷却手段とが相対的に移動し、互いに接触又は離間すればよい。
When the
以上は、蒸着容器30を真空槽12外部に取り出すために有機蒸着材料を冷却する場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。基板13を交換するときに有機蒸着材料を冷却し、蒸気の発生量を抑えれば、有機蒸着材料が無駄に消費されることがない。この場合も、有機蒸着材料を冷却するときに、熱媒体ガスの導入によって、真空槽12内部の圧力を成膜時よりも高くすれば、第一、第二の放出口の内壁に有機蒸着材料が析出することを防止できる。
The case where the organic vapor deposition material is cooled in order to take out the
有機蒸着材料の冷却は、熱媒体ガスの導入を開始する前に、第一、第二の加熱手段25、26への通電を停止して行ってもよいし、熱媒体ガスを真空槽12内部に導入し、真空槽12内部の圧力が所定圧力(例えば2Torr以上4Torr以下の圧力範囲)に達してから第一、第二の加熱手段25、26への通電を停止してもよい。
また、冷却手段と蒸着容器とを相対的に移動させる場合には、熱媒体ガスの導入は、蒸着容器が接触する前に行ってもよいし、蒸着容器が接触した後に行っても良い。
Cooling of the organic vapor deposition material may be performed by stopping energization of the first and second heating means 25 and 26 before the introduction of the heat medium gas is started. And the energization of the first and second heating means 25 and 26 may be stopped after the pressure inside the
When the cooling means and the vapor deposition container are moved relatively, the introduction of the heat medium gas may be performed before the vapor deposition container contacts or after the vapor deposition container contacts.
1、2、6……成膜装置 12……真空槽 13……基板 17……真空排気系 18……熱媒体ガス導入系 19……有機蒸着材料 21……冷却手段 25……第一の加熱手段 26……第二の加熱手段 27、87……飛沫防止手段 20、40、50……蒸着源 30……蒸着容器 31、61……容器本体 37、47a、47b、77a、77b……蓋部材 38、48a、48b、78a、78b……第一の放出口 39、89……第二の放出口
1, 2, 6 ...
Claims (4)
前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段とを有し、
前記蒸着容器は熱伝導性の容器本体と、前記容器本体に設けられた収容孔と、前記収容孔の開口を覆う蓋部材と、前記蓋部材を貫通する第一の放出口とを有し、
前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記第一の放出口を通って前記蒸着容器の外部に放出されるように構成され、
前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、
前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第一の放出口を通って前記収容孔内部に導入されるように構成され、
前記収容孔は、主材料を収容する主収容孔と、副材料を収容する副収容孔とを有し、
前記主収容孔の数と、前記副収容孔の数はそれぞれ複数個であって、
前記副収容孔は一方向に並べられ、
前記主収容孔は前記副収容孔が並べられた列の両側に配置された成膜装置。 A vacuum chamber, and a vapor deposition source disposed inside the vacuum chamber,
The vapor deposition source includes a vapor deposition container, a heating unit, and a cooling unit,
The vapor deposition container has a thermally conductive container body, a housing hole provided in the container body, a lid member that covers the opening of the housing hole, and a first discharge port that penetrates the lid member,
The heating means is disposed around the container body, and when the heating means is operated in a state where the organic vapor deposition material is accommodated in the accommodation hole, the organic vapor deposition material is heated to generate vapor, and the vapor is It is configured to be discharged to the outside of the vapor deposition container through the first discharge port,
The cooling means is a film forming apparatus arranged on one surface of the container body and configured to cool the container body,
A heat medium gas introduction system connected to the vacuum chamber; and when the heat medium gas is introduced into the vacuum chamber from the heat medium gas introduction system, the heat medium gas passes through the first discharge port. Configured to be introduced into the receiving hole ,
The housing hole has a main housing hole for housing a main material and a sub housing hole for housing a sub material,
The number of the main housing holes and the number of the sub housing holes are each plural,
The sub-accommodating holes are arranged in one direction,
The main housing hole is a film forming apparatus arranged on both sides of a row in which the sub housing holes are arranged .
前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段と、飛沫防止手段とを有し、
前記蒸着容器は前記飛沫防止手段で覆われ、
前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記飛沫防止手段に覆われた空間に放出された後、前記飛沫防止手段に設けられた第二の放出口を通って前記真空槽内部に放出されるように構成され、
前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、
前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第二の放出口を通って前記飛沫防止手段で覆われた空間に導入されるように構成された成膜装置。 A vacuum chamber, and a vapor deposition source disposed inside the vacuum chamber,
The vapor deposition source includes a vapor deposition container, a heating unit, a cooling unit, and a splash preventing unit,
The vapor deposition container is covered with the splash preventing means,
The heating means is disposed around the container body, and when the heating means is operated in a state where the organic vapor deposition material is accommodated in the accommodation hole, the organic vapor deposition material is heated to generate vapor, and the vapor is After being released into the space covered by the splash preventing means, it is configured to be released into the vacuum chamber through a second discharge port provided in the splash preventing means,
The cooling means is a film forming apparatus arranged on one surface of the container body and configured to cool the container body,
A heat medium gas introduction system connected to the vacuum chamber, and when the heat medium gas is introduced into the vacuum chamber from the heat medium gas introduction system, the heat medium gas passes through the second discharge port. A film forming apparatus configured to be introduced into the space covered with the splash preventing means.
前記主収容孔の数は、前記副収容孔よりも多い複数個であり、
前記主収容孔は、前記副収容孔の周囲に配置された請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の成膜装置。 The housing hole has a main housing hole for housing a main material and a sub housing hole for housing a sub material,
The number of the main accommodation holes is a plurality more than the sub accommodation holes,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the main accommodation hole is disposed around the sub accommodation hole.
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