200907081 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關蒸鍍裝置、蒸鍍方法及蒸鍍裝置的製造 方法。特別是有關蒸鍍裝置內部的污染。 【先前技術】 在製造平板顯τκ器（Flat Panel Display)等的電子機 器時’廣泛使用蒸鍍法，亦即使所定的成膜材料氣化，且 使藉此生成的氣體分子附著於被處理體，而將被處理體予 以成膜。在使用如此的技術製造的機器中，特別是有機 EL顯示器’因爲自發光’反應速度快，消費電力少等的 點’所以被認爲比液晶顯示器佳。因此，今後在更需求的 平板顯示器的製造業界中，對有機EL顯示器的注目度高 ’隨之，在製造有機E L顯示器時所被使用的上述技術也 變得非常重要。 從如此的社會背景受注目的上述技術雖可藉由蒸鍍裝 置來實現’但以往的蒸鍍裝置是在1個處理容器內收納1 個蒸鍍源（例如參照專利文獻1 )。因此，以往的蒸鍍裝 置是使從蒸鍍源放出氣化分子通過遮罩，藉此使氣化分子 附著於被處理體的所定位置，藉此在被處理體上實施所望 的成膜。因此，爲了在被處理體上形成一層的膜，需要1 個的處理容器。 專利文獻1:特開2000-282219號公報 200907081 【發明內容】 (發明所欲解決的課題） 然而，爲了如此形成一層的膜，需要1個的處理容器 ，爲了將複數層的膜形成於被處理體，需要複數的處理容 器，台面面積（Footprint)會變大。其結果，不僅工廠的 規模會變大，搬送被處理體中，污染物附著於該被處理體 的可能性會變高。 另一方面，爲了解除此問題，可考慮在1個的處理容 器內配設複數的蒸鍍源，使藉由各蒸鍍源來氣化的成膜分 子附著於被處理體，藉此在被處理體上連續性地形成複數 的薄膜。然而’此情況，從相鄰的蒸鍍源放出的成膜分子 會互相混入自相鄰的蒸鍍源放出的成膜分子（交叉污染） ，有可能各層的膜質會變差。 爲了解決上述問題，本發明是在於提供一邊使交叉污 染低減，一邊在同一處理容器內連續性地形成複數層的膜 之蒸鍍裝置'蒸鍍方法及蒸鍍裝置的製造方法。 (用以解決課題的手段） 亦即，爲了解決上述課題，若根據本發明的某觀點， 則可提供一種蒸鍍裝置，係藉由蒸鍍在處理容器內成膜處 理被處理體之蒸鑛裝置，其特徵係具備： 複數的蒸鏟源，其係收納成膜材料，使所被收納的成 膜材料分別氣化； 複數的吹出機構，其係分別連結至上述複數的蒸鍍源 -5- 200907081 ’具有吹出口’從上述吹出口來分別吹出在上述複數的蒸 鍍源所被氣化的成膜材料； 1或2以上的隔壁，其係於上述複數的吹出機構中， 配置於相鄰的吹出機構之間，分別隔開上述相鄰的吹出機 構。 在此’所謂氣化並非僅液體變成氣體的現象，亦含固 體不經液體的狀態直接變成氣體的現象（亦即昇華）。 藉此’在複數的蒸鍍源所被氣化的成膜材料（成膜分 子）會從設於同一處理容器內的複數的吹出機構的吹出口 來分別吹出。此時’在相鄰的吹出機構之間設有分別隔開 上述相鄰的吹出機構之1或2以上的隔壁。藉此，可一邊 抑止從各吹出口吹出的成膜材料超過各隔壁飛來至相鄰的 吹出口側（亦即抑止交叉污染），一邊藉由氣化的成膜材 料在同一處理容器內對被處理體連續性地形成膜。藉此， 可迴避從相鄰的蒸鍍源氣化的成膜分子混入從相鄰的蒸鍍 源氣化的成膜分子（亦即交叉污染），使各層的膜質劣化 的情況。. 再者，若根據該構成，因爲在同一處理容器內連續成 膜，所以可減少在搬送中污染物附著於被處理體。其結果 ，藉由抑止交叉污染，可一邊良好地保持各層的特性’一 邊減少附著於被處理體上的污染物的數量’藉此提高能量 界面控制性，降低能量障壁。其結果，可使有機EL元件 的發光強度（亮度）提升。並且’藉由在同一處理容器內 對被處理體實施連續成膜’可縮小台面面積。 -6 - 200907081 另外，收納於各蒸鍍源的成膜材料，可爲有機EL成 膜材料或有機金屬成膜材料，上述蒸鍍裝置，可爲以有機 EL成膜材料或有機金屬成膜材料作爲有機材料，在被處 理體形成有機EL膜或有機金屬膜的其中之一的裝置。 又，上述複數的吹出機構係具有同一形狀，等間隔平 行配置，上述1或2以上的隔壁係具有同一形狀，在上述 相鄰的吹出機構之間在離上述相鄰的吹出機構等距離的位 置等間隔平行配置。 又，對向於上述相鄰的吹出機構的面之各隔壁的面， 最好是比上述相鄰的吹出機構的面更大。藉此，可藉由隔 壁來抑止從各吹出機構的吹出口吹出的成膜材料飛來至相 鄰的吹出機構側。 又，以能夠符合：從設於上述相鄰的吹出機構的吹出 口來放射狀擴散的成膜材料中，未被上述各隔壁所遮蔽一 邊直進一邊到達被處理體的最長飛行距離的成膜材料的到 達位置係位在要比位於離上述相鄰的吹出機構等距離的被 處理體上的位置更靠上述最長飛行距離的成膜材料所被吹 出的吹出口側，且上述成膜材料的最長飛行距離要比上述 成膜材料的平均自由工程更短等的2個條件之方式來配置 上述1或2以上的隔壁。 藉此，以符合上述2個的條件之方式來特定各隔壁的 配置位置。 藉由符合第1個的條件、亦即未被各隔壁所遮蔽一邊 S進一邊到達被處理體的最長飛行距離的成膜材料的到達 200907081 位置係位在要比位於離上述相鄰的吹出機構等距離的被處 理體上的位置更靠上述最長飛行距離的成膜材料所被吹出 的吹出口側的條件，幾乎沒有混入從相鄰的吹出口吹出的 成膜分子中的污染。藉此，可只由從各吹出口吹出的成膜 分子來將所望特性的膜連續性地形成於被處理體上。 又，藉由符合第2個的條件、亦即上述成膜材料的最 長飛行距離要比上述成膜材料的平均自由工程更短的條件 ，從各吹出口吹出，擴散成放射狀的成膜分子是在處理容 器空間中無飛來中消滅的情況，全部可到達被處理體。藉 此，可均一地在被處理體形成良質的膜。 在此，如圖6所示，平均自由工程是依存於壓力。亦 即，平均自由工程是壓力越低則越長，壓力越高則越短。 並且，在吹出口附近一邊使被處理體慢慢地移動，一邊在 被處理體上連續性地形成膜時，若各隔壁與被處理體的間 隙過小，則恐有被處理體在移動中衝突於隔壁之虞。於是 ，爲了一面將各隔壁與被處理體的間隙保持成被處理體不 會在移動中衝突於隔壁的程度，一面使最長飛行距離的成 膜分子可到達被處理體，最好處理容器內的壓力是O.OlPa 以下。 又，最好以從上述各隔壁到被處理體爲止的間隙G、 從各吹出口到各隔壁上面爲止的高度T、上述各隔壁的厚 度D及從各蒸鍍源的中心位置到各隔壁的中心位置爲止 的距離E能夠以E< (G + T) xDxG/2的式子來表示的方 式定位各隔壁。 -8- 200907081 如圖9所示，從吹出口 Op放出的成膜分子是分別放 射狀直進。爲何成膜分子直進，那是因爲吹出口 Op內外 的壓力，例如吹出口 Op的內部（管內部）爲72〜73 Pa， 吹出口 Op的外部（腔室內）爲4xl(T3Pa程度，所以成膜 分子是例如經由200mmx3mm的狹縫（slot)狀的吹出口 〇P從高壓的吹出口內部往外部以1 〇4倍程度的壓力差來 一口氣放出。由如此的壓力差，從吹出口 Op放出的成膜 分子會趁勢「直進」。藉此，若符合未被各隔壁遮蔽一邊 直進一邊到達被處理體爲止的最長飛行距離的成膜材料的 到達位置（從吹出口到最長飛行距離的成膜材料的到達位 置爲止的X軸方向的距離X)要比位於離相鄰的吹出機構 等距離的被處理體的位置（從吹出口到相鄰的隔壁的中心 位置爲止的X軸方向的距離E)更小的條件，則從各吹出 口 〇P吹出的成膜分子的大部分會被收納於放射狀的擴散 區域內，不會被混入從相鄰的吹出口 Op吹出的成膜分子 中。 若以式子來表示此條件，則會形成其次所示。 E> X ···· (1) 若將從各隔壁到被處理體爲止的間隙G、從各吹出口 到各隔壁上面爲止的高度T、上述各隔壁的厚度D的位置 關係適用於上式（1 )，則可導出E < ( G + T ) xDxG/2的 關係。 又，爲了解決上述課題，若根據本發明的別的觀點， -9- 200907081 則可提供一種蒸鑛方法’係藉由蒸鍍在處理容器內成膜處 理被處理體之蒸鍍方法’其特徵爲： 使收納於複數的蒸鍍源的成膜材料分別氣化， 從分別連結於上述複數的蒸鍍源之複數的吹出機構的 吹出口，使在上述複數的蒸鍍源所被氣化的成膜材料分別 吹出， 藉由上述複數的吹出機構中，設於相鄰的吹出機構之 間，分別隔開上述相鄰的吹出機構之1或2以上的隔壁， 來一邊抑止從各吹出口吹出的成膜材料超過各隔壁而飛來 至相鄰的吹出口側’一邊藉由被氣化的成膜材料在被處理 體連續性地形成膜。 又’爲了解決上述課題’右根據本發明的別的觀點， 則可提供一種蒸鍍裝置的製造方法，係藉由蒸鍍在處理容 器內成膜處理被處理體之蒸鍍裝置的製造方法，其特徵爲 在處理容器內等間隔平行配置複數的吹出機構，該複 數的吹出機構係分別連結至使成膜材料分別氣化的複數的 蒸鍍源’從吹出口分別吹出在上述複數的蒸鍍源所被氣化 的成膜材料， 在上述相鄰的吹出機構之間，離上述相鄰的吹出機構 等距離的位置等間隔平行配置上述1或2以上的隔壁。 此時，上述1或2以上的隔壁，係以能夠符合：從設 於上述相鄰的吹出機構的吹出口來放射狀擴散的成膜材料 中’未被各隔壁所遮蔽一邊直進一邊到達被處理體的最長 -10- 200907081 飛行距離的成膜材料的到達位置要比位於離上述相鄰的吹 出機構等距離的被處理體上的位置更靠上述最長飛行距離 的成膜材料所被吹出的吹出口側，且上述成膜材料的最長 飛行距離要比上述成膜材料的平均自由工程更短等的2個 條件之方式來決定從各隔壁到被處理體爲止的間隙、各隔 壁的高度、各隔壁的厚度及各隔壁的位置，而配置各隔壁 〇 藉此’藉由分別隔開相鄰的吹出機構之1或2以上的 隔壁’可製造一邊抑止從各吹出口吹出的成膜材料超過各 隔壁而飛來至相鄰的吹出口側，一邊藉由所被氣化的成膜 材料來對被處理體連續性形成膜之蒸鍍裝置。 [發明的效果] 如以上說明，若根據本發明，則可一邊使交叉污染低 減’一邊在同一處理容器內連續性地形成複數層的膜。 【實施方式】 以下一邊參照圖面一邊詳細說明有關本發明之一實施 形態。 另外，在以下的說明及圖面中，針對具有同一構成及 機能的構成要素賦予同一符號，藉此省略重複說明。 首先，一邊參照其要部立體圖的圖1 一邊說明本發明 之一實施形態的蒸鑛裝置。另外’以下是舉例說明利用本 實施形態的蒸鍍裝置來依序在玻璃基板（以下稱爲基板 -11 - 200907081 )上連續性地蒸鍍含有機層的6層，藉此製造有機EL顯 示器的方法。 (蒸鍍裝置） 蒸鍍裝置10是由第1處理容器100及第2處理容器 200所構成。第1處理容器100是具有長方體的形狀，內 藏第1〜第6吹出機構110a〜110f。在第1處理容器1〇〇 的內部’藉由從該6個吹出機構110吹出的氣體分子來對 基板W連續性地實施成膜處理。 各吹出機構110是具有其長度方向與基板W的寬同 等度的長度’形狀及構造全部相同。如此相同形狀的6 個吹出機構1 1 0是以其長度方向能夠對基板W的行進方 向大略成垂直的方式互相平行等間隔配置。 各吹出機構1 1 0是在其上部具有暫時性積蓄所被氣化 的成膜材料之緩衝空間Sp，在其下部具有輸送所被氣化 的成膜材料之輸送機構Tr。各吹出機構11〇的上面是藉 由框架Fr來覆蓋。框架Fr是在其周緣被螺絲固定。在框 架1?1'的中央設有寬爲1mm的狹縫狀開口作爲吹出口 〇p ’使積蓄於緩衝空間Sp的成膜材料能夠從吹出口 〇p吹 出。 在各吹出機構1 1 0之間，設有分別隔開相鄰的吹出機 構110之7片的隔壁12〇。7片的隔壁120是具有同一形 狀的平板’在離相鄰的吹出機構11〇的對向的面Fa等距 離的ill置等間隔平行配置。並且，對向於相鄰的吹出機構 -12- 200907081 1 1 〇的面Fa之各隔壁1 20的側面是比相鄰的吹出榜 的面Fa更大。如此一來，可利用7個的隔壁12〇 各吹出機構110，藉此可防止從各吹出機構110的 〇P吹出的成膜材料的氣體分子混入從相鄰的吹 110的吹出口 Op吹出的氣體分子。 基板W是在第1處理容器1 〇〇內的頂部，靜 於可滑動固定於圖3所示的滑動機構1 3 0a的平台 而可沿著第1處理容器100的頂面來滑動於X軸方 在第1處理容器100中設有圖3所示的QCM( Crystal Microbalance) 140。以下說明有關 QCM 的 理。 使物質附著於水晶振動子表面，令水晶振動體 彈性率、密度等，等效性地變化時，依振動子的壓 ，以下的式子所表示的電性共振頻率f的變化會發: F=l/2t ( VC/ p ) t :水晶片的厚度 C :彈 P :密度 利用此現象’藉由水晶振動子的共振頻率的變 定量地測定極微量的附著物。如此設計的水晶振動 稱爲Q C Μ。如以上的式子所示，頻率的變化可想 以將附著物質的彈性定數的變化及物質的附著厚度 水晶密度時的厚度尺寸所決定者，其結果’可將頻 化換算成附著物的重量。 第2處理容器20 0是具有大略長方體的形狀’ 丨構110 來隔開 吹出口 出機構 電吸附 130， 向。 Quartz 簡單原 尺寸、 電性質 主。 性定數 化量來 子的總 像成是 換算成 率的變 在底部 -13- 200907081 具有凹凸。在第2處理容器200內藏有第1〜第6容器 210a〜21 Of，而於各容器210內分別配設有3個的蒸鍍源 。例如’在第6容器21 Of配設有蒸鍍源210 fl、21〇 f2、 2 1 0f3。各蒸鍍源是形狀及構造相同，經由6個的連結管 220a〜220f來與第1〜第6吹出機構110a〜i10f分別連 結。 在各連結管220a〜220f分別安裝有在第2處理容器 外（大氣中）或第2處理容器內（真空中）未圖示的閥， 藉由各閥的開閉操作，可控制是否將各成膜材料（氣體分 子）供給至第1處理容器1 0 0。 在各蒸鍍源收納有相異種類的成膜材料作爲成膜的原 料，藉由將各蒸鍍源形成例如2 0 0〜5 0 0 °C程度的高溫，可 使各種成膜材料氣化。 在各蒸鑛源，從未圖示的氣體供給源供給惰性氣體（ 例如、Ar氣體）。所被供給的惰性氣體是具有作爲使在 各蒸鍍源氣化的成膜材料的有機分子經由連結管220來運 至吹出機構110的載體氣體之機能。 在各蒸鍍源’是在其底壁埋入有加熱器的同時，在其 側壁埋入有加熱器（皆未圖示），根據從內藏於第1處理 容器100的QCM140輸出的信號來求取各成膜材料的氣體 分子的生成速度’根據所求取的生成速度來求取施加於底 壁的加熱器及側壁的加熱器的電壓。 在此’若根據溫度越高附著係數越小原則，則溫度越 高物理性吸附於連結管等的氣體分子數會越少。利用此原 -14- 200907081 理’使埋入側壁的加熱器的溫度形成比埋入底壁的加熱器 的溫度更高。如此一來，藉由使蒸鍍源210的其他部份的 溫度形成比蒸鍍源2 1 0的成膜材料收納的部份附近的溫度 更高’可減少在成膜材料氣化而成氣體分子飛來吹出機構 I 1 〇側的期間附著於蒸鍍源2 1 0或連結管2 2 0的氣體分子 數。藉此，可使更多的氣體分子從吹出機構1 1 〇吹出，附 著於基板W。 並且，第1處理容器100的內部及第2處理容器2 00 的內部’可藉由未圖不的排氣裝置來減壓至所定的真空度 〇 基板W是藉由滑動機構130a在各吹出機構ii〇a〜 II 〇f的稍微上方從第1吹出機構11 0a往第6吹出機構 110f以所疋的速度移動。藉此’在基板w上，可藉由從 第1〜第ό吹出機構1 1 0 a〜1 1 0 f所分別吹出的相異成膜材 料來積層6層所望的相異膜。其次，說明有關此6層連續 成膜處理時的蒸鍍裝置1 0的具體動作。 (6層連續成膜處理） 圖2是表示使用蒸鍍裝置1〇來執行6層連續成膜處 理的結果’被積層於基板W的各層的狀態。首先，基板 w在第1吹出機構110a的上方以某速度行進時，藉由從 第1吹出機構110a吹出的成膜材料附著於基板w，可在 基板W之由ιτο ( Indium Tin 0xide :氧化銦錫）所構成 的透明電極上形成第1層的電洞輸送層。 -15- 200907081 如此一來’基板w是在第1吹出機構110a〜第6吹 出機構110f的上方依序移動。其結果，藉由蒸鍍在ITO 上形成電洞輸送層、非發光層、發光層及電子輸送層。藉 此，可在同一容器內於基板w上使6層的有機層連續性 成膜。 (隔壁的形狀及配置位置） 如以上那樣，在1個的處理容器內配設複數的蒸鍍源 210，藉由各蒸鍍源210來使氣化的成膜分子附著於基板 W，藉此在基板W上連續性地形成複數的相異薄膜時，可 想像從相鄰的蒸鍍源2 1 0氣化的成膜分子會混合，各層的 膜質會變差。 於是，如前述，各隔壁120是具有比相鄰的吹出機構 的對向的面F a更大的側面。藉此，可抑止從各吹出口 〇 p 吹出的成膜分子越過各隔壁120而飛來至相鄰的吹出口 〇P側（亦即，抑止交叉污染）。 又’藉由如此使具有比吹出機構的對向的面更大的側 面之平板狀的隔壁120的高度、厚度、隔壁上面與基板W 的距離（間隙）及隔壁1 2 0的配置位置最適化，更可減少 越過各隔壁120飛來至相鄰的吹出口 〇p側之成膜分子數 (亦即污染）。 (用以使隔壁的形狀及配置位置最適化的實驗1 ) 於是’發明者爲了謀求隔壁1 20的形狀及配置位置的 -16- 200907081 最適化，而累積了其次那樣的實驗。首先，說明有關實驗 的處理條件。將本實施形態的蒸鍍裝置1 0簡略化的實驗 裝置顯示於圖3。如此’發明者是製作一在蒸鍍裝置10 的第1處理容器100的內部各內藏1個吹出機構110及隔 壁120，在第2處理容器200的內部內藏蒸鍍源210之實 驗裝置。又，發明者是藉由連結管220來連結吹出機構 1 1 〇及蒸鍍源2 1 0。在蒸鏡源2 1 0收納0 ·丨g的A1 q 3 ( aluminum-tris-8-hydroxyquinoline )的有機材料作爲成膜 材料。 又，發明者是在吹出機構1 1 0內部的吹出口 0 p附近 供給0.5 seem的氬氣體作爲載體氣體。又，發明者們爲了 靜電吸附基板W，而對平台1 3 0施加4k V的高電壓HV ( High Voltage)。又，爲了提高基板W背面的壓力BP( Back Pressure)使平台的熱放熱，而對基板W的背面供 給4 0 T 〇 r r的氨氣體。
又，發明者們是以從吹出機構1 1 0的中心軸到對向於 吹出機構1 1 0的隔壁1 2 0的側面爲止的X軸方向的距離 能夠形成60mm，從吹出口 〇p到隔壁120上面爲止的高 度T ( z軸方向的距離）能夠形成7mm的方式配設隔壁 120。在其上面，發明者是在將蒸鍍源210升溫成200 °C後 ’以平台13 0與隔壁120的上面的間隙G能夠形成6mm 的方式使平台130上下，且使平台130的滑動機構130a 滑動，而以從吹出機構1 1 0的中心軸到基板W的中心軸 爲止的X軸方向的距離能夠形成1 2 1 mm的方式使基板W -17- 200907081 移動。 然後’發明者會將蒸鍍源210的底部21〇a的溫 定成320 °C ’將蒸鍍源210的上部210b、連結管220 出機構1 1 0的溫度設定成34(TC，確認各部的溫度到 定溫度。 被收納於蒸鍍源2 1 0的A1 q 3會被氣化，形成成 子從連結管220經由輸送機構Tr，由吹出口 〇P放出 1處理容器100。如此被放出的Alq3的成膜分子是藉 出口 Op的內外部的壓力差來一邊直進一邊擴散成放 ’附著於基板W的下面。 然後，藉由膜厚計來測定附著於基板W下面的 的成膜材料（膜厚）。就膜厚計的一例而言，可舉將 源輸出的光照射至形成於被檢體的膜的上面及下面， 因反射後的2個光的光路差所產生的干渉條紋，予以 而檢測出被檢體的膜厚之干渉計（例如雷射干渉計） 射寬的波長，而從光的光譜資訊來算出膜厚之方法。 結果顯示於圖4的曲線Π。然後，發明者是使平台 的滑動機構1 3 0 a滑動，而以從吹出機構1 1 〇的中心 基板W的中心軸爲止的X軸方向的距離能夠形成1 1 的方式使基板w移動’進行同樣的實驗。將其結果 於圖4的曲線J 2。 (實驗1的結果） 實驗的結果’在圖3的下方’如顯示基板w的 度設 及吹 達設 膜分 至第 由吹 射狀 表面 自光 捕捉 解析 或照 將其 13 0 軸到 1 mm 顯示 下面 -18- 200907081 表面那樣，比起從吹出口 Ο p放射狀地吹出的成膜分子飛 來至最遠時附著於基板W之X軸方向的位置Max，在蒸 鍍源側的面會被均一地形成良質的膜。並且，如圖4所示 ，可知從位置Max到基板W的大致中心爲止的面，越是 離開吹出機構11〇，膜會形成越薄。另一方面，比起基板 W的中心附近，在排氣側的面，膜厚大致一樣，且爲些微 地形成膜的程度。 根據此結果，發明者進行其次那樣的考察。如圖5所 示’從吹出口 Op吹出的Alq3的成膜分子是被擴散成放射 狀。此時，各成膜分子是分別直進。從吹出口 Op吹出的 成膜分子擴散而去的放射狀區域中，爲了在最外側直線飛 來的成膜分子Mm附著於基板，成膜分子Mm的最長飛行 距離必須比成膜材料AI q 3的平均自由工程更短。在此， 基板W與隔壁上部的間隙G爲6mm，從吹出口 Op到各 隔壁120上面爲止的高度T爲7mm，從吹出口 Op附著成 膜分子Mm的X方向的距離Mx爲70mm，因此成膜分子 Mm的最長飛行距離是形成71_2 ( =(Mx2 + (G + Tr)2)1/2)。 另一方面，平均自由工程MFP，如文献真空技術講座 1 2的真空技術常用諸表（日刊工業新聞社1 965 )亦有記 載那樣，藉以下的式子來表示。 MFP = 3.1 1χ1〇-24χΤ/Ρ( 5 )2χ 1 000 ( mm) 在此，T是溫度（κ) ，Ρ是壓力（Pa) 是分子 直徑（m )。 -19- 200907081 例如，上述文献（真空技術常用諸表）亦有記載那樣 ，Ar氣體的分子直徑是3.67xl(TlQ(m)，因此Ar氣體 的平均自由工程MFP是溫度T爲573.15 (K) ’壓力爲 0.0 1 ( Pa)時，形成 1 323.4 ( mm )。 圖6是顯示球狀的Ar氣體、Alq3、α-NPD的成膜分 子的平均自由工程。由此表可知’氣體分子的平均自由工 程是依存於壓力。由此表，發明者是若將蒸鍍裝置1G的 內部壓力形成〇.〇lPa以下，則Ar氣體、Alq3、a-NPD 的各平均自由工程是形成1323.4(mm) 、102.4(mm) 、79(mm)以上，最長飛行距離爲71.2( mm)的成膜分 子M m可在飛來中不消滅的情況下附著於基板。此結果， 在從基板W的蒸鍍源側的端部Int (參照圖5 )至最長飛 行距離的成膜分子Mm到達的位置Max爲止的面內，有 機膜會被均一地形成。另外，如上述，因爲平均自由工程 是依存於壓力，所以例如若使壓力形成比〇.〇1 Pa更小， 則平均自由工程會形成更長。如此一來，藉由控制壓力， 可使最長飛行距離的成膜分子Mm確實地到達基板。 在此，若根據書籍名薄膜光學（出版社九善株式 會社發行者村田誠四郎發行年月日平成15年3月 1 5曰發行平成1 6年4月1 〇曰第2刷發行）的記載 ，則在基板上射入的蒸發分子，絕非原封不動地附著於基 板W，下降積層般地形成膜，而是射入的分子的一部份會 反射，反彈於真空中。 並且，吸附於表面的分子是在表面上繞動，某些會再 -20- 200907081 度飛出至真空，某些會抓住基板W的某位置而形成膜。 因此，附著於基板W的成膜分子中，某些會再度飛 出，一邊反射於基板W與隔壁上部的間隙G之間一邊行 進，再度附著於基板W與隔壁上面的其中任一的位置。 由如此的分子的動作，發明者得知，在從最長飛行距離的 成膜分子Mm所到達的位置Max到基板W的中心附近 Cnt爲止的面，越是離開蒸鍍源側，越是一面反射於基板 W與隔壁上部的間隙G之間一面前進的分子比例會比任 一附著於基板W與隔壁上部的間隙G之間的分子Μ比例 少，因此如圖3的下部及圖4所示，膜厚會慢慢地變薄。 又，發明者得知，從基板W的蒸鍍源側的端部Int到 基板W的中心附近Cnt爲止幾乎所有的成膜分子會附著 ，從基板W的中心附近Cnt到基板W的排氣側的端部 Ext是一邊反射於基板w與隔壁上部的間隙G之間一邊 前進的分子Μ幾乎沒有，因此如圖3的下部及圖4所示 ，在從基板W的中心附近Cnt到基板W的排氣側的端部 Ext爲止的面，幾乎成膜分子未附著。 (實驗2) 發明者爲了更證明成膜分子的直進性，如圖7所示’ 使間隙G從6mm形成2mm，以從吹出機構1 1 〇的中心到 基板W的中心爲止的X軸方向的距離能夠形成116mm的 方式使平台1 3 0的位置變更的狀態下再度進行實驗。 -21 - 200907081 (實驗2的結果） 實驗後，發明者在基板W的全面照射UV光時’皆未 發出光（h V )。若Alq3的成膜分子附著於基板W，則藉 由照射後的UV光的能量，成膜分子Μ會成激發狀態，然 後，當成膜分子Μ回到基底狀態時，使光（hv)發出， 因此發明者是使間隙G從6mra形成2mm，以從吹出機構 1 1 0的中心到基板W的中心爲止的X軸方向的距離能夠 形成116mm的方式來變更平台130的位置時，如圖7的 下部所示，結論是在基板W未附著材料。 在將間隙G從6mm變更成2mm時，發明者思索成膜 分子未附著於基板W的理由是因爲「成膜分子具有直進 的性質」。具體而言，如圖8所示，發明者的結論：從吹 出口 Op吹出的成膜分子中，一邊直進一邊未被隔壁120 遮蔽飛行最長距離的成膜分子Mm的到達位置Max要比 基板W的吹出機構側的端部Int更靠吹出機構側、及因爲 間隙G非常小，所以附著於任一位置的成膜分子中，再 度離開附著位置，進入基板W與隔壁上面的間隙G之間 的成膜分子Μ非常少、以及因爲進入基板W與隔壁上面 的間隙G之間的成膜分子的量非常少，所以一邊反射於 基板W與隔壁上面一邊進入間隙間的分子Μ幾乎不存在 ，是成膜材料未附著於基板W的理由。 由以上的實驗、發明者找出以下所示般使隔壁120的 形狀及配置位置最適化的關係。亦即，如圖9所示，從吹 出口 Op放出的成膜分子是分別放射狀直進。在成膜分子 -22- 200907081 被放射狀擴散的區域，均一的膜會被形成於基板w。附著 於基板W的分子中，一部份是離開基板w再度飛來，進 入基板W與隔壁上面的間隙G之間。依照間隙G的大小 ’進入基板W與隔壁上面的間隙g之間的分子量會有所 差異。當間隙G爲2mm時，進入基板w與隔壁上面的間 隙G之間的分子量是幾乎沒有，不會有從各吹出口 〇p吹 出的成膜分子混入從相鄰的吹出口 〇p吹出的成膜分子， 而使膜質劣化之所謂的交叉污染的問題發生。因此，最好 基板W與隔壁上部的間隙G是2 m m以下。 另一方面’即使間隙爲6mm以下，只要以能夠符合 其次的2個條件之方式來使隔壁1 20的形狀及配置位置最 適化，便可使交叉污染的問題形成不成問題的程度。另外 ，其次的2個條件是即使在基板W與隔壁上部的間隙〇 爲2mm以下時也必須符合。 第1個條件是成膜材料的最長飛行距離要比成膜材料 的平均自由工程更短的條件。藉此，從各吹出口 〇 p吹出 ，擴散於放射狀的擴散區域內的成膜分子中，未被各隔壁 120遮蔽的成膜分子在第1處理容器1〇〇的空間中不會有 在飛來中消滅的情況’可全部到達基板W。藉此，可在基 板W均一地形成良質的膜。 然後，第2個條件是未被各隔壁12〇遮蔽一邊直進_ 邊到達基板w的最長飛行距離的成膜材料Mm的到達 置（從吹出機構11 〇的中心位置到成膜材料Mm的到達{立 置的X軸方向的距離X )是比位於離相鄰的吹出機構丨J 〇 -23- 200907081 等距離的基板W的位置（從吹出機構11 0的中心位置到 相鄰的隔壁1 20的中心位置爲止的X軸方向的距離Ε )更 小。 藉此’從各吹出口 〇Ρ吹出的成膜分子的大部份會被 收納於放射狀的擴散區域內，不會被混入從相鄰的吹出口 〇P吹出的成膜分子中。藉此，可只由從各吹出口 〇p吹出 的成膜分子來將所望特性的膜連續性地形成於基板w上 0 若以式子來表示第2個的條件，則形成其次一般。 Ε > X …（1 ) 在此’若將隔壁1 20的厚度設成D，則由3角形的比 例關係，形成 (G + T)/T = X/(E-D/2) ··· (2) 若將式（2 )代入式（1 )，則形成 X = (G + T)(E-D/2)/T < E …（3) 又，若將式（3 )予以變形，則形成 E < (G + T)DG/2 ... (4) 以能夠符合如此求得的式（4 )之方式，決定從各隔 壁1 20到基板W爲止的間隙G、從各吹出口 Op到各隔壁 120上面爲止的高度Τ'各隔壁120的厚度D及從各蒸鍍 -24- 200907081 源2 1 0 (吹出機構1 1 0 )的中心位置到各隔壁的中心位置 爲止的距離E，藉此可使上述交叉污染減少至不成問題的 程度。藉此，可一邊良好地保持各層的特性，一邊在同一 處理容器內連續性地形成有機膜。 此結果，因爲在同一處理容器內連續成膜，所以可減 低搬送中污染物附著於基板W。此結果，可一邊抑止交叉 污染，一邊減少附著於基板W上的污染物的數量，藉此 可提高能量界面控制性，降低能量障壁。此結果，可使有 機EL元件的發光強度（亮度）提升。並且，藉由在同一 處理容器內對基板W實施連續成膜，可縮小台面面積。 另外，在以上說明的各實施形態的蒸鍍裝置1 0可成 膜處理的玻璃基板的大小爲7 3 0 m m X 9 2 0 m m以上。例如， 蒸鍍裝置10可連續成膜處理730mmx920mm (腔室內的直 徑 ：1000mmxll90mm ) 的 G4.5 基板大小、或 1100mmxl 3 00mm(腔室內的直徑：1 470mmxl 5 90mm)的 G5基板大小。又’蒸鍍裝置10亦可成膜處理直徑例如 2〇Omm或3 00mm的晶圓。亦即，被施以成膜處理的被處 理體包含玻璃基板或矽晶圓。 在上述實施形態中，各部的動作是互相關連，可一邊 考慮互相的關連’ 一邊作爲一連串的動作置換。而且，藉 由如此地置換’可將蒸鍍裝置的發明的實施形態作爲蒸鍍 方法的實施形態。 以上’一邊參照圖面一邊說明有關本發明的較佳實施 形態，但當然本發明並非限於該例。只要是該當業者，便 -25- 200907081 可在申請專利範圍所記載的範圍內思及各種的變 正例’當然該等亦屬本發明的技術範圍。 例如’在上述實施形態的蒸鍍裝置1 〇，成 使用粉末狀（固體）的有機EL材料，而於基板 有機EL多層成膜處理。但，本發明的蒸鍍裝置 於例如成膜材料主要使用液體的有機金屬，使氣 材料分解於被加熱成5〇0〜7〇〇 °c的被處理體上， 膜成長於被處理體上的MOCVD ( Metal Organic VapQr Deposition :有機金屬氣相成長法）。如 明的蒸鍍裝置可作爲以有機EL成膜材料或有機 材料作爲原料藉由蒸鍍在被處理體形成有機EL 金屬膜的裝置使用。 又’本發明的蒸鍍裝置並非一定要具有吹出 (吹出口 Op)與蒸鍍源210藉由連結管220來 造’例如亦爲可不存在吹出機構1 1 〇，由設於蒸 的吹出口來放出成膜分子的構造。又，本發明的 並非第1處理容器100及第2處理容器200 —定 體’亦可構成在1個的處理容器內連續成膜。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明之一實施形態的蒸鍍裝置 體圖。 圖2是用以說明藉由同實施形態的6層連續 來形成的膜。 更例或修 膜材料是 w上施以 亦可使用 化的成膜 藉此使薄 Chemical 此，本發 金屬成膜 膜或有機 機構110 連結的構 鍍源2 1 0 蒸鍍裝置 要成爲別 的要部立 成膜處理 -26- 200907081 圖3是表示爲了使用於實驗1而使同實施形態的蒸鍍 裝置簡略化的實驗裝置。 圖4是表示實驗1的結果。 圖5是用以說明實驗1的成膜狀態。 圖6是表示平均自由工程的壓力依存性的表。 圖7是爲了使用於實驗2而變更使同實施形態的蒸鏟 裝置簡略化的實驗裝置的內部位置。 圖8是用以說明實驗2的成膜狀態。 圖9是用以說明間隙G、高度T、各隔壁的厚度D及 從各蒸鍍源的中心位置到各隔壁的中心位置的距離E的關 係。 【主要元件符號說明】 1 0 :蒸鍍裝置 1 0 0 :第1處理容器 1 1 0、1 1 0 a〜1 1 0 f :吹出機構 120 ·隔壁 1 30 :平台
140 : QCM 200 :第2處理容器 210、210a〜21 Of :蒸鍍源 220 ' 220a〜220f:連結管
Op :吹出口 -27 -