(57)【要約】【課題】蒸着材料が劣化しにくい真空蒸着装置を提供する。【解決手段】本発明の真空蒸着装置１は、真空槽１１とボックス２１とを有しており、真空槽１１はボックス２１に通路１４を介して接続されている。交換用の蒸着容器３１ｂは内部空間が蓋３３で密閉されている。蓋３３は、蒸着容器３１ｂをボックス２１内部に搬入し、該内部空間が不活性ガスで置換されてから開けられるので、有機材料３２が劣化しない。蒸着容器３１ｂはボックス２１に挿入されたグローブ３６で把持され、真空槽１１内部を移動する。【選択図】図１
2010111916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、ボックスと、前記真空槽と前記ボックスとを接続する通路とを有し、
前記通路には、開状態では前記真空槽の内部空間と前記ボックスの内部空間とを接続し、閉状態では前記真空槽の内部空間と前記ボックスの内部空間とを遮断する開閉部材が設けられ、
前記開閉部材が開状態では、前記真空槽と前記ボックスとの間で、前記通路を通って蒸着容器が搬出入可能に構成され、
前記ボックスの少なくとも一部は移動可能であり、前記ボックスの前記少なくとも一部が移動したときに、前記ボックスの内部空間を外部雰囲気に接続する開口が形成されるように構成され、
前記開口を通って、前記ボックスの内部空間と、前記ボックスの外部空間との間で前記蒸着容器が搬出入可能にされ、
前記ボックスには、前記ボックスの内部空間に配置された前記蒸着容器を把持するグローブが気密に挿入された真空蒸着装置。
【請求項２】
前記真空槽と、前記ボックスには、真空排気系と、ガス供給系とがそれぞれ接続された請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記真空槽の内部空間と、前記ボックスの内部空間は、前記ガス供給系の大気よりも高い圧力の陽圧雰囲気に接続されるように構成された請求項２記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
真空容器と、第一の開閉部材と、第一の接続部材とを有し、
前記第一の接続部材は前記第一の開閉部材を介して前記真空容器の開口に接続され、
前記第一の開閉部材が開状態のときに、前記真空容器の内部は前記第一の接続部材の開口に接続され、前記第一の開閉部材が閉状態のとき、前記真空容器の内部は前記第一の接続部材の前記開口から遮断され、
前記真空容器の内部には、有機材料が収容された蒸着容器が配置された蒸着源。
【請求項５】
前記蒸着容器の周囲に配置されたヒーターを有する請求項４記載の蒸着源。
【請求項６】
前記真空容器には、赤外線を透過する透明な窓が形成された請求項４記載の蒸着源。
【請求項７】
真空槽と、第二の開閉部材と、第二の接続部材とを有し、
前記第二の接続部材は前記第二の開閉部材を介して前記真空槽の開口に接続され、
前記第二の開閉部材は、前記真空槽の前記開口を閉塞する弁体を有し、
前記弁体を開けた開状態のときに、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の開口に接続され、前記弁体を閉じた閉状態のとき、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の前記開口から遮断され、
前記閉状態の前記弁体と、前記第二の接続部材の開口との間の空間には、真空排気系が接続された成膜室。
【請求項８】
請求項４乃至請求項６のいずれか１項記載の蒸着源と、成膜室とを有し、
前記成膜室は、真空槽と、第二の開閉部材と、第二の接続部材とを有し、
前記第二の接続部材は前記第二の開閉部材を介して前記真空槽の開口に接続され、
前記第二の開閉部材が開状態のときに、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の開口に接続され、前記第二の開閉部材が閉状態のとき、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の前記開口から遮断され、
前記第一、第二の接続部材の前記開口周囲は気密に密着する真空蒸着装置。
【請求項９】
前記第二の開閉部材は、前記真空槽の開口を閉塞する弁体を有し、
閉状態の前記弁体と、前記第二の接続部材の前記開口との間の空間には、真空排気系が接続された請求項８記載の真空蒸着装置。
【請求項１０】
真空槽の内部空間に真空雰囲気を形成し、前記真空槽の内部で、第一の蒸着容器に収容された蒸着材料を加熱して、蒸気を前記真空槽の内部空間に放出させて、基板表面に薄膜を形成した後、
前記第一の蒸着容器を、蒸着材料が充填された第二の蒸着容器と交換する方法であって、
予め、前記真空槽に、通路を介してボックスを接続しておき、
前記薄膜を形成する際は、前記通路を開閉部材で閉状態にして前記真空槽の内部空間を前記ボックスの内部から遮断し、
前記ボックスの内部には、真空排気と、不活性ガスの供給を行って、大気圧よりも高い陽圧雰囲気を形成し、前記真空槽の内部には、不活性ガスの供給を行って大気圧よりも高い陽圧雰囲気を形成してから、
前記開閉部材を開状態にして、前記真空槽の内部空間と前記ボックスの内部空間とを接続し、前記第一の蒸着容器を前記第二の蒸着容器と交換した後、
前記開閉部材を前記閉状態にし、前記真空槽の内部空間に真空雰囲気を形成する蒸着容器交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機ＥＬ（Electro Luminesence）素子の有機薄膜の成膜には、真空蒸着装置が用いられている。
真空蒸着装置は、真空槽と、加熱手段とを有しており、真空槽内部に真空雰囲気を形成した状態で、容器（坩堝）に収容した蒸着材料を、該真空雰囲気中で加熱して蒸気を発生させ、該蒸気を基板の表面上に到達させて薄膜を成膜する。
【０００３】
通常、成膜中は真空槽内部は真空雰囲気に維持されるが、蒸着材料を補充する場合は、真空槽内部を一旦大気圧に戻し、真空槽を大気雰囲気に接続し、蒸着容器を真空槽外部に取り出し、蒸着材料が収容された新たな蒸着容器と交換する。
蒸着容器を交換後、真空槽を大気雰囲気から遮断し、再び真空雰囲気を形成してから、新たな蒸着容器に収容された蒸着材料を加熱し、成膜を再開する。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ素子の有機薄膜を成膜する場合、蒸着材料として有機材料を用いるが、該有機材料は一般に化学的に不安定であり、大気に触れると大気中の酸素や水分と反応して劣化してしまう。
蒸着容器を交換する際には、真空槽が大気雰囲気に晒されるので、蒸着容器に収容された有機材料が劣化し、その結果、有機ＥＬ素子の発光強度が劣ったり、発光の寿命が短くなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２９７５６４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４９８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、蒸着材料を劣化させずに、蒸着容器の交換や、蒸着材料の補充が可能な真空蒸着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、ボックスと、前記真空槽と前記ボックスとを接続する通路とを有し、前記通路には、開状態では前記真空槽の内部空間と前記ボックスの内部空間とを接続し、閉状態では前記真空槽の内部空間と前記ボックスの内部空間とを遮断する開閉部材が設けられ、前記開閉部材が開状態では、前記真空槽と前記ボックスとの間で、前記通路を通って蒸着容器が搬出入可能に構成され、前記ボックスの少なくとも一部は移動可能であり、前記ボックスの前記少なくとも一部が移動したときに、前記ボックスの内部空間を外部雰囲気に接続する開口が形成されるように構成され、前記開口を通って、前記ボックスの内部空間と、前記ボックスの外部空間との間で前記蒸着容器が搬出入可能にされ、前記ボックスには、前記ボックスの内部空間に配置された前記蒸着容器を把持するグローブが気密に挿入された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記真空槽と、前記ボックスには、真空排気系と、ガス供給系とがそれぞれ接続された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記真空槽の内部空間と、前記ボックスの内部空間は、前記ガス供給系の大気よりも高い圧力の陽圧雰囲気に接続されるように構成された真空蒸着装置である。
本発明は蒸着源であって、真空容器と、第一の開閉部材と、第一の接続部材とを有し、前記第一の接続部材は前記第一の開閉部材を介して前記真空容器の開口に接続され、前記第一の開閉部材が開状態のときに、前記真空容器の内部は前記第一の接続部材の開口に接続され、前記第一の開閉部材が閉状態のとき、前記真空容器の内部は前記第一の接続部材の前記開口から遮断され、前記真空容器の内部には、有機材料が収容された蒸着容器が配置された蒸着源である。
本発明は蒸着源であって、前記蒸着容器の周囲に配置されたヒーターを有する蒸着源である。
本発明は蒸着源であって、前記真空容器には、赤外線を透過する透明な窓が形成された蒸着源である。
本発明は成膜室であって、真空槽と、第二の開閉部材と、第二の接続部材とを有し、前記第二の接続部材は前記第二の開閉部材を介して前記真空槽の開口に接続され、前記第二の開閉部材は、前記真空槽の前記開口を閉塞する弁体を有し、前記弁体を開けた開状態のときに、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の開口に接続され、前記弁体を閉じた閉状態のとき、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の前記開口から遮断され、前記閉状態の前記弁体と、前記第二の接続部材の開口との間の空間には、真空排気系が接続された成膜室である。
本発明は、前記蒸着源と、成膜室とを有し、前記成膜室は、真空槽と、第二の開閉部材と、第二の接続部材とを有し、前記第二の接続部材は前記第二の開閉部材を介して前記真空槽の開口に接続され、前記第二の開閉部材が開状態のときに、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の開口に接続され、前記第二の開閉部材が閉状態のとき、前記真空槽の内部は前記第二の接続部材の前記開口から遮断され、前記第一、第二の接続部材の前記開口周囲は気密に密着する真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記第二の開閉部材は、前記真空槽の開口を閉塞する弁体を有し、閉状態の前記弁体と、前記第二の接続部材の前記開口との間の空間には、真空排気系が接続された真空蒸着装置である。
本発明は、真空槽の内部空間に真空雰囲気を形成し、前記真空槽の内部で、第一の蒸着容器に収容された蒸着材料を加熱して、蒸気を前記真空槽の内部空間に放出させて、基板表面に薄膜を形成した後、前記第一の蒸着容器を、蒸着材料が充填された第二の蒸着容器と交換する方法であって、予め、前記真空槽に、通路を介してボックスを接続しておき、前記薄膜を形成する際は、前記通路を開閉部材で閉状態にして前記真空槽の内部空間を前記ボックスの内部から遮断し、前記ボックスの内部には、真空排気と、不活性ガスの供給を行って、大気圧よりも高い陽圧雰囲気を形成し、前記真空槽の内部には、不活性ガスの供給を行って大気圧よりも高い陽圧雰囲気を形成してから、前記開閉部材を開状態にして、前記真空槽の内部空間と前記ボックスの内部空間とを接続し、前記第一の蒸着容器を前記第二の蒸着容器と交換した後、前記開閉部材を前記閉状態にし、前記真空槽の内部空間に真空雰囲気を形成する蒸着容器交換方法である。
【発明の効果】
【０００７】
蒸着材料を補充する際や、蒸着容器を交換する際に、蒸着材料は大気に曝されないので、劣化しない。蒸着材料が劣化しないから、発光強度が強く、寿命が長い有機ＥＬ素子が得られる。補充される蒸着材料は蒸着容器ごと運搬されるから、従来の補充方法に比べて大気と接触する確率が低い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１（ａ）の符号１は本発明第一例の真空蒸着装置を示しており、真空蒸着装置１は、真空槽１１と、グローブボックス２０と、通路１４とを有している。
グローブボックス２０は、ボックス２１とグローブ３６とを有している。
【０００９】
ボックス２１の内部空間と、真空槽１１の内部空間は、仕切り部材１５によって仕切られている。仕切り部材１５には、一端が真空槽１１の内部空間と面し、他端がボックス２１の内部空間と面する貫通孔が設けられており、その貫通孔で通路１４が構成されている。
【００１０】
通路１４にはバルブのような開閉部材１７が設けられており、開閉部材１７を閉じた閉状態では、通路１４が閉塞され、真空槽１１の内部空間とボックス２１の内部空間とが遮断され、開閉部材１７を開けた開状態では、通路１４が開放され、真空槽１１の内部空間とボックス２１の内部空間とが接続される。
【００１１】
真空槽１１には真空排気系１９が接続されている。開閉部材１７を閉状態にし、真空槽１１内部を真空排気すると、真空槽１１内部に真空雰囲気が形成される。
真空槽１１内部にはヒーター等の加熱手段３９が配置されている。図１（ａ）は、真空雰囲気が形成された真空槽１１内部に、蒸着容器３１ａが配置された状態を示しており、この状態では蒸着容器３１ａは加熱手段３９と接触している。
【００１２】
真空槽１１には、不図示の搬送室が接続されており、成膜対象である基板は、真空槽１１内部の真空雰囲気を維持したまま、搬送室から真空槽１１へ搬入され、蒸着容器３１ａの上方位置で不図示の基板ホルダに保持される。
【００１３】
蒸着容器３１ａには蒸着材料である有機材料３２が収容され、有機材料３２は真空槽１１内の真空雰囲気に曝されている。加熱手段３９に通電し、蒸着容器３１ａを加熱すると、有機材料３２が加熱され、有機材料３２の蒸気が発生し、基板の表面に有機薄膜が形成される。
【００１４】
基板表面に所定膜厚の有機薄膜が形成されたところで、真空槽１１内部の真空雰囲気を維持したまま、有機薄膜が形成された基板を真空槽１１から搬送室へ搬出し、搬出室から新たな基板を真空槽１１へ搬入して基板ホルダに保持させて基板を交換し、交換した新たな基板の表面上に有機薄膜を形成する。
基板の成膜と、基板の交換の間、真空槽１１の内部は真空雰囲気が維持されるから、有機材料３２は大気に曝されない。
蒸着容器３１ａ内の有機材料３２が所定量未満になる前に、使用済みの蒸着容器３１ａ（第一の蒸着容器）を、新たな蒸着容器（第二の蒸着容器）と交換する。
【００１５】
次に、真空蒸着装置１に、交換用の蒸着容器を搬入する工程について説明する。
ここでは、仕切り部材１５は、ボックス２１の壁の一部と真空槽１１の壁の一部が密着して構成されている。
図１（ａ）の符号１３と２３は、仕切り部材１５の真空槽１１側の部分と、ボックス２１側の部分をそれぞれ示しており、ボックス２１を真空槽１１に取り付けた状態では、ボックス２１側の部分２３の通路１４周囲に真空槽１１側の部分１３が密着し、ボックス２１の内部空間は外部空間から遮断されている。
【００１６】
ボックス２１には、真空排気系２９と、ガス供給系２８と、ベントバルブ３７が接続されている。後述するように、ボックス２１内部に大気圧よりも高い陽圧雰囲気が形成されている場合は、開閉部材１７を閉状態にしたまま、真空排気系１８とガス供給系２８のバルブを閉じた状態で、ベントバルブ３７を開放し、ボックス２１内部の圧力を大気圧と略等しくする。
【００１７】
ボックス２１は一部又は全部が移動可能になっている。開閉部材１７を閉状態にしたまま、ボックス２１の一部又は全部を移動させて、ボックス２１を真空槽１１から離すと、ボックス２１の壁と仕切り部材１５の間、ここでは、ボックス２１の壁と、仕切り部材１５の真空槽１１側の部分１３との間に、開口３８が形成され、ボックス２１の内部空間が外部空間に接続される（図１（ｂ））。
【００１８】
内部に有機材料３２が収容され、該有機材料３２が収容された空間が、蓋３３で気密に密閉された交換用の蒸着容器３１ｂを予め用意しておく。
交換用の蒸着容器３１ｂが開口３８を通過可能なように、ボックス２１と真空槽１１の隙間を大きく開け、交換用の蒸着容器３１ｂを、開口３８を通過させて、真空蒸着装置１の外部からボックス２１内部に搬入してから、不図示の固定部材でボックス２１を真空槽１１に取り付け、ボックス２１の内部空間を外部空間から遮断する（図２（ｃ））。
【００１９】
交換用の蒸着容器３１ｂを搬入する時には、ボックス２１内部には大気も浸入するが、開閉部材１７は閉状態に維持されているから、真空槽１１内部には大気が浸入しない。
開閉部材１７の閉状態を維持し、ボックス２１の内部空間を外部空間から遮断したまま、ベントバルブ３７を閉じ、真空排気系２９によりボックス２１内部を真空排気し、大気を排出する。
【００２０】
真空槽１１にはガス供給系１８が接続されている。真空槽１１に接続されたガス供給系１８と、ボックス２１に接続されたガス供給系２８は、不活性ガスが充填されたタンクを有している。
ボックス２１内部に所定圧力の真空雰囲気が形成されたら、真空排気系２９の排気速度を落とし、ガス供給系２８のバルブを開け、ガス供給系２８から不活性ガス（例えばＮ2）を供給し、ボックス２１内部を不活性ガスで置換する。
【００２１】
ボックス２１内部を不活性ガスで置換するには、ボックス２１の内部に真空雰囲気を形成せずに、真空排気と不活性ガスの供給を同時に開始してもよいが、真空雰囲気を形成してから、不活性ガスを供給した方が、ガスの置換効率が良い。
【００２２】
ガス供給系１８、２８は不活性ガスを圧縮するコンプレッサ（不図示）を有しているか、不活性ガスが充填されたタンクの内部圧力が大気圧よりも高くされている。いずれの場合も、ガス供給系１８、２８の少なくとも一部には、大気圧よりも高い陽圧雰囲気が形成されている。
【００２３】
ガス供給系２８のバルブを開けた状態では、ガス供給系２８の陽圧雰囲気にボックス２１の内部空間が接続されるから、ボックス２１の内部に大気圧よりも高い陽圧雰囲気が形成される。
ボックス２１内部に陽圧雰囲気が形成されたら、ガス供給系２８のバルブを開けたまま、真空排気系２９のバルブを閉じ、ベントバルブ３７を開けて、陽圧雰囲気を維持する。
【００２４】
真空槽１１には、上述したように真空雰囲気が形成されている。開閉部材１７を閉じたたまま、真空排気系１９の排気速度を落とし、真空槽１１に接続されたガス供給系１８のバルブを開けて、真空槽１１の内部空間を、ガス供給系１８の陽圧雰囲気に接続すると、ガス供給系１８から不活性ガスが真空槽１１内部に供給されて、真空槽１１内部に陽圧雰囲気が形成される。
【００２５】
ボックス２１の壁のうち、仕切り部材１５以外の部分は、片面が外部空間に露出しており、片面が外部空間に露出する部分に貫通孔が形成されている。グローブ３６はその貫通孔に気密に取り付けられ、指部分がボックス２１の内部に突き出され、使用者はボックス２１の外部からグローブ３６に手を差し入れ、ボックス２１内部で作業可能になっている。
【００２６】
真空槽１１内部とボックス２１内部の陽圧雰囲気を維持したまま、開閉部材１７を開状態にし、グローブ３６又は不図示の搬送器具で、使用済みの蒸着容器３１ａを把持して、真空槽１１からボックス２１へ搬出する。
【００２７】
交換用の蒸着容器３１ｂをグローブ３６で把持し、グローブ３６で把持したまま蒸着容器３１ｂを真空槽１１内部へ搬入するか、ボックス２１内部の不図示の搬送手段まで蒸着容器３１ｂを移動させて、該搬送手段によって蒸着容器３１ｂを真空槽１１内部へ搬入する（図２（ｄ））。
交換用の蒸着容器３１ｂを真空槽１１へ搬入する前か、真空槽１１に搬入した後に、グローブ３６で蓋３３を開けて、蒸着容器３１ｂに収容した有機材料３２を陽圧雰囲気に曝す。
【００２８】
真空槽１１の内部とボックス２１の内部は、不活性ガスで置換されており、しかも、真空槽１１の内部とボックス２１の内部には陽圧雰囲気が形成されているから、外部から大気が進入しない。従って、有機材料３２は酸素や水と接触せず、劣化しない。
真空槽１１内部に、交換用の蒸着容器３１ｂを配置し、該蒸着容器３１ｂに収容された有機材料３２を、真空槽１１の内部空間に露出させたまま、開閉部材１７を閉状態にする。
開閉部材１７を閉状態にしたまま、真空槽１１への不活性ガスの供給を停止し、排気速度を上げて、真空槽１１内部に所定圧力の真空雰囲気を形成してから、加熱手段３９に通電して、成膜を開始する。
【００２９】
ボックス２１に搬入された使用済みの蒸着容器３１ａについては、上述したように、開閉部材１７を閉じたまま、ボックス２１の一部又は全部を移動させて開口３８を形成すれば、ボックス２１の外部に取り出すことができる（図３（ｅ））。使用済みの蒸着容器３１ａを取り出す時には、交換用の新たな蒸着容器３１ｃをボックス２１内部に搬入してもよい。
以上は、ボックス２１の内部空間を外部空間に接続する開口３８を、ボックス２１の壁と仕切り部材１５の間に形成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。
【００３０】
例えば、図４に示す真空蒸着装置２のグローブボックス４０は、壁と、該壁のうち、片面がグローブボックス４０の内部空間と面し、反対側の面が外部空間に面する部分に形成された貫通孔１６と、該貫通孔１６を開閉可能な蓋２７とを有している。
【００３１】
蓋２７で貫通孔１６を覆った閉状態では、グローブボックス４０の内部空間が外部空間から遮断されるが、蓋２７を貫通孔１６から移動させ、貫通孔１６を外部空間に露出させた開状態では、貫通孔１６がグローブボックス４０の外部空間に露出し、グローブボックス４０の内部空間を外部空間に接続する開口が、グローブボックス４０の壁に形成される。
【００３２】
また、加熱手段は真空槽１１の外部に配置してもよい。例えば、加熱手段がレーザー照射装置の場合、加熱手段を真空槽１１の外部に配置し、真空槽１１の壁に赤外線が透過可能な窓部を設け、真空槽１１の外部からレーザー光を照射し、窓部を通過させて、真空槽１１内部に配置された蒸着容器３１の有機材料３２に入射させ、有機材料３２を蒸発させてもよい。
尚、陽圧雰囲気の圧力は、大気圧よりも高ければ特に限定されないが、大気圧＋数％、即ち、１０１３２５Ｐａよりも１０００Ｐａ〜９９９９Ｐａ高い圧力であれば、ボックス２１に大気が浸入し難く、しかも、陽圧雰囲気の形成が容易である。
【００３３】
次に、本発明第二例の真空蒸着装置について説明する。
図５の符号５は本発明第二例の真空蒸着装置を示しており、この真空蒸着装置５は、真空容器５１と、真空槽７１と、接続装置４５とを有しており、真空容器５１と真空槽７１は接続装置４５によって互いに接続されている。
接続装置４５と真空容器５１の間、及び接続装置４５と真空槽７１の間には、第一、第二の開閉部材５２、７２が配置されている。
【００３４】
第一、第二の開閉部材（弁）５２、７２は、第一、第二の弁箱５４、７４と、第一、第二の弁体５６、７６とを有している。
真空容器５１と真空槽７１にはそれぞれ開口５５、７５が設けられている。
【００３５】
第一、第二の弁箱５４、７４は底壁部分（弁座）が、真空容器５１の開口５５周囲と、真空槽７１の開口７５周囲に密着しており、弁座に設けられた開口が、真空容器５１の開口５５と、真空槽７１の開口７５に連通し、第一、第二の弁箱５４、７４の内部空間が、真空容器５１の内部空間と真空槽７１の内部空間にそれぞれ気密に接続されている。
第一、第二の弁体５６、７６は第一、第二の弁箱５４、７４の内部に配置されている。第一、第二の弁体５６、７６はロッド５９、７９に接続されている。ロッド５９、７９は不図示の移動手段に接続され、移動可能になっている。
【００３６】
ロッド５９、７９を移動させると、第一、第二の弁体５６、７６が一緒に移動し、開口５５、７５に着座して、真空容器５１の内部空間と真空槽７１の内部空間を、接続装置４５から遮断する閉状態と、第一、第二の弁体５６、７６が第一、第二の弁箱５４、７４の開口上から移動して、真空容器５１の内部空間と真空槽７１の内部空間を、接続装置４５に接続する開状態に変化する。
【００３７】
真空槽７１は真空排気系８９に接続されている。図５では、第一、第二の弁体５６、７６が開状態にされ、真空容器５１の内部空間と、真空槽７１の内部空間とが接続装置４５を介して接続されており、真空排気系８９によって、真空槽７１の内部空間と、真空容器５１の内部空間は予め真空排気され、所定圧力の真空雰囲気が形成されている。
【００３８】
真空容器５１の内部には、有機材料３２が収容された蒸着容器６５が配置されている。蒸着容器６５には加熱手段であるヒーター６６が取り付けられている。ヒーター６６は端子６７に接続され、端子６７は一部が真空容器５１の外部に気密に導出され、電源６９に接続されている。
【００３９】
第一、第二の弁体５６、７６を開状態にしたまま真空排気を続け、真空容器５１内部と、真空槽７１内部の真空雰囲気を維持し、電源６９からヒーター６６に通電して、有機材料３２を加熱し、真空容器５１の内部空間に有機材料３２の蒸気を発生させる。
有機材料３２の蒸気は、第一の弁箱５４の内部と、接続装置４５と、第二の弁箱７４の内部を通って、開口７５から真空槽７１の内部空間に放出される。
真空槽７１内部の開口７５上方位置には基板ホルダ７７が配置され、基板ホルダ７７と開口７５との間の位置にはシャッター４９が配置されている。
【００４０】
基板ホルダ７７には予め基板７が保持されている。開口７５からの蒸気放出速度が安定したところで、シャッター４９を、基板ホルダ７７と開口７５の間の位置から移動させると、蒸気が基板７に到達し、基板７の表面に有機材料３２の薄膜（有機薄膜）が形成される。
真空槽７１には不図示の搬出入室が接続されており、基板７は、真空槽７１内部と、真空容器５１内部の真空雰囲気を維持したまま、真空槽７１内部に搬出入されるようになっている。
【００４１】
基板７表面の有機薄膜が所定膜厚まで成長したら、基板７を基板ホルダ７７から外し、搬出入室から搬入した新たな基板７を基板ホルダ７７に保持させて、基板の交換を行い、新たな基板７の表面に有機薄膜を成膜する。
基板７の交換と、有機薄膜との成膜を繰り返し、複数枚の基板７に有機薄膜を形成する。基板７を交換している間と、有機薄膜を成膜している間、真空容器５１内部と真空槽７１内部は真空雰囲気が維持されるので、真空容器５１の内部の有機材料３２は劣化しない。
【００４２】
有機材料３２の量が所定量未満になる前に、シャッター４９を閉じ、ヒーター６６への通電を停止して成膜を終了し、第一、第二の弁体５６、７６の両方を閉状態にする。
【００４３】
接続装置４５は第一、第二の接続部材６１、８１とを有している。第一、第二の接続部材６１、８１は、例えば筒状であって、一端が第一、第二の弁箱５４、７４に気密に接続され、他端の開口６２、８２周囲が他の部分より張り出してフランジ部となっている。
第一、第二の接続部材６１、８１は、開口６２、８２が連通するように、ネジ等の固定部材８８で固定され、開口６２、８２周囲のフランジ部が直接、又は、Ｏリング等の密閉部材８９を挟んで密着し、第一、第二の接続部材６１、８１の内部空間が気密に接続されている。
【００４４】
第一、第二の弁体５６、７６を閉状態にしたまま、端子６７を電源６９から取り外し、固定部材８８を第一、第二の接続部材６１、８１から取り外す。
第一の接続部材６１は第一の開閉部材５２を介して真空容器５１に固定されており、固定部材８９を取り外した状態で、真空容器５１を移動させると、第一の開閉部材５２と、第一の接続部材６１とが真空容器５１と一緒に移動し、第一の接続部材６１が第二の接続部材８１から分離して、開口６２、８２が外部空間に露出する。
【００４５】
上述したように、第一、第二の弁体５６、７６が閉状態では、接続装置４５が真空容器５１の内部空間と、真空槽７１の内部空間から遮断されている。即ち、真空容器５１の内部空間と、真空槽７１の内部空間は、第一、第二の接続部材６１、８１から遮断されているから、開口６２、８２が外部空間に露出しても、真空容器５１の内部と真空槽７１の内部には大気が浸入しない。
【００４６】
図６は第一、第二の接続部材６１、８１が分離した状態を示しており、第一の接続部材６１と、第一の開閉部材５２と、真空容器５１とからなる蒸着源５０が、第二の接続部材８１と、第二の開閉部材７２と、真空槽７１とからなる成膜室７０から分離している。
有機材料３２が収容された交換用の蒸着源を用意しておく。
【００４７】
図７の符号５０ｂは交換用の蒸着源を示しており、交換用の蒸着源５０ｂは、蒸着容器６５に有機材料３２が所定量を超える量収容された以外は、成膜室７０から分離された使用済みの蒸着源５０と同じ構成を有しており、同じ部材には同じ符号を付す。
交換用の蒸着源５０ｂの第一の弁体５６は閉状態にされ、真空容器５１の内部空間は外部空間から遮断されている。真空容器５１の内部空間は真空雰囲気が形成されるか、Ｎ2ガス等の不活性ガスで置換され、不活性ガス雰囲気が形成されている。
【００４８】
いずれの場合も、真空容器５１内の酸素ガス濃度と水分濃度は、大気雰囲気と比較して非常に小さくなっており、しかも、真空容器５１の内部空間は外部から遮断され、大気が浸入しないから、真空容器５１内の有機材料３２は劣化しない。
交換用の蒸着源５０ｂの第一の弁体５６と、成膜室７０の第二の弁体７６を閉状態にしたまま、第一の接続部材６１を、第二の接続部材８１に固定部材８９で固定して接続装置４５を形成し、交換用の蒸着源５０ｂを成膜室７０に取り付ける。
【００４９】
図８は交換用の蒸着源５０ｂを成膜室７０に取り付けた状態を示している。接続装置４５の内部には、第一の接続部材６１を第二の接続部材８１に固定する時に大気が入り込むが、第一、第二の弁体５６、７６は閉状態になっているので、大気は真空容器５１の内部と真空槽７１の内部に浸入しない。
ここでは、第二の接続部材８１は真空排気系８９に接続されている。上述したように、第二の接続部材８１は第二の弁箱７４に接続され、第二の弁体７６は第二の弁箱７４の内部にあるから、第二の接続部材８１の開口８２と、閉状態の第二の弁体７６との間の空間が、真空排気系８９に接続されている。
【００５０】
第一、第二の弁体５６、７６を閉状態にしたまま、真空排気系８９を動作させると、第一、第二の弁体５６、７６の間の空間から大気が除去される。
第一、第二の弁体５６、７６の間の空間に所定圧力の真空雰囲気が形成されたところで、第二の弁体７６を閉状態にしたまま、第一の弁体５６を開状態にし、真空排気を続ける。
真空容器５１内部に上述した不活性ガス雰囲気が形成されている場合は、不活性ガスが真空容器５１の内部から排気される。
【００５１】
真空槽７１の内部には所定圧力の真空雰囲気が形成されている。真空容器５１内部の圧力と、真空容器５１と第二の弁体７６の間の空間の圧力が、真空槽７１の内部圧力と略等しくなったところで、第一の弁体５６を開状態にしたまま、第二の弁体７６を閉状態から開状態にし、真空槽７１の内部空間を、真空容器５１の内部空間に接続する。
【００５２】
上述した端子６７を電源６９に接続し、ヒーター６６を電源６９に接続しておく。第一、第二の弁体５６、７６を開状態にしたまま、真空槽７１内部の真空排気を続け、ヒーター６６に通電して有機材料３２を加熱すれば、基板７への有機薄膜の成膜を再開できる。
有機薄膜の成膜中、第二の接続部材８１に接続された真空排気系８９の真空排気を続けてもよいし、停止してもよい。
尚、成膜室７０から分離された使用済みの蒸着源５０は、例えば、図９に示すようなグローブボックス９０の内部に搬入して、有機材料３２を補充することができる。
【００５３】
このグローブボックス９０は、ボックス９１と、ボックス９１に気密に挿入されたグローブ９６とを有している。ボックス９１には、真空排気系９９が接続されており、使用済みの蒸着源５０を、第一の弁体５６を閉状態にしたまま、ボックス９１内部に搬入し、ボックス９１の内部空間を外部空間から遮断し、真空排気系９９を動作させて、ボックス９１内部を真空排気する。
【００５４】
ボックス９１内部の圧力が、使用済みの蒸着源５０の真空容器５１内部の圧力と略等しくなったところで、真空排気を続けながら、第一の弁体５６を開け、真空容器５１の内部空間を、ボックス９１の内部空間に接続する。
【００５５】
真空排気を続け、ボックス９１の内部と、真空容器５１の内部の真空雰囲気を維持するか、排気速度を落とし、不図示のガス供給系から、ボックス９１内部に不活性ガス（例えばＮ2）を供給して、ボックス９１内部と真空容器５１内部に不活性ガス雰囲気を形成する。
【００５６】
ボックス９１内部と真空容器５１内部の、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気を維持しながら、ボックス９１内に予め配置された有機材料３２を、直接又は容器に入れた状態でグローブ９６で把持し、蒸着容器６５の内部に補充する。
または、有機材料３２が収容された新たな蒸着容器をグローブ９６で把持し、使用済みの蒸着源５０の蒸着容器６５と交換し、蒸着源５０に有機材料３２を補充する。
いずれの場合も、有機材料３２の補充は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気で行われ、該雰囲気の酸素濃度と水分濃度は大気に比べて非常に低いから、有機材料３２が劣化しない。
【００５７】
有機材料３２の補充が終了したら、第一の弁体５６を閉状態にしてから、蒸着源５０をボックス９１から搬出し、交換用の蒸着源として使用する。
【００５８】
第二の例の真空蒸着装置５においても、成膜している間と、蒸着容器（蒸着源５０）を交換している間と、蒸着源５０に有機材料３２を補充している間に、有機材料３２が大気と接触せず、有機材料３２が劣化しない。
【００５９】
以上は、加熱手段（ヒーター）が真空容器５１の内部に配置された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、加熱手段がレーザー照射装置９５の場合は真空容器５１の外部に配置してもよい（図１０）。  この場合、真空容器５１の壁の少なくとも一部に赤外線を透過する窓部材９８を設け、レーザー照射装置９５からのレーザー光が、窓部材９６を通過して、有機材料３２に照射されるようにする。
【００６０】
尚、第一、第二例の真空蒸着装置１、５で、真空槽１１、ボックス２１、及び真空容器５１に不活性ガスを供給する場合、不活性ガスは、有機材料３２を科学的に劣化させないものであれば特に限定されず、Ｎ2ガスと、Ａｒガスと、Ｋｒガスとからなる群より選択されるいずれか１種類以上を用いることができる。この中でもＮ2ガス（乾燥Ｎ2ガス）が取り扱いの容易さや価格の面で最も好ましい。
【００６１】
本発明の真空蒸着装置１、５に用いられる有機材料としては、有機ＥＬ素子の有機薄膜用材料があり、例えば、電荷移動材料、電荷発生材料、着色剤、電子移動材料等である。
【００６２】
また、蒸着材料は有機材料に限定されず、蒸着材料として無機材料等を用いることもできる。本発明の真空蒸着装置１、５は、有機薄膜の成膜だけでなく、真空蒸着成膜に広く用いることができる。
【００６３】
第一、第二例の真空蒸着装置１、５で蒸着容器を交換するタイミングは特に限定されないが、一般に、蒸着材料（有機材料）の量が少なくなりすぎると、蒸気の放出速度が不安定になり、膜厚均一性が劣るので、蒸着容器内の有機材料が所定量未満になる前に交換する。具体的には、予め決めた枚数の基板の成膜が終了した時、又は、蒸着容器に残留する有機材料の量を測定し、その残量が所定量に達したら、蒸着容器を交換する。
また、一つの成膜室７０に２つ以上の蒸着源５０を接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】（ａ）：第一例の真空蒸着装置の成膜途中の状態を示す断面図、（ｂ）：交換用の蒸着容器を搬入する工程を説明する断面図
【図２】（ｃ）、（ｄ）：交換用の蒸着容器をボックスから真空槽に搬入する工程を説明する断面図
【図３】（ｅ）：使用済みの蒸着容器を取り出す工程を説明する断面図
【図４】第一例の真空蒸着装置の他の例を説明する断面図
【図５】第二例の真空蒸着装置の成膜途中の状態を説明する断面図
【図６】蒸着源を成膜室から分離させた状態を説明する断面図
【図７】交換用の蒸着源を説明する断面図
【図８】交換用の蒸着源を成膜室に取り付けた状態を説明する断面図
【図９】蒸着源に有機材料を補充する状態を説明する断面図
【図１０】第一例の真空蒸着装置の他の例を説明する断面図
【符号の説明】
【００６５】
１、５……真空蒸着装置    １１……真空槽    １７……開閉部材    ２１……ボックス    １８、２８……ガス供給系    １９、２９……真空排気系    １４……通路    ３１ａ〜３１ｃ……蒸着容器    ３６……グローブ    ３８……開口    ５０……蒸着源    ５１……真空容器    ５２……第一の開閉部材    ６１……第一の接続部材    ６２……第一の接続部材の開口    ７０……成膜室    ７１……真空槽    ７２……第二の開閉部材    ８１……第二の接続部材    ８２……第二の接続部材の開口    ８９……真空排気系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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