(57)【要約】【課題】蒸着材料中の不純物の蒸発を抑えること。【解決手段】ガスフロー蒸着装置１０は、処理容器１１と、材料容器１３と、輸送管１５と、コンダクタンス調整部２１とを備える。処理容器１１は、処理対象の基板Ｓを収容する処理室１２を画成する。材料容器１３は、基板Ｓに成膜される蒸着材料を内部に収容し、蒸着材料の蒸気を含むガスを流出口１４から流出する。輸送管１５は、材料容器１３の流出口１４から処理室１２の内部へ向かって延在し、流出口１４から流出される蒸着材料の蒸気を含むガスを処理室１２の内部へ輸送する。コンダクタンス調整部２１は、輸送管１５に設けられ、材料容器１３の圧力が所定値以上となるように輸送管１５のコンダクタンスを調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の基板を収容する処理室を画成する処理容器と、
前記基板に成膜される蒸着材料を内部に収容し、前記蒸着材料の蒸気を含むガスを流出口から流出する材料容器と、
前記材料容器の前記流出口から前記処理室の内部へ向かって延在し、前記流出口から流出される前記蒸着材料の蒸気を含むガスを前記処理室の内部へ輸送する輸送管と、
前記輸送管に設けられ、前記材料容器の圧力が所定値以上となるように前記輸送管のコンダクタンスを調整するコンダクタンス調整部と
を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記コンダクタンス調整部は、前記材料容器の圧力が０．２〜１０Ｐａとなるように前記輸送管のコンダクタンスを調整することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記コンダクタンス調整部は、前記材料容器の圧力が０．３〜２Ｐａとなるように前記輸送管のコンダクタンスを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記コンダクタンス調整部は、前記処理室の内部へ延在する前記輸送管の出口に装着された蒸着ヘッドであり、
前記蒸着ヘッドは、
前記輸送管を介して輸送された前記蒸着材料の蒸気を含むガスを分散させる多段の分散板と、
前記多段の分散板によって分散された前記蒸着材料の蒸気を含むガスを噴射するノズルとを含み、
各前記分散板には、前記輸送管よりも小さい口径であり、かつ、前記蒸着材料の蒸気を含むガスを下流側へ通流させる開口が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の成膜装置。
【請求項５】
前記コンダクタンス調整部は、前記処理室の内部へ延在する前記輸送管の出口に該出口を遮蔽するように設けられ、前記輸送管よりも小径である穴を有する遮蔽部材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の成膜装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記材料容器の圧力に応じて径が異なる複数の前記穴を有し、
複数の前記穴のうち前記輸送管の出口へ連通する前記穴が動的に変更自在であることを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記材料容器は、
上部に開口が形成された有底筒状の容器本体と、
前記容器本体の内部に積み重ねられ、前記蒸着材料を保持する多段のトレーと、
前記開口を塞ぐように前記容器本体に装着され、前記多段のトレーに保持された前記蒸着材料の蒸気を含むガスを前記輸送管へ流出させる前記流出口を有する蓋体と
を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の成膜装置。
【請求項８】
前記蓋体は、複数の前記流出口を有することを特徴する請求項７に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記蓋体は、前記蓋体の外周縁に沿って延びるように形成された前記流出口を有することを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記材料容器と前記輸送管と前記コンダクタンス調整部との組みを複数備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ（Electro−Luminescence）素子を利用した有機ＥＬディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイに利用される有機ＥＬ素子は、自発光し、反応速度が速く、消費電力が低い等の特徴を有しているため、バックライトを必要とせず、例えば、携帯型機器の表示部等への応用が期待されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子の成膜には、ガスフロー蒸着装置と呼ばれる成膜装置が用いられる場合がある。ガスフロー蒸着装置は、基板に成膜される蒸着材料（例えば、有機ＥＬ素子などの有機材料）を内部に収容し、蒸着材料の蒸気をキャリアガスとともに流出口から流出する材料容器を備える。また、ガスフロー蒸着装置は、材料容器の流出口から基板を収容する収容室の内部へ向かって延在し、材料容器の流出口から流出される蒸着材料の蒸気を含むガス（以下「蒸着材料ガス」という）を収容室内へ輸送する輸送管を備える。
【０００４】
ところで、ガスフロー蒸着装置においては、輸送管を介して輸送された蒸着材料ガスを基板に向けて均一に噴射するために、収容室の内部へ延在する輸送管の出口にノズルを装着することが知られている。例えば、特許文献１には、収容室の内部へ延在する輸送管の出口に、基板の搬送方向と直交する方向に延びるスリットを有するノズルを装着したガスフロー蒸着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３８２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、蒸着材料中の不純物の蒸発を抑えることまでは考慮されていない。すなわち、従来技術では、輸送管の出口に装着されたノズルにより輸送管の入口側に連通する材料容器の圧力が微増するものの、微増後の材料容器の圧力は比較的に低く維持されるので、材料容器の内部の蒸着材料から不純物が多量に蒸発してしまう恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る成膜装置は、処理容器と、材料容器と、輸送管と、コンダクタンス調整部とを備える。処理容器は、処理対象の基板を収容する処理室を画成する。材料容器は、前記基板に成膜される蒸着材料を内部に収容し、前記蒸着材料の蒸気を含むガスを流出口から流出する。輸送管は、前記材料容器の前記流出口から前記処理室の内部へ向かって延在し、前記流出口から流出される前記蒸着材料の蒸気を含むガスを前記処理室の内部へ輸送する。コンダクタンス調整部は、前記輸送管に設けられ、前記材料容器の圧力が所定値以上となるように前記輸送管のコンダクタンスを調整する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の種々の側面及び実施形態によれば、蒸着材料中の不純物の蒸発を抑える成膜装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係るガスフロー蒸着装置を模式的に示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部を示す縦断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部を示す平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、蒸着膜に対するＨＰＬＣ分析の分析結果を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、蒸着膜に対するＨＰＬＣ分析の分析結果を示す図である。
【図４】図４は、蒸着膜に含まれる不純物の割合を示す図である。
【図５】図５は、蒸着膜に含まれる不純物の割合と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。
【図６】図６は、材料容器内の蒸着材料の蒸発率と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、キャリアガスの流量を変更した場合の材料容器内の蒸着材料Ａの蒸発率と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、材料容器内の蒸着材料Ｂの蒸発率と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、一実施形態に係る材料容器の一部を切り欠いた状態を示す斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、一実施形態に係る材料容器を示す縦断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部の変形例１を示す縦断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部の変形例１を示す平面図である。
【図１０】図１０は、一実施形態に係るコンダクタンス調整部の変形例２を示す縦断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、一実施形態に係る材料容器の変形例１を示す縦断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、一実施形態に係る材料容器の変形例１を示す平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、一実施形態に係る材料容器の変形例２を示す縦断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、一実施形態に係る材料容器の変形例２を示す平面図である。
【図１３】図１３は、一実施形態に係るガスフロー蒸着装置の変形例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、この実施形態により開示技術が限定されるものではない。例えば、以下の実施形態では、成膜装置の一例としてガスフロー蒸着装置を挙げて説明するが、これには限られない。
【００１１】
まず、ガスフロー蒸着装置の全体構成について説明する。図１は、一実施形態に係るガスフロー蒸着装置を模式的に示す図である。図１に示すガスフロー蒸着装置１０は、処理対象の基板Ｓを収容する処理室１２を画成する処理容器１１と、基板Ｓに成膜される蒸着材料を内部に収容し、蒸着材料の蒸気を含むガスを流出口１４から流出する材料容器１３とを有する。また、ガスフロー蒸着装置１０は、材料容器１３の流出口１４から処理室１２の内部へ向かって延在し、流出口１４から流出される蒸着材料の蒸気を含むガスを処理室１２の内部へ輸送する輸送管１５を有する。
【００１２】
処理容器１１には、基板Ｓを保持するステージ１７が設けられる。ステージ１７は、例えば基板Ｓを保持する静電チャックを内蔵してもよい。ステージ１７の下方には、コンベアが設けられる。ステージ１７は、コンベアによって、輸送管１５の先端に対して相対的に移動する。これにより、基板Ｓは、輸送管１５の先端に対して相対的に移動する。なお、図１における矢印は基板Ｓの移動方向を示している。
【００１３】
材料容器１３には、図示しないヒータが設けられる。ヒータは、材料容器１３により収容される蒸着材料を加熱する。これにより、材料容器１３の内部において、蒸着材料から当該蒸着材料の蒸気が発生する。また、材料容器１３には、キャリアガス輸送管１９が接続されている。キャリアガス輸送管１９は、キャリアガスとしてＡｒガスを材料容器１３の内部に輸送する。なお、Ａｒガスに替えて、他の不活性ガスを用いることもできる。材料容器１３は、キャリアガス輸送管１９から材料容器１３の内部に輸送されたＡｒガスと蒸着材料の蒸気とを流出口１４から流出する。以下では、材料容器１３の流出口１４から流出される蒸着材料の蒸気を含むガス、すなわち、Ａｒガスと蒸着材料の蒸気との混合ガスを、「蒸着材料ガス」と適宜呼ぶこととする。
【００１４】
輸送管１５には、コンダクタンス調整部２１が設けられる。この例では、コンダクタンス調整部２１は、処理室１２の内部へ延在する輸送管１５の先端部分に設けられているが、輸送管１５の中途部分に設けられても良い。コンダクタンス調整部２１は、材料容器１３の圧力が所定値以上となるように輸送管１５のコンダクタンスを調整する。具体的には、コンダクタンス調整部２１は、材料容器１３の圧力が所定値以上となるように、輸送管１５の内部を流れる蒸着材料ガスに対する抵抗を増大させることで、輸送管１５のコンダクタンスを減少させる。好ましくは、コンダクタンス調整部２１は、材料容器１３の圧力が０．２〜１０Ｐａとなるように、輸送管１５のコンダクタンスを調整する。このように、輸送管１５にコンダクタンス調整部２１を設けることによって、材料容器１３の圧力を所定値以上に維持することができるので、材料容器１３の内部の蒸着材料から不純物が蒸発することを抑制することができる。
【００１５】
次に、図１に示したコンダクタンス調整部２１の構成について具体的に説明する。図２Ａは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部を示す縦断面図であり、図２Ｂは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部を示す平面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、コンダクタンス調整部２１は、処理室１２の内部へ延在する輸送管１５の出口１５ａに該出口１５ａを遮蔽するように設けられた遮蔽部材１２１である。遮蔽部材１２１は、輸送管１５よりも小径である穴１２１ａを有する。穴１２１ａは、輸送管１５の出口１５ａに連通されている。この例では、遮蔽部材１２１は、一つの穴１２１ａを有するが、複数の穴１２１ａを有することもできる。
【００１６】
輸送管１５の内部を流れる蒸着材料ガスは、遮蔽部材１２１の穴１２１ａ以外の部分で遮蔽される。これにより、輸送管１５のコンダクタンスが減少し、輸送管１５の上流側に位置する材料容器１３の圧力が上昇する。一方で、遮蔽部材１２１の穴１２１ａ以外の部分で遮蔽された蒸着材料ガスの一部は、遮蔽部材１２１の穴１２１ａから噴射され、基板Ｓに蒸着される。これにより、基板Ｓに蒸着膜が形成される。
【００１７】
次に、本実施形態のコンダクタンス調整部を設ける前後の、蒸着膜に含まれる不純物の変化について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、蒸着膜に対する高速液体クロマトグラフィー(ＨＰＬＣ：High  Performance  Liquid  Chromatography)分析の分析結果を示す図である。ＨＰＬＣ分析とは、ある物質に含有される成分を成分ごとに分離する分析手法である。ここでは、蒸着材料としてα−ＮＰＤが用いられたものとする。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、横軸は時間［ｍｉｎ］を示し、縦軸は信号強度［％］を示す。また、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、実験例１は、本実施形態のコンダクタンス調整部２１である遮蔽部材１２１が輸送管１５の出口１５ａに設けられた例である。これに対して、比較例０は、蒸着膜の代わりに蒸着材料（α−ＮＰＤ）自体に対してＨＰＬＣ分析が行われた例であり、比較例１は、本実施形態のコンダクタンス調整部２１である遮蔽部材１２１が輸送管１５の出口１５ａに設けられていない例である。
【００１８】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、比較例０及び比較例１では、α−ＮＰＤのピーク以外に、不純物Ａ、不純物Ｂ又は不純物Ｃのピークの高さが比較的に高くなった。これに対して、実験例１では、不純物Ａ、不純物Ｂ又は不純物Ｃのピークの高さは、比較例０及び比較例１よりも低くなった。この分析結果から、遮蔽部材１２１が輸送管１５の出口１５ａに設けられることによって、輸送管１５のコンダクタンスが減少し、材料容器１３の圧力が上昇し、その結果、材料容器１３内の蒸着材料（α−ＮＰＤ）中の不純物の蒸発を抑えることができることが分かる。
【００１９】
図４は、蒸着膜に含まれる不純物の割合を示す図である。図４において、実験例１、比較例０及び比較例１は、図３Ａ及び図３Ｂに示した実験例１、比較例０及び比較例１にそれぞれ対応する。
【００２０】
図４に示すように、比較例０及び比較例１では、蒸着材料（α−ＮＰＤ）に含まれる不純物Ａ、不純物Ｂ又は不純物Ｃの割合が比較的に大きくなった。一方、実験例１では、蒸着材料（α−ＮＰＤ）に含まれる不純物Ａ、不純物Ｂ又は不純物Ｃの割合は、比較例０及び比較例１よりも低くなった。この分析結果から、遮蔽部材１２１が輸送管１５の出口１５ａに設けられることによって、輸送管１５のコンダクタンスが減少し、材料容器１３の圧力が上昇し、その結果、材料容器１３内の蒸着材料（α−ＮＰＤ）中の不純物の蒸発を抑えることができることが分かる。
【００２１】
次に、蒸着膜に含まれる不純物の割合と、材料容器１３の圧力との対応関係について説明する。図５は、蒸着膜に含まれる不純物の割合と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。ここでは、蒸着材料としてα−ＮＰＤが用いられたものとする。図５において、横軸は材料容器１３の圧力[Ｐａ]を示し、縦軸は基板Ｓに形成された蒸着膜に含まれる不純物の割合[％]を示す。図５に示すように、材料容器１３の圧力が０．２Ｐａ以上に設定された場合に、基板Ｓに形成された蒸着膜に含まれる不純物の割合が０．０２％以下に抑えられた。この結果から、材料容器１３の圧力が０．２Ｐａ以上となるように、輸送管１５のコンダクタンスを調整することによって、蒸着膜に含まれる不純物の割合、換言すれば、材料容器１３の内部の蒸着材料中の不純物の蒸発を抑えることができることが分かる。したがって、本実施形態のコンダクタンス調整部２１は、材料容器１３の圧力が０．２Ｐａ以上となるように輸送管１５のコンダクタンスを調整する。
【００２２】
ここで、コンダクタンス調整部２１は、材料容器１３の圧力が過剰に上昇することを回避するために、材料容器１３の圧力が０．２〜１０Ｐａとなるように輸送管１５のコンダクタンスを調整する。これは、材料容器１３の圧力が過剰に上昇した場合には、蒸着材料中の不純物の蒸発が抑えられるだけでなく、蒸着材料自体の蒸発も抑えられ、結果として、蒸着材料の蒸発率が低下するため、このような事態を防止するためである。
【００２３】
図６は、材料容器内の蒸着材料の蒸発率と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。ここでは、蒸着材料としてα−ＮＰＤが用いられたものとする。図６において、横軸は材料容器１３の圧力[Ｐａ]を示し、縦軸は材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率[ｍｇ／ｃｍ２・ｍｉｎ]を示す。図６に示すように、材料容器１３の圧力が１０Ｐａ以下に設定された場合に、材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率が３．０ｍｇ／ｃｍ２・ｍｉｎ以上に維持された。この結果から、材料容器１３の圧力が１０Ｐａ以下となるように、輸送管１５のコンダクタンスを調整することによって、材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率を最適値に維持することができることが分かる。したがって、本実施形態のコンダクタンス調整部２１は、材料容器１３の圧力が０．２〜１０Ｐａとなるように輸送管１５のコンダクタンスを調整する。例えば、コンダクタンス調整部２１としての遮蔽部材１２１の穴１２１ａの穴径は、材料容器１３の圧力が０．２〜１０Ｐａとなるように選定される。
【００２４】
また、本実施形態のコンダクタンス調整部２１は、好ましくは、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａとなるように輸送管１５のコンダクタンスを調整する。例えば、コンダクタンス調整部２１としての遮蔽部材１２１の穴１２１ａの穴径は、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａとなるように選定されることが好ましい。
【００２５】
図７Ａは、キャリアガスの流量を変更した場合の材料容器内の蒸着材料Ａの蒸発率と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。図７Ａに示す例では、蒸着材料Ａとして有機ＥＬ素子などの有機ＥＬ材料が用いられたものとする。図７Ａにおいて、横軸は材料容器１３の圧力［Ｐａ］を示し、縦軸は材料容器１３内の蒸着材料Ａの蒸発率[ｍｇ／ｃｍ２・ｍｉｎ]を示す。また、図７Ａに示す例では、キャリアガスとしてのＡｒガスの流量を２ｓｃｃｍ、８ｓｃｃｍ、３０ｓｃｃｍ及び０ｓｃｃｍ（真空蒸着）に変更した場合に得られた結果を示した。
【００２６】
図７Ａに示すように、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａに設定された場合には、Ａｒガスの流量を異なる値（２ｓｃｃｍ、８ｓｃｃｍ及び３０ｓｃｃｍ）に変更したとしても、材料容器１３内の蒸着材料Ａの蒸発率が最大となった。また、図７Ａに示す例では、Ａｒガスの流量を異なる値（２ｓｃｃｍ、８ｓｃｃｍ及び３０ｓｃｃｍ）に変更した場合の材料容器１３内の蒸着材料Ａの蒸発率は、Ａｒガスの流量を０ｓｃｃｍ（真空蒸着）に変更した場合の材料容器１３内の蒸着材料Ａの蒸発率と比較して、大きくなった。この結果から、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａとなるように輸送管１５のコンダクタンスを調整することによって、材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率を最大とし、かつ、真空蒸着に対応する蒸着率よりも大きい値に維持することができることが分かる。
【００２７】
図７Ｂは、材料容器内の蒸着材料Ｂの蒸発率と、材料容器の圧力との対応関係を示す図である。図７Ｂに示す例では、蒸着材料ＢとしてＨＡＴ−ＣＮが用いられたものとする。図７Ｂにおいて、横軸は材料容器１３の圧力［Ｐａ］を示し、縦軸は材料容器１３内の蒸着材料Ｂの蒸発率[ｍｇ／ｃｍ２・ｍｉｎ]を示す。また、図７Ｂに示す例では、キャリアガスとしてのＡｒガスの流量を８ｓｃｃｍに設定した場合に得られた結果を示した。
【００２８】
図７Ｂに示すように、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａに設定された場合には、材料容器１３内の蒸着材料を蒸着材料Ａから蒸着材料Ｂに変更したとしても、材料容器１３内の蒸着材料Ｂの蒸発率が最大となった。この結果から、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａとなるように輸送管１５のコンダクタンスを調整することによって、材料容器１３内の蒸着材料の種別に関わらず材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率を最大とすることができることが分かる。
【００２９】
このように、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａとなるように輸送管１５のコンダクタンスを調整することで、材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率を最大とし、かつ、真空蒸着に対応する蒸着率よりも大きい値に維持することができる。また、材料容器１３の圧力が０．３〜２Ｐａとなるように輸送管１５のコンダクタンスを調整することで、材料容器１３内の蒸着材料の種別に関わらず材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率を最大とすることができる。
【００３０】
なお、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、キャリアガスとしてのＡｒガスの流量が０ｓｃｃｍ以外である場合に、材料容器１３の圧力が０．３Ｐａ未満となると、蒸着材料の蒸発率が低下した。これは、材料容器１３の圧力が０．３Ｐａ未満となると、Ａｒガスの流れが粘性流から粘性流と分子流との間の中間流に遷移し、蒸着材料の蒸気中の分子とＡｒガス中の分子との衝突が減少し、その結果、Ａｒガスのキャリア機能が低下したためであると考えられる。
【００３１】
次に、図１に示した材料容器１３の構成について具体的に説明する。図８Ａは、一実施形態に係る材料容器の一部を切り欠いた状態を示す斜視図であり、図８Ｂは、一実施形態に係る材料容器を示す縦断面図である。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、材料容器１３は、底板１３４と外壁１３２とを含み上部に開口が形成された容器本体１３６と、容器本体１３６の内部に多段に積み重ねられた複数のトレー１３８と、容器本体１３６の開口を塞ぐように容器本体１３６に装着された蓋体１４０とを有する。
【００３２】
容器本体１３６の外壁１３２には、キャリアガス導入路１３２ａが設けられる。キャリアガス導入路１３２ａは、キャリアガス輸送管１９に接続されている。キャリアガス導入路１３２ａは、容器本体１３６の外壁１３２の内側と複数のトレー１３８の外壁との間のキャリアガス導入空間１４２にキャリアガス輸送管１９からのＡｒガスを導入する。また、容器本体１３６には、図示しないヒータが接続されている。ヒータは、各トレー１３８に保持される蒸着材料Ｘを加熱する。これにより、蒸着材料Ｘから当該蒸着材料Ｘの蒸気が発生する。
【００３３】
トレー１３８は、外観視で環状に形成されており、環状の外壁と該外壁よりも低い環状の内壁とで挟まれた空間に蒸着材料Ｘを保持する。トレー１３８の外壁の頂部には、他のトレー１３８を支持する支持部が形成される。トレー１３８は、支持部に他のトレー１３８を載置することにより、多段に積み重ねられる。トレー１３８の環状の内壁は、流出口１４に至る中央流路１４４を画成する。トレー１３８の外壁には、複数の貫通孔１３８ａが形成される。貫通孔１３８ａは、キャリアガス導入空間１４２に導入されたＡｒガスを蒸着材料Ｘへ連通させる。貫通孔１３８ａから流入されたＡｒガスと蒸着材料Ｘの蒸気とは、蒸着材料ガスとなり、中央流路１４４を介して蓋体１４０へ輸送される。
【００３４】
蓋体１４０は、容器本体１３６を密閉する。蓋体１４０は、中央流路１４４から輸送された蒸着材料ガスを輸送管１５へ流出させる流出口１４を有する。
【００３５】
本実施形態のガスフロー蒸着装置１０によれば、輸送管１５にコンダクタンス調整部２１である遮蔽部材１２１を設けているので、輸送管１５のコンダクタンスを減少させることができ、材料容器１３の圧力を所定値以上に上昇させることができる。その結果、本実施形態によれば、材料容器１３の内部の蒸着材料中の不純物の蒸発を抑えることができ、ひいては、基板Ｓに形成される蒸着膜の品質を向上することができる。
【００３６】
また、本実施形態のガスフロー蒸着装置１０によれば、蒸着材料を保持する複数のトレー１３８を容器本体１３６の内部に多段に積み重ねているので、蒸着材料の表面積を可及的に増大させることができる。その結果、本実施形態によれば、材料容器１３の圧力が所定値以上に上昇した場合でも、蒸着材料自体の蒸発を促進することができ、蒸着材料の蒸発率の低下を抑制することができる。
【００３７】
なお、上述の説明では、輸送管１５の出口１５ａに該出口１５ａを遮蔽するようにコンダクタンス調整部２１としての遮蔽部材１２１を設ける実施形態を一例として示したが、これには限られない。以下、コンダクタンス調整部の変形例について説明する。図９Ａは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部の変形例１を示す縦断面図であり、図９Ｂは、一実施形態に係るコンダクタンス調整部の変形例１を示す平面図である。
【００３８】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、変形例１に係るコンダクタンス調整部２１は、処理室１２の内部へ延在する輸送管１５の出口１５ａに該出口１５ａを遮蔽するように設けられ、出口１５ａよりも小径である複数の穴２２１ａを有する遮蔽部材２２１である。複数の穴２２１ａの径は、輸送管１５の上流側に位置する材料容器１３の圧力に応じて、それぞれ異なる値に設定されている。例えば、材料容器１３の圧力が０．２Ｐａとなる場合には、複数の穴２２１ａのうち一の穴２２１ａの径は４．３０ｍｍに設定され、材料容器１３の圧力が０．３Ｐａとなる場合には、他の穴２２１ａの径は３．５９ｍｍに設定される。
【００３９】
また、複数の穴２２１ａのうち輸送管１５の出口１５ａへ連通する穴２２１ａは動的に変更自在とされている。すなわち、遮蔽部材２２１は、軸部材２２２に対して回転自在に取り付けられており、遮蔽部材２２１が軸部材２２２の周囲を回転することによって、複数の穴２２１ａのうち一の穴２２１ａが、輸送管１５の出口１５ａへ連通する。
【００４０】
変形例１に係るコンダクタンス調整部２１によれば、輸送管１５に設けられた遮蔽部材２２１の複数の穴２２１ａのうち輸送管１５の出口１５ａへ連通する穴２２１ａを動的に変更自在としたので、輸送管１５のコンダクタンスを所望の値に調整することができる。その結果、輸送管１５のコンダクタンスを自由な値に設定することができるので、輸送管１５の上流側に位置する材料容器１３の圧力を適切に変更することができ、材料容器１３の内部の蒸着材料の種類に関わらず、蒸着材料中の不純物の蒸発を抑えることができる。
【００４１】
図１０は、一実施形態に係るコンダクタンス調整部の変形例２を示す縦断面図である。図１０に示すように、変形例２に係るコンダクタンス調整部２１は、処理室１２の内部へ延在する輸送管１５の出口１５ａに装着された蒸着ヘッド３２１である。蒸着ヘッド３２１は、蒸着ヘッド３２１の本体容器内に互いに板面を対向させて間隔を空けて配置された多段の分散板（第１の分散板３３１、第２の分散板３３３及び第３の分散板３３５）を有する。第１の分散板３３１、第２の分散板３３３及び第３の分散板３３５は、輸送管１５を介して蒸着ヘッド３２１へ輸送された蒸着材料ガスを分散させる。
【００４２】
第１の分散板３３１には、蒸着材料ガスを下流側の第２の分散板３３３に向けて通流させる開口３３１ａが形成される。第２の分散板３３３には、蒸着材料ガスを下流側の第３の分散板３３５に向けて通流させる開口３３３ａが形成される。第３の分散板３３５には、蒸着材料ガスを下流側の流路に向けて通流させる開口３３５ａが形成される。また、蒸着ヘッド３２１は、第１の分散板３３１、第２の分散板３３３及び第３の分散板３３５によって分散された蒸着材料ガスを噴射するノズル３２２を有する。なお、開口３３５ａは、説明の便宜上、蒸着材料ガスの流れの順方向に位置する方を開口３３５ａ−１とし、蒸着材料ガスの流れの逆方向に位置する方を開口３３５ａ−２とする。また、開口３３５ａ−１と開口３３５ａ−２とを特に区別しない場合には、単に開口３３５ａという。
【００４３】
第１の分散板３３１、第２の分散板３３３及び第３の分散板３３５は、輸送管１５を介して輸送された蒸着材料ガスを２方向に分岐させる第１のガス流路３３６ａを形成する。また、第１の分散板３３１、第２の分散板３３３及び第３の分散板３３５は、第１のガス流路３３６ａによって２方向に分岐された蒸着材料ガスをそれぞれ多段階に順次２方向に分岐させる第２のガス流路３３７ａ、３３８ａを形成する。この例では、第２のガス流路は、２段階であるが、１又は複数の任意の段数とすることができる。また、第２のガス流路３３８ａは、説明の便宜上、蒸着材料ガスの流れの順方向に位置する方を第２のガス流路３３８ａ−１とし、蒸着材料ガスの流れの逆方向に位置する方を第２のガス流路３３８ａ−２とする。また、第２のガス流路３３８ａ−１と第２のガス流路３３８ａ−２とを特に区別しない場合は、単に第２のガス流路３３８ａという。
【００４４】
輸送管１５から蒸着ヘッド３２１へ流入した蒸着材料ガスは、第１のガス流路３３６ａで２方向に分岐する。第１のガス流路３３６ａで２方向に分岐した蒸着材料ガスはそれぞれ、第２のガス流路３３７ａで再び２方向に分岐する。第２のガス流路３３７ａで２方向に分岐した蒸着材料ガスのうち、ガス流れの順方向に通流した蒸着材料ガスは第２のガス流路３３８ａ−１で再び２方向に分岐する。第２のガス流路３３７ａで２方向に分岐した蒸着材料ガスのうち、ガス流れの順方向と反対側の方向（逆方向）に通流した蒸着材料ガスは第２のガス流路３３８ａ−２で再び２方向に分岐する。第２のガス流路３３８ａで分岐された蒸着材料ガスは、ノズル３２２から噴射され、基板Ｓに蒸着される。このように、蒸着ヘッド３２１内の蒸着材料ガスの流路はトーナメント状に形成される。
【００４５】
また、第１の分散板３３１の開口３３１ａ、第２の分散板３３３の開口３３３ａ及び第３の分散板３３５の開口３３５ａは、口径が輸送管１５よりも小さくなるように形成されている。
【００４６】
変形例２に係るコンダクタンス調整部２１によれば、蒸着材料ガスを分散させる多段の分散板における各開口を口径が輸送管１５よりも小さくなるように形成したので、輸送管１５のコンダクタンスを減少させつつ、蒸着材料ガスを適度に分散させることができる。その結果、輸送管１５の上流側に位置する材料容器１３の圧力を所定値以上に上昇させるとともに、蒸着材料ガスをノズル３２２から均一に噴射することができるので、蒸着材料中の不純物の蒸発を抑えつつ、基板Ｓに形成される蒸着膜の均一性を向上することができる。
【００４７】
ところで、上述の説明では、一つの流出口１４のみを有する蓋体１４０を材料容器１３の容器本体１３６に装着した実施形態を一例として示したが、これには限られない。以下、材料容器の変形例について説明する。図１１Ａは、一実施形態に係る材料容器の変形例１を示す縦断面図であり、図１１Ｂは、一実施形態に係る材料容器の変形例１を示す平面図である。
【００４８】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、変形例１に係る材料容器１３は、底板１３４と外壁１３２とを含み上部に開口が形成された容器本体１３６と、容器本体１３６の内部に多段に積み重ねられた複数のトレー４３８と、容器本体１３６の開口を塞ぐように容器本体１３６に装着された蓋体１４０とを有する。
【００４９】
容器本体１３６の底板１３４には、キャリアガス導入路１３２ａが設けられる。キャリアガス導入路１３２ａは、キャリアガス輸送管１９に接続されている。キャリアガス導入路１３２ａは、トレー４３８の内周壁で囲まれたキャリアガス導入空間４４０にキャリアガス輸送管１９からのＡｒガスを導入する。また、容器本体１３６には、図示しないヒータが接続されている。ヒータは、各トレー４３８に保持される蒸着材料Ｘを加熱する。これにより、蒸着材料Ｘから当該蒸着材料Ｘの蒸気が発生する。
【００５０】
トレー４３８は、外観視で環状に形成されており、環状の外壁と該外壁よりも高い環状の内壁とで挟まれた空間に蒸着材料を保持する。トレー４３８の内壁の頂部には、他のトレー４３８を支持する支持部が形成される。トレー４３８の環状の外壁と容器本体１３６の外壁１３２の内側とは、流出口１４に至る環状流路４４２を画成する。トレー４３８の外壁には、複数の貫通孔（不図示）が形成される。貫通孔は、キャリアガス導入空間４４０に導入されたＡｒガスを蒸着材料Ｘへ連通させる。貫通孔から流入されたＡｒガスと蒸着材料Ｘの蒸気とは、蒸着材料ガスとなり、環状流路４４２を介して蓋体１４０へ輸送される。
【００５１】
蓋体１４０は、容器本体１３６を密閉する。蓋体１４０は、環状流路４４２から輸送された蒸着材料ガスを輸送管１５へ流出させる２つの流出口１４を有する。この例では、蓋体１４０は、２つの流出口１４を有するが、３つ以上の複数の個数とすることができる。
【００５２】
変形例１に係る材料容器１３によれば、蒸着材料を保持する複数のトレー４３８を容器本体１３６の内部に多段に積み重ねるとともに、複数の流出口１４を蓋体１４０に設けたので、蒸着材料の表面積を増大させつつ蒸着材料ガスを輸送管１５へ容易に流出させることができる。その結果、材料容器１３の圧力が所定値以上に上昇した場合でも、蒸着材料自体の蒸発を一層促進することができ、蒸着材料の蒸発率の低下を効率良く抑制することができる。
【００５３】
図１２Ａは、一実施形態に係る材料容器の変形例２を示す縦断面図であり、図１２Ｂは、一実施形態に係る材料容器の変形例２を示す平面図である。変形例２に係る材料容器１３は、図１１Ａ及び図１１Ｂで説明した材料容器１３と基本的には同様の構成を有しており、蓋体１４０の流出口１４の形状が図１１Ａ及び図１１Ｂで説明した材料容器１３と異なる。したがって、図１１Ａ及び図１１Ｂで説明した材料容器１３と同様の構成については、説明を省略する。
【００５４】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、変形例２に係る材料容器１３において、蓋体１４０は、蓋体１４０の外周縁に沿って延びるように形成された流出口１４を有する。この例では、流出口１４は、蓋体１４０の外周縁に沿って延びるように円形状に形成されている。
【００５５】
変形例２に係る材料容器１３によれば、蒸着材料を保持する複数のトレー４３８を容器本体１３６の内部に多段に積み重ねるとともに、蓋体１４０の外周縁に沿って延びるように形成された流出口１４を蓋体１４０に設けたので、蒸着材料の表面積を増大させつつ蒸着材料ガスを輸送管１５へ容易に流出させることができる。その結果、材料容器１３の圧力が所定値以上に上昇した場合でも、蒸着材料自体の蒸発を一層促進することができ、蒸着材料の蒸発率の低下を効率良く抑制することができる。
【００５６】
次に、一実施形態に係るガスフロー蒸着装置の変形例について説明する。図１３は、一実施形態に係るガスフロー蒸着装置の変形例を模式的に示す図である。なお、図１３において、紙面に対して垂直方向が基板Ｓの移動方向であるものとする。また、図１３において図１と同一の部分には同一の符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
図１３に示すように、変形例に係るガスフロー蒸着装置１００は、材料容器１３と輸送管１５とコンダクタンス調整部２１との組みを複数備える。より具体的には、ガスフロー蒸着装置１００において、材料容器１３と輸送管１５とコンダクタンス調整部２１との組みは、基板Ｓの移動方向と交差する方向である基板Ｓの幅方向に沿って複数配列されている。
【００５８】
材料容器１３は、基板Ｓに成膜される蒸着材料Ｘをそれぞれ収容し、蒸着材料Ｘの蒸気を含むガスを流出口１４からそれぞれ流出する。材料容器１３のキャリアガス輸送管１９には、開閉バルブ１９ａが設けられている。
【００５９】
輸送管１５は、流出口１４から流出される蒸着材料Ｘの蒸気を含むガスを処理室１２へそれぞれ輸送する。輸送管１５の管径は、流出口の口径と略同一に形成されている。輸送管１５の中途には、開閉バルブ１５ｂが設けられている。
【００６０】
コンダクタンス調整部２１は、例えば、処理室１２の内部へ延在する輸送管１５の出口に該出口を遮蔽するように設けられた遮蔽部材１２１である。遮蔽部材１２１は、輸送管１５よりも小径である複数の穴１２１ａを有する。
【００６１】
変形例のガスフロー蒸着装置１００によれば、材料容器１３と輸送管１５とコンダクタンス調整部２１との組みを複数備えるので、各材料容器１３の圧力が蒸着材料の蒸発率を確保するための最適値となるように各輸送管１５のコンダクタンスを容易に調整することができる。このため、変形例のガスフロー蒸着装置１００によれば、材料容器１３と輸送管１５とコンダクタンス調整部２１との組みを複数備えるだけの簡易な構成で、各材料容器１３内の蒸着材料の蒸発率を最大に設定することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ガスフロー蒸着装置（成膜装置）
１１  処理容器
１２  処理室
１３  材料容器
１４  流出口
１５  輸送管
１５ａ  出口
２１  コンダクタンス調整部
１２１、２２１  遮蔽部材
１２１ａ、２２１ａ  穴
１３６  容器本体
１３８、４３８  トレー
１４０  蓋体
３２１  蒸着ヘッド
３２２  ノズル
３３１  第１の分散板
３３１ａ  開口
３３３  第２の分散板
３３３ａ  開口
３３５  第３の分散板
３３５ａ  開口
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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