(57)【要約】【課題】  ニードルバルブを用いることなく、良好なコンダクタンスを実現させる。【解決手段】  蒸着源を収容する収容部と、前記蒸着源から気化させた気化材料を被処理基板に向けて放出する放出口と、気化材料を収容部から放出口まで案内する案内通路と、案内通路の中途部に設けられるとともに、案内通路における気化材料の流通を遮断可能なシャッタ装置とを備え、シャッタ装置は、気化材料を流通可能な第１開口部を有する第１の板状部材と、気化材料を流通可能な第２開口部を有する第２の板状部材とを備える。第１の板状部材は、第２の板状部材の第２開口部を閉塞可能な第１閉塞部を備える。第２の板状部材は、第１の板状部材の第１開口部を閉塞可能な第２閉塞部を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着源を収容する収容部と、前記蒸着源から気化させた気化材料を被処理基板に向けて放出する放出口と、前記気化材料を前記収容部から前記放出口まで案内する案内通路と、前記案内通路の中途部に設けられるとともに、前記案内通路における前記気化材料の流通を遮断可能なシャッタ装置とを備え、
前記シャッタ装置は、前記気化材料を流通可能な第１開口部を有する第１の板状部材と、前記気化材料を流通可能な第２開口部を有する第２の板状部材とを備え、
前記第１の板状部材は、前記第２の板状部材の前記第２開口部を閉塞可能な第１閉塞部を備え、
前記第２の板状部材は、前記第１の板状部材の前記第１開口部を閉塞可能な第２閉塞部を備えることを特徴とする蒸着用坩堝。
【請求項２】
前記シャッタ装置は、前記第１の板状部材の前記第１開口部と前記第２の板状部材の第２開口部とを重ねることによって、前記蒸着源からの気化材料を流通するように構成され、前記第２開口部は、複数の孔によって構成される請求項１に記載の蒸着用坩堝。
【請求項３】
前記シャッタ装置は、前記第１の板状部材に対して前記第２の板状部材を相対的に回転させることによって、前記気化材料の流通の遮断及び遮断解除を行うように構成され、
前記第２の板状部材を回転駆動するための駆動装置をさらに備える請求項１又は２に記載の蒸着用坩堝。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の蒸着用坩堝と、前記蒸着用坩堝を内部に収納可能な真空室と、前記真空室に接続される真空ポンプと、前記蒸着用坩堝を加熱するためのヒータと、前記蒸着源からの前記気化材料が前記被処理基板に付着して形成される膜の厚さを測定するためのセンサとを備え、
前記蒸着用坩堝は、前記案内通路から分岐して前記気化材料を外部に案内する分岐案内通路を備え、前記センサは、前記分岐案内通路から前記蒸着用坩堝の外部に放出される気化材料の量を検知可能に構成されることを特徴とする蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着源から気化させた気化材料を被処理基板に蒸着させるための蒸着用坩堝及び蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蒸着装置としては、例えば、真空室内に被処理基板を配置するとともに、この被処理基板から所定の間隔をおいて蒸着源を配置し、この蒸着源から気化させた気化材料を被処理基板に向けて放出することによって、所定の膜厚の薄膜を形成するものが一般的である。
【０００３】
より具体的には、この蒸着装置は、蒸着源を収容する収容部（材料収納部）を有する坩堝と、収容部の蒸着源からの気化材料をリーク又は停止するように開閉されるバルブと、バルブから送られる気化材料を、真空槽内に配置される被処理基板に向けて放出する放出部（放射部）とを備えている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この蒸着装置のバルブには、ニードルバルブが使用されている。ニードルバルブは、先鋭なニードルと、ニードルの先端が嵌り込むことにより、流路が閉じられ或いは流路断面積が絞られる孔を伴う弁座とを有している。
【０００５】
ニードルバルブは、ニードルの先端が弁座に嵌ることによって、気化材料の流通を停止でき、流路断面積を変化させることで、気化材料の流通量を調節することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６７３１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来の蒸着装置においては、ニードルバルブによる気化材料の流通量の調整が可能であるが、その構造上、コンダクタンス（流れ易さ）が小さく、大幅な流量の調整が難しい。したがって、被処理基板への気化材料の蒸着レートによっては、良好なコンダクタンスを実現できない場合が考えられる。
【０００８】
本発明は、上記に事情に鑑みてなされたものであって、ニードルバルブを用いることなく、良好なコンダクタンスを実現可能な蒸着用坩堝及び蒸着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る蒸着用坩堝は、上記の課題を解決するためのものであって、蒸着源を収容する収容部と、前記蒸着源から気化させた気化材料を被処理基板に向けて放出する放出口と、前記気化材料を前記収容部から前記放出口まで案内する案内通路と、前記案内通路の中途部に設けられるとともに、前記案内通路における前記気化材料の流通を遮断可能なシャッタ装置とを備え、前記シャッタ装置は、前記気化材料を流通可能な第１開口部を有する第１の板状部材と、前記気化材料を流通可能な第２開口部を有する第２の板状部材とを備え、前記第１の板状部材は、前記第２の板状部材の前記第２開口部を閉塞可能な第１閉塞部を備え、前記第２の板状部材は、前記第１の板状部材の前記第１開口部を閉塞可能な第２閉塞部を備えることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、シャッタ装置は、第１の板状部材と第２の板状部材とを重ね合わせ、第１の板状部材の第１閉塞部によって第２の板状部材の第２開口部を閉塞し、第２の板状部材の第２閉塞部によって第１の板状部材の第１開口部を閉塞することによって、案内通路における気化材料の流通を遮断できる。
【００１１】
また、シャッタ装置は、第１の板状部材の第１開口部と第２の板状部材の第２開口部とを重ねることによって、この第１開口部及び第２開口部を通じて、気化材料を案内通路中に流通させることができる。また、第１開口部と第２開口部との重なりの程度を変更することによって、気化材料の流通量を調整することができる。
【００１２】
このように、本発明に係る蒸着用坩堝は、第１の板状部材と第２の板状部材とを重ねるだけで、気化材料の流通量を調整できることから、ニードルバルブを用いることなく、良好なコンダクダンスを実現できる。
【００１３】
また、本発明に係る蒸着用坩堝によれば、前記シャッタ装置は、前記第１の板状部材の前記第１開口部と前記第２の板状部材の第２開口部とを重ねることによって、前記蒸着源からの気化材料を流通するように構成され、前記第２開口部は、複数の孔によって構成されることが望ましい。
【００１４】
かかる構成によれば、第２開口部が複数の孔によって構成されているので、これらの孔の径や密度（第２の板状部材の単位面積当たりに存在する孔の個数）を変化させることによっても、良好なコンダクタンスを確保できる。
【００１５】
また、本発明に係る蒸着用坩堝によれば、前記シャッタ装置は、前記第１の板状部材に対して前記第２の板状部材を相対的に回転させることによって、前記気化材料の流通の遮断及び遮断解除を行うように構成され、前記第２の板状部材を回転駆動するための駆動装置をさらに備える構成を採用できる。
【００１６】
かかる構成によれば、駆動装置によって第２の板状部材を駆動することによって、シャッタ装置は、自動で気化材料の流通量の調整及び遮断を行うことができる。
【００１７】
本発明に係る蒸着装置は、上記のいずれかの蒸着用坩堝と、前記蒸着用坩堝を内部に収納可能な真空室と、前記真空室に接続される真空ポンプと、前記蒸着用坩堝を加熱するためのヒータと、前記蒸着源からの前記気化材料が前記被処理基板に付着して形成される膜の厚さを測定するためのセンサとを備え、前記蒸着用坩堝は、前記案内通路から分岐して前記気化材料を外部に案内する分岐案内通路を備え、前記センサは、前記分岐案内通路から前記蒸着用坩堝の外部に放出される気化材料の量を検知可能に構成されることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、坩堝のシャッタ装置において、第１の板状部材と第２の板状部材とを重ねるだけで、気化材料の流通量を調整できることから、蒸着装置は、ニードルバルブを用いることなく、良好なコンダクダンスを実現できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ニードルバルブを用いることなく、良好なコンダクタンスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係る蒸着装置の側面断面図を示す。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る坩堝の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は、本発明に係る蒸着装置の一実施形態を示す。
【００２２】
本実施形態における蒸着装置１は、いわゆる近接蒸着によって、例えば、有機ＥＬ素子その他の素子を製造するために使用される。この蒸着装置１は、所定の被処理基板２に、蒸着源３から気化させた気化材料を蒸着することにより、所定厚さの薄膜を形成する。より具体的には、この蒸着装置１は、真空室４と、真空室４に接続される真空ポンプ（図示せず）と、蒸着源３と、真空室４内に収納される蒸着用坩堝（以下、単に「坩堝」という）５と、坩堝５の近傍位置に設けられるとともに被処理基板２に形成される薄膜の厚さを測定するためのセンサ６と、坩堝５を加熱するヒータ（図示せず）と、制御装置７とを備える。
【００２３】
坩堝５は、図１及び図２に示すように、蒸着源３を収容する収容部１１と、蒸着源３から放出される気化材料を被処理基板２に案内する案内通路１２と、案内通路１２の一端部に設けられるとともに、この案内通路１２を通過する気化材料を、被処理基板２に向けて放出する放出口１３と、案内通路１２の中途部から分岐して坩堝５の外部に連通する分岐案内通路１４と、案内通路１２の中途部に設けられるとともに、この案内通路１２を通る気化材料を遮断可能なシャッタ装置１５とを有する。
【００２４】
収容部１１は、蒸着源３を収容すべく、底壁部１６と、この低壁部１６に対して垂直に設けられる側壁部１７とを有する。収容部１１には、これらの壁部１６，１７によって囲繞されることによって、気化材料の収容空間が形成される。収容部１１は、その外側からヒータによって加熱されることで、蒸着源３にその熱を伝えるように構成される。
【００２５】
案内通路１２は、収容部１１を覆うように設けられる壁部によって形成される。案内通路１２は、蒸着源３から放出される気化材料を、上方に案内し、その後、横方向に案内する。さらに、案内通路１２は、その後、気化材料を下方に案内するとともに、放出口１３を介して気化材料を被処理基板２に向かって放出させる。放出口１３から放出された気化材料は、被処理基板２に付着して、その表面に、これによる膜が形成される。
【００２６】
分岐案内通路１４は、坩堝５の上部の壁部に設けられている。より具体的には、分岐案内通路１４は、坩堝５の上部の壁部を貫通して外部と連通する孔（オリフィス）によって構成される。図１に示すように、坩堝５の外面には、分岐案内通路１４に一致するように円筒部材１９が設けられている。この円筒部材１９の内側の部分は、分岐案内通路１４と連通している。この構成により、分岐案内通路１４は、この円筒部材１９によって延長されている。
【００２７】
シャッタ装置１５は、気化材料を流通可能な第１の板状部材２１と、第１の板状部材２１に重ねられるとともに、気化材料を流通可能な第２の板状部材２２と、第２の板状部材２２を駆動する駆動装置２３を備える。第１の板状部材２１及び第２の板状部材２２は、金属によって円板状に構成されている。
【００２８】
第１の板状部材２１は、坩堝５の収容部１１の上部に固定されている。この第１の板状部材２１は、気化材料を流通可能な開口部（以下「第１開口部」という）２６を有する。同様に、第２の板状部材２２は、気化材料を流通可能な開口部（以下「第２開口部」という）２７を有する。
【００２９】
第１開口部２６は、第１の板状部材２１の所定の位置に貫通して形成される１つの開口部である。第２開口部２７は、図２（ａ）に示すように、第２の板状部材２２に貫通形成される複数の孔２７ａである。図２（ｂ）に示す第２開口部２７の孔２７ａは、図２（ａ）に示す第２開口部２７の孔２７ａよりも大きくなっている。このように、第２開口部２７の孔２７ａは、大小異なるものを第２の板状部材２２に一緒に形成してもよい。
【００３０】
第１の板状部材２１と第２の板状部材２２は重ね合わせられて使用される。シャッタ装置１５は、第１の板状部材２１の第１開口部２６と第２の板状部材２２の第２開口部２７とが重なったときに、蒸着源３からの気化材料が案内通路１４を流通することを許容する。
【００３１】
第１の板状部材２１において、第１開口部２６が設けられていない部分は、第２の板状部材２２の第２開口部２７を閉塞することができる。以下、この部分を第１閉塞部２８という。また、第１の板状部材２１の中央部には、その厚さ方向に貫通する孔３０が形成されている。
【００３２】
第２の板状部材２２において、第２開口部２７が設けられていない部分は、第１の板状部材２１の第１開口部２６を閉塞することができる。以下、この部分を第２閉塞部２９という。
【００３３】
駆動装置２３は、第２の板状部材２２に連結されるシャフト３１と、このシャフト３１を駆動するためのモータ３２と、シャフト３１に設けられる第１歯車３３と、モータ３２の軸部３２ａに設けられる第２歯車３４とを有する。
【００３４】
シャフト３１の一端部は、第１の板状部材２１に形成されている孔３０に挿通されるとともに、第２の板状部材２２の一方の面に固定されている。シャフト３１の他端部は、真空室４の外部に露出するとともに、第１歯車３３に固定されている。
【００３５】
第１歯車３３と第２歯車３４とは噛合しており、モータ３２によってその軸部３２ａが回転すると、これらの歯車３３，３４を通じてシャフト３１が回転し、これに伴って第２の板状部材２２が回転することとなる。
【００３６】
センサ６には、水晶振動子（ＱＣＭ）が使用される。このセンサ６は、真空室４内において、坩堝５に近接する位置に設けられている。より具体的には、センサ６は、坩堝５の壁部に形成される分岐案内通路１４の上方に配置される。
【００３７】
制御装置７は、所定の配線を介してセンサ６及びシャッタ装置１５のモータ３２に接続されている。制御装置７は、センサ６によって検出されるデータを受信するとともに、このデータに基づいて、モータ３２の制御を行うように構成されている。制御装置７としては、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）その他の演算制御装置が使用され得る。
【００３８】
以上説明した本発明によれば、シャッタ装置１５は、第１の板状部材２１の第１開口部２６と第２の板状部材２２の第２開口部２７とを重ねることによって、この第１開口部２６及び第２開口部２７を通じて、気化材料を案内通路中に流通させることができる。また、シャッタ装置１５は、第１開口部２６と第２開口部２７との重なりの程度を変更することによって、気化材料の流通量を調整することができる。したがって、本発明は、第１の板状部材２１と第２の板状部材２２とを重ねるだけで、気化材料の流通量を調整できることから、ニードルバルブを用いることなく、良好なコンダクダンスを実現できる。
【００３９】
また、第２の板状部材２２の第２開口部２７が複数の孔２７ａによって構成されているので、これらの孔の径や密度（第２の板状部材２２の単位面積当たりに存在する孔の個数）を変化させることによっても、良好なコンダクタンスを実現できるようになる。
【００４０】
また、シャッタ装置１５は、駆動装置２３によって第２の板状部材２２を駆動することによって、自動で気化材料の流通量を調整及び遮断できるようになる。
【００４１】
なお、本発明に係る坩堝及び蒸着装置は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、本発明に係る坩堝及び蒸着装置は、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係る坩堝及び蒸着装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４２】
例えば、上記の実施形態では、第１の板状部材２１を坩堝５の収容部１１の上部に固定して、その下側で、第２の板状部材２２を回転させうる構成を採用しているが、これに限定されない。第２の板状部材２２が第１の板状部材の上側で重なる構成を採用できる。
【００４３】
また、収容部１１を坩堝５とは別体に構成するとともに、第２の板状部材２２を回転させることなく、収容部１１及びこれに固定される第１の板状部材２１を第２の板状部材２２に対して相対的に回転させることで、気化材料の遮断及びその流通量の調整を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…蒸着装置、２…真空室４、３…被処理基板、４…真空室、５…坩堝、６…センサ、７…制御装置、１１…収容部、１２…案内通路、１３…放出口、１４…分岐案内通路、１５…シャッタ装置、１６…底壁部、１７…側壁部、１９…円筒部材、２１…第１の板状部材、２２…第２の板状部材、２３…駆動装置、２６…第１開口部、２７…第２開口部、２７ａ…孔、２８…第１閉塞部、２９…第２閉塞部、３０…孔、３１…シャフト、３２…モータ、３２ａ…軸部、３３…第１歯車、３４…第２歯車
【図１】
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【図２】
2014047373.tif 000004