(57)【要約】  発生槽内で発生した有機化合物蒸気が、有機化合物を発生槽に供給する内側接続管に逆流しない技術を提供する。有機材料が配置された貯蔵槽３１と、有機材料を加熱して有機材料の蒸気を発生させる発生槽３３と、貯蔵槽３１内の有機材料を発生槽３３に供給する輸送装置３２とを有する有機薄膜製造装置１において、輸送装置３２は、貯蔵槽３１の内部雰囲気と発生槽３３の内部雰囲気とを気密に接続する外側接続管３７と、外側接続管３７の内部に配置され、貯蔵槽３１内部から発生槽３３内部に有機材料を移動させる石英から成る内側接続管３８の内部に気体を導入するガス導入口４２が設けられている。
2010098308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機材料が配置された貯蔵槽と、
前記有機材料を加熱して前記有機材料の蒸気を発生させる発生槽と
前記貯蔵槽内の前記有機材料を前記発生槽に供給する輸送装置とを有する有機化合物蒸気発生装置であって、
前記輸送装置は、
前記貯蔵槽の内部雰囲気と前記発生槽の内部雰囲気とを気密に接続し、前記貯蔵槽内の前記有機材料を通過させ、前記発生槽内に移動させる接続配管と、
前記接続配管に形成され、気体を供給するガス導入系に接続されると前記気体は、前記接続配管内に導入されるガス導入口とを有する有機化合物蒸気発生装置。
【請求項２】
前記貯蔵槽内には、漏斗形状の漏斗状容器が、前記漏斗形状の斜面を上に向け、漏斗形状の中央に位置する孔に接続された管状の管状挿入部を下に向けて前記接続配管に挿入され、
前記管状挿入部の下端は前記接続配管内に位置し、
前記斜面上には、有機材料の粉体が配置され、前記漏斗状容器内の前記有機材料は、前記管状挿入部の下端から前記接続配管の内部を通って前記発生槽に供給されるように構成され、
前記導入口は、前記接続配管内で、前記管状挿入部と前記接続配管の間に前記気体を供給するように形成され、供給される前記気体は、前記管状挿入部と前記接続配管の間の隙間を通って前記発生槽に導入されるように構成された請求項１記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項３】
前記漏斗状容器には、下端が開放されたネジ溝が側面に螺旋状に形成された計量棒が、前記ネジ溝の下端が前記管状挿入部内に位置するように挿通され、前記計量棒の回転によって前記有機材料が前記ネジ溝内を移動して落下し、前記管状挿入部から前記輸送装置内に供給されるように構成された請求項２記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項４】
前記接続配管は、外側接続管と、内側接続管を有し、
前記内側接続管は、前記外側接続管の内部に配置され、下端が前記発生槽内に配置され、
前記管状挿入部は、前記内側接続管内に挿入され、前記管状挿入部の下端は前記内側接続管内に配置された請求項２記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項５】
前記内側接続管の熱導伝率は、前記外側接続管の熱導伝率よりも低くされた請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項６】
前記外側接続管には、冷却媒体が流通する冷却路が設けられた請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項７】
前記内側接続管は、前記発生槽内に位置する先端部分が先窄まりに形成された請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項８】
前記管状挿入部は、下端が前記内側接続管内に位置し、前記管状挿入部と前記内側接続管との間には隙間が形成され、
前記気体は前記ガス導入口から前記隙間に導入され、導入された前記気体は、前記ガス導入口から前記管状挿入部の下端に向かって流れるように構成された請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項９】
各前記漏斗状容器は前記内側接続管に対して上下移動して前記内側接続管内から挿抜可能に構成され、
前記貯蔵槽と前記輸送装置との間には、前記管状挿入部を前記内側接続管内から抜去したときに、前記貯蔵槽内部と前記輸送装置内部とを遮断可能な開閉バルブが設けられた請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項１０】
前記貯蔵槽の内部には、前記有機化合物の液体が配置される液体供給容器と、
前記液体供給容器内の前記有機化合物を前記輸送装置に供給する吐出装置とが設けられた請求項１記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項１１】
成膜槽と、
前記成膜槽内に配置された放出装置と、
請求項１乃至１０のいずれか１項記載の有機化合物蒸気発生装置とを有し、
前記放出装置の内部と前記有機化合物蒸気発生装置の内部とは、前記有機化合物蒸気の導通・遮断を切換える接続バルブを介して接続され、
前記貯蔵槽から前記輸送装置を通って前記発生槽に移動した有機材料は、前記発生槽で加熱されて有機材料ガスを発生させ、発生した前記有機材料ガスは前記放出装置から前記成膜槽内に放出される有機薄膜製造装置。
【請求項１２】
前記接続バルブは、前記接続バルブが前記放出装置内部と前記発生槽内部とを遮断状態にするときに、前記発生槽内部を、有機化合物蒸気を固着させる固着装置に接続する請求項１１記載の有機薄膜製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬを製造するために用いられる蒸発源と有機ＥＬ製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に示した従来の蒸気発生装置１３０は、貯蔵槽１３１と、輸送装置１３２と、発生槽１３３とを有している。
貯蔵槽１３１の内部には、漏斗形状の漏斗容器１３４が鉛直に配置されている。漏斗容器１３４は、逆円錐形状の漏斗斜面１２９と、漏斗形状の中央位置の孔に接続された管である管状挿入部１２８とを有している。管状挿入部１２８は鉛直下方に伸びており、管状挿入部１２８の上端よりも上方位置から管状挿入部１２８の内部に亘って、計量棒１３５が鉛直に挿通されている。
貯蔵槽１３１の下方には発生槽１３３が配置されており、輸送装置１３２は貯蔵槽１３１と発生槽１３３との間に配置されている。
輸送装置１３２は外側接続管１３７を有しており、外側接続管１３７の上端は貯蔵槽１３１の底面に取り付けられ、下端は発生槽１３３の天井に取り付けられており、貯蔵槽１３１の内部と発生槽１３３の内部は、外側接続管１３７によって接続されている。管状挿入部１２８は外側接続管１３７に挿入されている。
漏斗容器１３４に有機材料を供給し、有機材料を計量棒１３５に形成されたネジ溝の下端から下方に落下させると、漏斗容器１３４の管状挿入部１２８内を通って、発生槽１３３の底面上に落下して発生槽１３３の底面上に配置された発熱体１３９によって有機材料が加熱され、有機材料蒸気が発生する。
この有機材料蒸気は、発生槽１３３に接続されたガス導入系１４１から発生槽１３３内に導入されるキャリアガスによって発生槽１３３の外部へ供給される。
従来の蒸気発生装置１３０では、発生槽１３３内で発生した有機材料蒸気が管状挿入部１２８内に逆流してしまうという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０７２３９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２６９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、発生槽内で発生した有機化合物蒸気が有機化合物蒸気を発生槽に供給する接続配管に逆流しない装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は  有機材料が配置された貯蔵槽と、前記有機材料を加熱して前記有機材料の蒸気を発生させる発生槽と前記貯蔵槽内の前記有機材料を前記発生槽に供給する輸送装置とを有する有機化合物蒸気発生装置であって、前記輸送装置は、前記貯蔵槽の内部雰囲気と前記発生槽の内部雰囲気とを気密に接続し、前記貯蔵槽内の前記有機材料を通過させ、前記発生槽内に移動させる接続配管と、前記接続配管に形成され、気体を供給するガス導入系に接続されると前記気体は、前記接続配管内に導入されるガス導入口とを有する有機化合物蒸気発生装置である。
また、本発明は、前記貯蔵槽内には、漏斗形状の漏斗状容器が、前記漏斗形状の斜面を上に向け、漏斗形状の中央に位置する孔に接続された管状の管状挿入部を下に向けて前記接続配管に挿入され、前記管状挿入部の下端は前記接続配管内に位置し、前記斜面上には、有機材料の粉体が配置され、前記漏斗状容器内の前記有機材料は、前記管状挿入部の下端から前記接続配管の内部を通って前記発生槽に供給されるようにされ、前記導入口は、前記接続配管内で、前記管状挿入部と前記接続配管の間に前記気体を供給するように形成され、供給される前記気体は、前記管状挿入部と前記接続配管の間の隙間を通って前記発生槽に導入されるように構成された有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記漏斗状容器には、下端が開放されたネジ溝が側面に螺旋状に形成された計量棒が、前記ネジ溝の下端が前記管状挿入部内に位置するように挿通され、前記計量棒の回転によって前記有機材料が前記ネジ溝内を移動して落下し、前記管状挿入部から前記輸送装置内に供給されるように構成された有機化合物蒸気発生装置である。
さらに、本発明は、前記接続配管は、外側接続管と、内側接続管を有し、前記内側接続管は、前記外側接続管の内部に配置され、下端が前記発生槽内に配置され、前記管状挿入部は、前記内側接続管内に挿入され、前記管状挿入部の下端は前記内側接続管内に配置された有機化合物蒸気発生装置である。
さらに、本発明は、前記内側接続管の熱導伝率は、前記外側接続管の熱導伝率よりも低くされた有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記外側接続管には、冷却媒体が流通する冷却路が設けられた有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記内側接続管は、前記発生槽内に位置する先端部分が先窄まりに形成された有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記管状挿入部は、下端が前記内側接続管内に位置し、前記管状挿入部と前記内側接続管との間には隙間が形成され、前記気体は前記ガス導入口から前記隙間に導入され、導入された前記気体は、前記ガス導入口から前記管状挿入部の下端に向かって流れるように構成された有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、各前記漏斗状容器は前記内側接続管に対して上下移動して前記内側接続管内から挿抜可能に構成され、前記貯蔵槽と前記輸送装置との間には、前記管状挿入部を前記内側接続管内から抜去したときに、前記貯蔵槽内部と前記輸送装置内部とを遮断可能な開閉バルブが設けられた化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記貯蔵槽の内部には、前記有機化合物の液体が配置される液体供給容器と、前記液体供給容器内の前記有機化合物を前記輸送装置に供給する吐出装置とが設けられた有機化合物蒸気発生装置である。
また、本発明は、成膜槽と、前記成膜槽内に配置された放出装置と、上記に記載の有機化合物蒸気発生装置とを有し、前記放出装置の内部と前記有機化合物蒸気発生装置の内部とは、前記有機化合物蒸気の導通・遮断を切換える接続バルブを介して接続され、前記貯蔵槽から前記輸送装置を通って前記発生槽に移動した有機材料は、前記発生槽で加熱されて有機材料ガスを発生させ、発生した前記有機材料ガスは前記放出装置から前記成膜槽内に放出される有機薄膜製造装置である。
さらに、本発明は、前記接続バルブは、前記接続バルブが前記放出装置内部と前記発生槽内部とを遮断状態にするときに、前記発生槽内部を、有機化合物蒸気を固着させる固着装置に接続する有機薄膜製造装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、有機化合物蒸気が、有機化合物を発生槽に供給する接続配管内に侵入しにくい。特に内側接続管は、発生槽内で発生した有機化合物蒸気が内側接続管内に侵入しにくく、また、内側接続管の下部が発生槽内で加熱されても、内側接続管の上端部には熱が伝導されにくい有機薄膜製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の有機薄膜製造装置の断面図
【図２】本発明の蒸気発生装置の断面図
【図３】従来の蒸気発生装置の断面図
【符号の説明】
【０００８】
１……有機薄膜製造装置
５……基板
１０……成膜槽
２０……接続バルブ
２７……延長部分
２８……管状挿入部
２９……漏斗斜面
３０……蒸気発生装置
３１……貯蔵槽
３２……輸送装置
３３……発生槽
３４……漏斗容器
３５……計量棒
３６……隙間
３７……外側接続管
３８……内側接続管
３９……発熱体
４１……ガス導入系
４２……ガス導入口
４９……噴出口
５０……蒸気放出装置
５１……放出口
５２……冷却路
５３……温度制御・循環装置
５４，５５……真空排気系
６０……冷却トラップ
６１……冷却装置
６２……冷却板
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１の符号１は、本発明の一例の有機薄膜製造装置(蒸着装置)である。
この有機薄膜製造装置１は、成膜槽１０と、蒸気発生装置３０と、蒸気放出装置５０とを有している。
蒸気放出装置５０は成膜槽１０の内部に配置されている。蒸気発生装置３０は、蒸気放出装置５０と接続バルブ２０を介して接続されており、接続バルブ２０が導通状態になると、蒸気発生装置３０内で生成された有機化合物の蒸気が蒸気放出装置５０に供給されるように構成されている。蒸気放出装置５０に供給された有機化合物蒸気は、蒸気放出装置５０の複数の放出口５１から真空雰囲気にされた成膜槽１０内に放出される。
【００１０】
図２に示した蒸気発生装置３０は、本発明の一例であり、貯蔵槽３１と、輸送装置３２と、発生槽３３とを有している。
貯蔵槽３１の内部には、漏斗形状の漏斗容器３４が鉛直に配置されている。漏斗容器３４は、上端の漏斗開口部分が大径であり、中央に近づくにつれて小径になりながら下方に傾斜する逆円錐形状の漏斗斜面２９と、その漏斗斜面２９の下端である漏斗形状の中央に孔を有しており、この孔に上端が接続された管である管状挿入部２８とを有している。図１、２の符号２２は、この漏斗容器３４内の漏斗斜面２９上に配置された有機化合物の粉体を示している。
【００１１】
漏斗容器３４の管状挿入部２８は鉛直下方に伸びており、管状挿入部２８の上端よりも上方位置から管状挿入部２８の内部に、計量棒３５が鉛直に挿通されている。
計量棒３５には、その側面に、管状挿入部２８の上端よりも上方から管状挿入部２８の内部に到るまで螺旋状のネジ溝が形成されている。
計量棒３５側面のネジ溝の間のネジ山の頂上は、管状挿入部２８の内壁面と接触するか、又は僅かな隙間を開けて配置されており、計量棒３５がその中心軸線を中心として回転できるようにされている。
【００１２】
ネジ溝の間のネジ山の頂上と管状挿入部２８の内壁面との間に隙間があった場合、その隙間は、用いられる有機化合物の粒子(粉体)の直径よりも小さくされており、漏斗容器３４の管状挿入部２８内に計量棒３５が挿通され、計量棒３５が静止している状態では、漏斗容器３４に投入された粉体状の有機化合物２２は、管状挿入部２８内に落下せずに、漏斗斜面２９上に蓄積される。
貯蔵槽３１の下方には輸送装置３２が配置されている。貯蔵槽３１の底面と輸送装置３２の上端の間には開閉バルブ２５が配置されており、貯蔵槽３１の内部と輸送装置３２の内部とは開閉バルブ２５を介して接続されている。
発生槽３３は、輸送装置３２の下方に配置されており、輸送装置３２の下端は発生槽３３の天井に取り付けられている。
【００１３】
輸送装置３２は接続配管を有している。
この接続配管は、外側接続管３７と、外側接続管３７の内部に配置された内側接続管３８とで構成されており、外側接続管３７の上端は、開閉バルブ２５を介して、貯蔵槽３１の底面に取り付けられている。
貯蔵槽３１の底面と発生槽３３の天井の、外側接続管３７が取り付けられた位置には、それぞれ孔が形成され、孔は外側接続管３７の内側に位置している。開閉バルブ２５が開状態では、貯蔵槽３１の内部と発生槽３３の内部は、孔と外側接続管３７によって接続されている。
【００１４】
開閉バルブ２５を介した貯蔵槽３１と外側接続管３７の間の接続と、発生槽３３と外側接続管３７の間の接続は、それぞれ気密にされており、開閉バルブ２５が開状態では、貯蔵槽３１内や発生槽３３内が真空排気されると、貯蔵槽３１内部と外側接続管３７内部と発生槽３３内部を、真空雰囲気にすることができる。
管状挿入部２８は、開閉バルブ２５が開状態にされた後に、開閉バルブ２５を貫通しており、管状挿入部２８の上端は貯蔵槽３１内に位置し、下端は内側接続管３８内に位置している。
【００１５】
管状挿入部２８を上方の貯蔵槽３１内に移動させ、開閉バルブ２５から引き抜くと、開閉バルブ２５を閉状態にすることができる。
開閉バルブ２５が閉状態では、発生槽３３内部の真空雰囲気と、輸送装置３２内部の真空雰囲気を維持しながら、貯蔵槽３１の内部に大気を導入することができる。
【００１６】
内側接続管３８は外側接続管３７内部で鉛直にされており、その上端は貯蔵槽３１側に向けられ、下端は発生槽３３の天井の孔から発生槽３３内部に挿入されている。
この例では、通常の装置運転状態では開閉バルブ２５は開状態であり、管状挿入部２８の下部は、開閉バルブ２５を通って外側接続管３７内に位置する内側接続管３８の内部に延びており、管状挿入部２８の下端が内側接続管３８内に位置するようにされている  なお、管状挿入部２８の下端は貯蔵槽３１内に位置することもでき、その場合は、内側接続管３８の上端が貯蔵槽３１の内部に延びればよい。
【００１７】
計量棒３５のネジ溝の大きさは、有機化合物の粒径(粉体の直径)よりも大きくされており、有機化合物はネジ溝内に進入することができ、有機化合物が、漏斗斜面２９と管状挿入部２８とが接続された管状挿入部２８の上端位置よりも上の位置でネジ溝内に入り、計量棒３５を回転させると、有機化合物はネジ溝内を下方に移動する。
【００１８】
ネジ溝は、計量棒３５の下端又は途中で終了しており、計量棒３５は、管状挿入部２８の途中位置で終了している。図２の符号２７は、管状挿入部２８のうちの計量棒３５よりも下方に位置する延長部分である。
ネジ溝の下端の位置ではネジ溝は閉塞されておらず、ネジ溝内の空間は管状挿入部２８内の空間に接続されており、管状挿入部２８の延長部分２７の下端が有する孔によって、管状挿入部２８内部の空間は内側接続管３８内部の空間に接続されている。
【００１９】
内側接続管３８の下端には噴出口４９が形成されており、その噴出口４９は、発生槽３３の底面とは隙間を有する高さで発生槽３３の内部に位置するようにされている。噴出口４９の縁は円形であり、その直径は０．５ｍｍ〜３ｍｍである。発生槽３３の底面の噴出口４９に面する位置には発熱体３９が配置されており、噴出口４９と発熱体３９との間の隙間の高さは１ｍｍ〜２ｍｍである。ここでは噴出口４９の直径が０．５ｍｍ、隙間の高さは１ｍｍにされている。
従って、ネジ溝内をその下端位置まで移動した有機化合物は、ネジ溝の下端から延長部分２７内の空間を下方に落下する。そして、延長部分２７から内側接続管３８内に入り、内側接続管３８内を通って、噴出口４９から発生槽３３の底面上に位置する発熱体３９上に落下する。有機化合物の落下量は計量棒３５の回転量に比例しており、所望量を落下させることができる。
【００２０】
この発熱体３９は予め通電されて３００℃以上４００℃以下の温度に昇温されている。なお、発生槽３３は、リフレクターケース内に配置されており、発熱体３９が発生する熱はリフレクターケースの外側には放射されないようになっている。
【００２１】
発生槽３３の底面上に落下した有機化合物の粒子は発熱体３９からの熱伝導や、側壁から照射される放射熱によって加熱され、その有機化合物の蒸発温度以上に昇温すると気化し、発生槽３３内で有機化合物蒸気を発生させる。
蒸気発生装置３０の外部には、ガス導入系４１が配置されている。
内側接続管３８は、管状挿入部２８の下端よりも上方位置に、輸送装置３２の外部雰囲気に接する部分を有しており、その部分にはガス導入口４２が形成されている。
【００２２】
内側接続管３８と、その内部に挿通された管状挿入部２８の延長部分２７との間には隙間３６が形成されている。内側接続管３８と延長部分２７の間の隙間３６は上端で閉塞されている。
ガス導入口４２は、隙間３６に接続されており延長部分２７の下端よりも高い位置に配置されている。
このガス導入口４２はガス導入系４１に接続されており、ガス導入系４１が供給する気体を内側接続管３８の内部の隙間３６内に導入できるようにされている。
【００２３】
発生槽３３の内部は、接続バルブ２０を有する配管４３によって、蒸気放出装置５０に接続できるようにされている。
接続バルブ２０は発生槽３３の内部と蒸気放出装置５０の内部を接続又は遮断のいずれかにするように構成されている。成膜槽１０内部は真空排気系５５に接続されており、接続バルブによって蒸気放出装置５０内部と発生槽３３内部とを接続した状態で、真空排気系５５によって成膜槽１０内部が真空排気されると、蒸気放出装置５０と接続バルブ２０を介して、発生槽３３の内部と貯蔵槽３１の内部が真空排気される。
【００２４】
この状態で、ガス導入系４１により、内側接続管３８のガス導入口４２から、Ａｒなどの希ガスから成るキャリアガスが内側接続管３８内に導入されると、導入されたキャリアガスは、内側接続管３８と延長部分２７の間の隙間３６を通って、延長部分２７の下端で内側接続管３８の内部に噴出され、内側接続管３８内部の延長部分２７の下端位置から、内側接続管３８下端の噴出口４９に向けて流れる。
ネジ溝下端位置から落下した有機化合物粒子は、延長部分２７の下端から内側接続管３８内に落下すると、キャリアガスの流れに乗って噴出口４９に向かって流れ、内側接続管３８の内壁面に付着しないようになっている。
【００２５】
キャリアガスと、キャリアガスによって運ばれた有機化合物の粒子は、噴出口４９から発熱体３９に向かって噴出され、有機化合物の粒子は、発熱体３９上に散乱される。従って、発熱体３９上で有機化合物粒子は一カ所に固まるようなことがなく、各粒子が均一に加熱され、短時間で有機化合物粒子が気化して消滅する。
発生槽３３内で生成された有機化合物蒸気は、キャリアガスの流れによって接続バルブ２０を介して蒸気放出装置５０に移動し、蒸気放出装置５０の放出口５１から、真空雰囲気にある成膜槽１０内に放出される。
蒸気放出装置５０の放出口５１と対面する位置には成膜対象物（基板５）が配置されており、放出口５１から放出された有機化合物蒸気は成膜対象物（基板５）表面に到達し、有機化合物の薄膜が形成される。
発生槽３３内で発生した有機化合物蒸気が内側接続管３８内に侵入すると、有機化合物蒸気は内側接続管３８内を通ってネジ溝の下端に到達し、有機化合物蒸気はネジ溝の下端付近の有機化合物を溶融させ、粒子同士を融着させる。これではネジ溝の下端が閉塞してしまう。
【００２６】
本発明では、有機化合物２２を発生槽３３内に供給する内側接続管３８は下部は窄まり、その下端に位置する噴出口４９は内側接続管３８の上方よりも小径になっており、さらに内側接続管３８内にキャリアガスを導入し噴出口４９から吹き出させているので、発生槽３３内で発生した有機化合物蒸気は内側接続管３８内に侵入しにくいようになっている。
また、内側接続管３８内に供給されるキャリアガスは、内側接続管３８内を粘性流の圧力(１０Ｐａ以上１５０Ｐａ以下の範囲)にする流量で供給されており(一例として、内側接続管３８の下端の噴出口４９が直径０．５ｍｍのとき、０．５〜２ＳＣＣＭで供給すると、上記粘性流の圧力範囲になる。）、キャリアガスは、内側接続管３８内で、管状挿入部２８の下端よりも上方位置から噴出口４９に向かって流れを形成している。
【００２７】
噴出口４９の下端から内側接続管３８の内部に有機化合物蒸気が侵入した場合は、内側接続管３８内のキャリアガスの粘性流によって有機化合物蒸気が押し戻され、噴出口４９から発生槽３３の内部に戻されるようになっている。
成膜槽１０の真空排気により、発生槽３３内の圧力は１×１０-5Ｐａ以上１×１０-2Ｐａ以下の圧力にされており、従って、内側接続管３８の内部の圧力は、内側接続管３８の外部の発生槽３３内の雰囲気の圧力よりも大きい。
内側接続管３８の窄まった部分は発生槽３３内に位置しており、発生槽３３の壁面からの放射熱によって加熱されている。
内側接続管３８内を落下する有機化合物の粒子が内側接続管３８の窄まった部分の下端付近で内側接続管３８の壁面と接触し、そこに付着して溶融すると噴出口４９が閉塞してしまう。本発明はキャリアガスが粘性流で噴出口４９から流出しているため、溶融した有機化合物２２は噴出口４９から発生槽３３内に押し出され、噴出口４９が閉塞することはない。
【００２８】
次に、内側接続管３８の外周側面と外側接続管３７の内周側面とは密着しており、外側接続管３７には、液体が流通する冷却路５２が設けられている。ここでは冷却路５２は金属製の配管であり、金属製の外側接続管３７の外周側面に一回又は複数回巻き回されて溶接固定されている。
冷却路５２は、温度制御・循環装置５３に接続されており、温度制御・循環装置５３から、室温程度に冷却された液状の冷却媒体が冷却路５２に供給され、外側接続管３７の温度を低下させて昇温した冷却媒体が温度制御・循環装置５３に戻る。このように、外側接続管３７には、温度制御された冷却媒体が循環され、高温に昇温しないようにされている。
従って、発生槽３３の壁面が昇温しても、発生槽３３の熱は貯蔵槽３１に伝導されない。
【００２９】
外側接続管３７が冷却された場合、外側接続管３７と接触する内側接続管３８が間接的に冷却され、内側接続管３８の内壁面に有機化合物の粒子が接触しても、有機化合物の粒子は溶融しないようになっている。
また、外側接続管３７が金属で構成されているのに対し、内側接続管３８は金属よりも熱伝導率の低いセラミックス(ここでは石英)で形成されている。
従って、内側接続管３８の下部が発生槽３３内で加熱されても、内側接続管３８の上端部には熱が伝導されにくいようになっている。
【００３０】
このような有機薄膜製造装置１によって基板５表面に薄膜を形成する場合、予め、貯蔵槽３１に接続された真空排気系５４と成膜槽１０に接続された真空排気系５５とを動作させ、貯蔵槽３１と、輸送装置３２と、発生槽３３と、成膜槽１０との内部を真空排気して所定圧力にしておく。また、発生槽３３内の発熱体３９に通電して昇温させておく。
また、有機薄膜製造装置１は、冷却トラップ６０を有しており、接続バルブ２０が蒸気発生装置３０内部と蒸気放出装置５０内部との間を遮断するときに、配管４４によって、蒸気発生装置３０内部が冷却トラップ６０内部に接続されるようになっている。
接続バルブ２０によって発生槽３３内部を蒸気放出装置５０内部に接続した状態で、ガス導入系４１によって内側接続管３８内にキャリアガスを供給しながら貯蔵槽３１内から発熱体３９上に所定量の有機化合物を落下させ、発生槽３３内で有機化合物蒸気を発生させる。
発生した有機化合物の蒸気は、接続バルブ２０を通過して蒸気放出装置５０に導入され、蒸気放出装置５０の放出口５１から成膜槽１０内に放出される。放出された有機化合物蒸気は、蒸気放出装置５０の放出口５１と対向配置された基板５の表面に到達し、有機薄膜が形成される。
上記の有機薄膜が基板５の表面に形成された後、有機薄膜が形成された基板５を成膜槽１０から搬出し、未成膜の基板を搬入し、上記手順で有機薄膜を形成することを繰り返すと、複数の基板に同じ組成の有機薄膜を一層ずつ形成することができる。
【００３１】
この有機薄膜製造装置１では、漏斗容器３４は貯蔵槽３１の内部に複数台配置されており、計量棒３５は、各漏斗容器３４の内部にそれぞれ挿通されている。
複数の基板に多層の有機薄膜を形成する場合は、先ず、最初の漏斗容器３４内の有機化合物２２によって基板上に所定膜厚の有機薄膜を形成した後、接続バルブ２０によって発生槽３３と蒸気放出装置５０の接続を遮断し、発生槽３３を冷却トラップ６０に接続する。
冷却トラップ６０内には、冷却媒体を循環させる冷却装置６１によって３５℃以下の温度に冷却される冷却板６２が配置されており、冷却トラップ６０内に侵入した有機化合物蒸気は冷却板６２上に固着されて排気され、有機化合物蒸気は発生槽３３内や配管内から除去される。
貯蔵槽３１にはモータ２３が設けられており、複数の漏斗容器３４は、貯蔵槽３１内や輸送装置３２内の真空雰囲気を維持したまま、計量棒３５と共に上下方向に移動可能に構成されている。
漏斗容器３４内の有機化合物の粉体が消費されると、漏斗容器３４を上方に移動させ、管状挿入部２８の延長部分２７を内側接続管３８から抜き出し、開閉バルブ２５を閉じると貯蔵槽３１の内部が輸送装置３２及や発生槽３３の内部から切り離される。輸送装置３２や発生槽３３の内部の真空雰囲気を維持したまま、貯蔵槽３１を大気に開放し、漏斗容器３４内に有機化合物の粉体を配置することができる。
【００３２】
なお、本発明の内側接続管３８は石英に限定されず、セラミックスでもよい。
また、本発明の有機薄膜製造装置１は、１個の成膜槽１０に、複数の蒸気発生装置３０を、それぞれ接続バルブ２０を介して接続し、いずれか１個の蒸気発生装置３０の内部を成膜槽１０に接続して成膜を行い、接続状態になる接続バルブ２０を変更することで、各蒸気発生装置３０内で精製される有機化合物蒸気による薄膜を一枚の基板表面に積層させることができる。
このように複数の基板に対して成膜すると、各基板に所望の有機薄膜を積層させることができる。
なお、上記有機材料は粒子であったが、所望量を所望時に発生槽３３に供給することができれば、貯蔵槽３１に液体状の有機材料を配置しておき、内側接続管３８内に気体を導入しながら、液体状の有機材料を貯蔵槽３１から発生槽３３に供給するようにしてもよい。
【図１】
2010098308.tif 000003
【図２】
2010098308.tif 000004
【図３】
2010098308.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月2日(2011.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、有機材料が配置された貯蔵槽と、前記有機材料を加熱して前記有機材料の蒸気を発生させる発生槽と、前記貯蔵槽内の前記有機材料を前記発生槽に供給する輸送装置とを有する有機化合物蒸気発生装置であって、前記輸送装置は、前記貯蔵槽の内部雰囲気と前記発生槽の内部雰囲気とを気密に接続し、前記貯蔵槽内の前記有機材料を通過させ、前記発生槽内に移動させる接続配管と、前記接続配管に形成され、気体を供給するガス導入系に接続されると前記気体は、前記接続配管内に導入されるガス導入口とを有する有機化合物蒸気発生装置である。
また、本発明は、前記貯蔵槽内には、漏斗形状の漏斗状容器が、前記漏斗形状の斜面を上に向け、漏斗形状の中央に位置する孔に接続された管状の管状挿入部を下に向けて前記接続配管に挿入され、前記管状挿入部の下端は前記接続配管内に位置し、前記斜面上には、前記有機材料の粉体が配置され、前記漏斗状容器内の前記有機材料は、前記管状挿入部の下端から前記接続配管の内部を通って前記発生槽に供給されるようにされ、前記ガス導入口は、前記接続配管内で、前記管状挿入部と前記接続配管の間に前記気体を供給するように形成され、供給される前記気体は、前記管状挿入部と前記接続配管の間の隙間を通って前記発生槽に導入されるように構成された有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記漏斗状容器には、下端が開放されたネジ溝が側面に螺旋状に形成された計量棒が、前記ネジ溝の下端が前記管状挿入部内に位置するように挿通され、前記計量棒の回転によって前記有機材料が前記ネジ溝内を移動して落下し、前記管状挿入部から前記輸送装置内に供給されるように構成された有機化合物蒸気発生装置である。
さらに、本発明は、前記接続配管は、外側接続管と、内側接続管を有し、前記内側接続管は、前記外側接続管の内部に配置され、下端が前記発生槽内に配置され、前記管状挿入部は、前記内側接続管内に挿入され、前記管状挿入部の下端は前記内側接続管内に配置された有機化合物蒸気発生装置である。
さらに、本発明は、前記内側接続管の熱導伝率は、前記外側接続管の熱導伝率よりも低くされた有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記外側接続管には、冷却媒体が流通する冷却路が設けられた有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記内側接続管は、前記発生槽内に位置する先端部分が先窄まりに形成された有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記管状挿入部は、下端が前記内側接続管内に位置し、前記管状挿入部と前記内側接続管との間には隙間が形成され、前記気体は前記ガス導入口から前記隙間に導入され、導入された前記気体は、前記ガス導入口から前記管状挿入部の下端に向かって流れるように構成された有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、各前記漏斗状容器は前記内側接続管に対して上下移動して前記内側接続管内から挿抜可能に構成され、前記貯蔵槽と前記輸送装置との間には、前記管状挿入部を前記内側接続管内から抜去したときに、前記貯蔵槽内部と前記輸送装置内部とを遮断可能な開閉バルブが設けられた有機化合物蒸気発生装置である。
本発明は、前記貯蔵槽の内部には、前記有機化合物の液体が配置される液体供給容器と、前記液体供給容器内の前記有機化合物を前記輸送装置に供給する吐出装置とが設けられた有機化合物蒸気発生装置である。
また、本発明は、成膜槽と、前記成膜槽内に配置された放出装置と、上記に記載の有機化合物蒸気発生装置とを有し、前記放出装置の内部と前記有機化合物蒸気発生装置の内部とは、前記有機化合物蒸気の導通・遮断を切換える接続バルブを介して接続され、前記貯蔵槽から前記輸送装置を通って前記発生槽に移動した有機材料は、前記発生槽で加熱されて有機材料ガスを発生させ、発生した前記有機材料ガスは前記放出装置から前記成膜槽内に放出される有機薄膜製造装置である。
さらに、本発明は、前記接続バルブは、前記接続バルブが前記放出装置内部と前記発生槽内部とを遮断状態にするときに、前記発生槽内部を、有機化合物蒸気を固着させる固着装置に接続する有機薄膜製造装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
内側接続管３８は外側接続管３７内部で鉛直にされており、その上端は貯蔵槽３１側に向けられ、下端は発生槽３３の天井の孔から発生槽３３内部に挿入されている。
この例では、通常の装置運転状態では開閉バルブ２５は開状態であり、管状挿入部２８の下部は、開閉バルブ２５を通って外側接続管３７内に位置する内側接続管３８の内部に延びており、管状挿入部２８の下端が内側接続管３８内に位置するようにされている。なお、管状挿入部２８の下端は貯蔵槽３１内に位置することもでき、その場合は、内側接続管３８の上端が貯蔵槽３１の内部に延びればよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
発生槽３３の内部は、接続バルブ２０を有する配管４３によって、蒸気放出装置５０に接続できるようにされている。
接続バルブ２０は発生槽３３の内部と蒸気放出装置５０の内部を接続又は遮断のいずれかにするように構成されている。成膜槽１０内部は真空排気系５５に接続されており、接続バルブ２０によって蒸気放出装置５０内部と発生槽３３内部とを接続した状態で、真空排気系５５によって成膜槽１０内部が真空排気されると、蒸気放出装置５０と接続バルブ２０を介して、発生槽３３の内部と貯蔵槽３１の内部が真空排気される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この有機薄膜製造装置１では、漏斗容器３４は貯蔵槽３１の内部に複数台配置されており、計量棒３５は、各漏斗容器３４の内部にそれぞれ挿通されている。
複数の基板に多層の有機薄膜を形成する場合は、先ず、最初の漏斗容器３４内の有機化合物２２によって基板上に所定膜厚の有機薄膜を形成した後、接続バルブ２０によって発生槽３３と蒸気放出装置５０の接続を遮断し、発生槽３３を冷却トラップ６０に接続する。
冷却トラップ６０内には、冷却媒体を循環させる冷却装置６１によって３５℃以下の温度に冷却される冷却板６２が配置されており、冷却トラップ６０内に侵入した有機化合物蒸気は冷却板６２上に固着されて排気され、有機化合物蒸気は発生槽３３内や配管内から除去される。
貯蔵槽３１にはモータ２３が設けられており、複数の漏斗容器３４は、貯蔵槽３１内や輸送装置３２内の真空雰囲気を維持したまま、計量棒３５と共に上下方向に移動可能に構成されている。
漏斗容器３４内の有機化合物の粉体が消費されると、漏斗容器３４を上方に移動させ、管状挿入部２８の延長部分２７を内側接続管３８から抜き出し、開閉バルブ２５を閉じると貯蔵槽３１の内部が輸送装置３２及び発生槽３３の内部から切り離される。輸送装置３２や発生槽３３の内部の真空雰囲気を維持したまま、貯蔵槽３１を大気に開放し、漏斗容器３４内に有機化合物の粉体を配置することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
なお、本発明の内側接続管３８は石英に限定されず、セラミックスでもよい。
また、本発明の有機薄膜製造装置１は、１個の成膜槽１０に、複数の蒸気発生装置３０を、それぞれ接続バルブ２０を介して接続し、いずれか１個の蒸気発生装置３０の内部を成膜槽１０に接続して成膜を行い、接続状態になる接続バルブ２０を変更することで、各蒸気発生装置３０内で生成される有機化合物蒸気による薄膜を一枚の基板表面に積層させることができる。
このように複数の基板に対して成膜すると、各基板に所望の有機薄膜を積層させることができる。
なお、上記有機材料は粒子であったが、所望量を所望時に発生槽３３に供給することができれば、貯蔵槽３１に液体状の有機材料を配置しておき、内側接続管３８内に気体を導入しながら、液体状の有機材料を貯蔵槽３１から発生槽３３に供給するようにしてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機材料が配置された貯蔵槽と、
前記有機材料を加熱して前記有機材料の蒸気を発生させる発生槽と、
前記貯蔵槽内の前記有機材料を前記発生槽に供給する輸送装置とを有する有機化合物蒸気発生装置であって、
前記輸送装置は、
前記貯蔵槽の内部雰囲気と前記発生槽の内部雰囲気とを気密に接続し、前記貯蔵槽内の前記有機材料を通過させ、前記発生槽内に移動させる接続配管と、
前記接続配管に形成され、気体を供給するガス導入系に接続されると前記気体は、前記接続配管内に導入されるガス導入口とを有する有機化合物蒸気発生装置。
【請求項２】
前記貯蔵槽内には、漏斗形状の漏斗状容器が、前記漏斗形状の斜面を上に向け、漏斗形状の中央に位置する孔に接続された管状の管状挿入部を下に向けて前記接続配管に挿入され、
前記管状挿入部の下端は前記接続配管内に位置し、
前記斜面上には、前記有機材料の粉体が配置され、前記漏斗状容器内の前記有機材料は、前記管状挿入部の下端から前記接続配管の内部を通って前記発生槽に供給されるように構成され、
前記ガス導入口は、前記接続配管内で、前記管状挿入部と前記接続配管の間に前記気体を供給するように形成され、供給される前記気体は、前記管状挿入部と前記接続配管の間の隙間を通って前記発生槽に導入されるように構成された請求項１記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項３】
前記漏斗状容器には、下端が開放されたネジ溝が側面に螺旋状に形成された計量棒が、前記ネジ溝の下端が前記管状挿入部内に位置するように挿通され、前記計量棒の回転によって前記有機材料が前記ネジ溝内を移動して落下し、前記管状挿入部から前記輸送装置内に供給されるように構成された請求項２記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項４】
前記接続配管は、外側接続管と、内側接続管を有し、
前記内側接続管は、前記外側接続管の内部に配置され、下端が前記発生槽内に配置され、
前記管状挿入部は、前記内側接続管内に挿入され、前記管状挿入部の下端は前記内側接続管内に配置された請求項２記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項５】
前記内側接続管の熱導伝率は、前記外側接続管の熱導伝率よりも低くされた請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項６】
前記外側接続管には、冷却媒体が流通する冷却路が設けられた請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項７】
前記内側接続管は、前記発生槽内に位置する先端部分が先窄まりに形成された請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項８】
前記管状挿入部は、下端が前記内側接続管内に位置し、前記管状挿入部と前記内側接続管との間には隙間が形成され、
前記気体は前記ガス導入口から前記隙間に導入され、導入された前記気体は、前記ガス導入口から前記管状挿入部の下端に向かって流れるように構成された請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項９】
各前記漏斗状容器は前記内側接続管に対して上下移動して前記内側接続管内から挿抜可能に構成され、
前記貯蔵槽と前記輸送装置との間には、前記管状挿入部を前記内側接続管内から抜去したときに、前記貯蔵槽内部と前記輸送装置内部とを遮断可能な開閉バルブが設けられた請求項４記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項１０】
前記貯蔵槽の内部には、前記有機化合物の液体が配置される液体供給容器と、
前記液体供給容器内の前記有機化合物を前記輸送装置に供給する吐出装置とが設けられた請求項１記載の有機化合物蒸気発生装置。
【請求項１１】
成膜槽と、
前記成膜槽内に配置された放出装置と、
請求項１乃至１０のいずれか１項記載の有機化合物蒸気発生装置とを有し、
前記放出装置の内部と前記有機化合物蒸気発生装置の内部とは、前記有機化合物蒸気の導通・遮断を切換える接続バルブを介して接続され、
前記貯蔵槽から前記輸送装置を通って前記発生槽に移動した有機材料は、前記発生槽で加熱されて有機材料ガスを発生させ、発生した前記有機材料ガスは前記放出装置から前記成膜槽内に放出される有機薄膜製造装置。
【請求項１２】
前記接続バルブは、前記接続バルブが前記放出装置内部と前記発生槽内部とを遮断状態にするときに、前記発生槽内部を、有機化合物蒸気を固着させる固着装置に接続する請求項１１記載の有機薄膜製造装置。
【国際調査報告】
2010098308.tif 000006
2010098308.tif 000007
2010098308.tif 000008
2010098308.tif 000009