(57)【要約】  蒸着源（１）は、蒸着粒子（１１）を収容する収容部（２）と、Ｘ軸方向に沿ってライン状に配列された複数のノズル（３）と、を備え、収容部のＸ軸方向端部の複数のノズルは、Ｘ軸方向端部に向かって斜め方向に突出し、収容部のＸ軸方向端部におけるノズルの配設密度は、収容部の中央部におけるノズルの配設密度よりも高く、収容部のＸ軸方向端部において隣り合うノズルの上端面（３２）同士を結ぶ線（Ｌ２）が直線状である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着粒子を収容する収容部と、上記蒸着粒子を射出する複数のノズルと、を備え、
上記複数のノズルは、上記収容部の一面に、第１方向に沿ってライン状に配列して設けられているとともに、上記複数のノズルのうち、上記収容部の第１方向端部に設けられたノズルを含む、少なくとも一部の複数のノズルが、上記収容部の第１方向端部に向かって斜め方向に突出しており、
上記収容部の第１方向端部に設けられたノズルの配設密度が、上記収容部の中央部に設けられたノズルの配設密度よりも高く、
上記収容部の第１方向端部において隣り合う上記ノズルの上端面同士を結ぶ第１の線が直線状であることを特徴とする蒸着源。
【請求項２】
上記収容部の第１方向端部において隣り合う上記ノズルの下端面同士を結ぶ第２の線が直線状であり、上記第１の線と上記第２の線とが互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着源。
【請求項３】
上記収容部の第１方向両端部は、それぞれ外側を向くように傾斜した傾斜面であり、上記傾斜面上に、上記収容部の中央部における上記ノズルの配設密度よりも高い配設密度で上記ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着源。
【請求項４】
上記複数のノズルの傾斜角のうち、上記傾斜面上のノズルの傾斜角が、他のノズルの傾斜角よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の蒸着源。
【請求項５】
上記傾斜面上の上記ノズルの傾斜角が全て同じであることを特徴とする請求項３または４に記載の蒸着源。
【請求項６】
上記傾斜面と上記第１の線とが平行であることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の蒸着源。
【請求項７】
上記収容部の上記一面が平坦であり、上記複数のノズルは全て上記収容部の平坦な上記一面に設けられているとともに、上記収容部の第１方向端部に設けられた上記ノズルの上端面が水平であることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着源。
【請求項８】
上記収容部の第１方向端部において隣り合う、上記第１の線が直線状となるノズルの傾斜角が全て同じであることを特徴とする請求項７に記載の蒸着源。
【請求項９】
上記複数のノズルは、上記収容部の第１方向中央位置を中心として上記第１方向に線対称に設けられていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の蒸着源。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の蒸着源を備え、上記蒸着源と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着源および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に直交する第２方向に沿って他方に対し相対移動させながら蒸着を行うことを特徴とする蒸着装置。
【請求項１１】
被成膜基板に蒸着膜を製造する蒸着膜製造方法であって、
請求項１〜９の何れか１項に記載の蒸着源と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着源および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に直交する第２方向に沿って他方に対し相対移動させながら蒸着を行うことを特徴とする蒸着膜製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインソースまたはリニアソースと称される蒸着源および該蒸着源を備えた蒸着装置並びに上記蒸着粒子射出装置を用いた蒸着膜製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を有するＥＬ（Electro luminescence；エレクトロルミネッセンス）表示装置等のフラットパネルディスプレイにおいて、発光素子を構成する、一対の電極間に設けられる発光層等の機能層の形成には、一般的に、真空蒸着法が用いられている。【０００３】
このような表示装置の製造には、表示画面の大型化、製造コストの抑制、等の観点から、多くの場合、被成膜基板として、大面積基板である大型のマザー基板が用いられる。このような大型の被成膜基板に蒸着膜の成膜を行う場合、ラインソースまたはリニアソースと称される蒸着源を使用し、被成膜基板と蒸着源との相対位置を変化させることにより、被成膜基板を走査しながら蒸着を行うスキャン蒸着が行われる。このような蒸着源には、蒸着粒子を射出する複数の射出口が、走査方向に直交する方向に沿って、ライン状に一列に並んで設けられている。【０００４】
しかしながら、カラー表示を行う表示装置を製造するためには、発光色が異なる発光層を、画素毎に塗り分ける必要がある。このとき、高精細化のためには、蒸着マスクとして、高精度なマスク開口が設けられたＦＭＭ（Fine Metal Mask；ファインメタルマスク）が使用される。蒸着源から射出された蒸着粒子は、蒸着マスクのマスク開口を介して被成膜基板に蒸着される。これにより、被成膜基板に、所定のパターンの蒸着膜が成膜される。【０００５】
しかしながら、マスク開口に、斜め方向から浅い角度で入射した蒸着粒子は、マスク開口を通して被成膜基板に到達することができない。このため、蒸着源の長手方向の長さを長くした場合、蒸着源の長手方向における蒸着粒子の分布にばらつきが生じ、蒸着マスクの影になる部分の膜厚が薄くなり、パターンボケを生じたり、画素の一部が欠けたりする、シャドウと称される現象が多数発生してしまう。【０００６】
被成膜基板への入射角を大きくする技術としては、蒸着源の一面に、外部に突出する複数のノズルをライン状に配列し、該ノズルの開口端面を、該蒸着源の外側方向に向かせることで、ノズルの配列範囲を狭くして被成膜基板への入射角を大きくする技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１４−７７１９３号（２０１４年５月１０日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００４−９５２７５号（２００４年３月２５日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したように被成膜基板への入射角を大きくするためにノズルの配列範囲を狭くすると、被成膜基板における、上記蒸着源の中央部に対向する部分では、複数方向から飛来する蒸着粒子によって、成膜される蒸着膜の膜厚が厚くなる一方、上記蒸着源の両端部に対向する部分に成膜される蒸着膜の膜厚は薄くなってしまう。【０００９】
一方、例えば、特許文献２には、複数の開口がライン状に設けられた蒸着源に関し、該蒸着源の長手方向の長さを長くすることなく、該長手方向の蒸着膜の分布のばらつきを回避し、均一な蒸着膜を成膜する技術として、上記開口のピッチを、蒸着源の中央付近では広く、端部側では狭くする技術が開示されている。【００１０】
しかしながら、特許文献１のように、外部に突出するノズルを設けた場合、蒸着源の端部側のノズルのピッチを、特許文献２のように狭くすると、上記端部側のノズルから射出される蒸着粒子が、該ノズルに隣り合うノズルに衝突し、成膜される蒸着膜の分布に乱れが生じてしまう。この結果、成膜される蒸着膜の膜厚分布の均一性が低下し、量産歩留が悪化する。【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、シャドウの発生を抑制し、かつ、膜厚分布の均一性を改善することができる蒸着源および蒸着装置並びに蒸着膜製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着源は、蒸着粒子を収容する収容部と、上記蒸着粒子を射出する複数のノズルと、を備え、上記複数のノズルは、上記収容部の一面に、第１方向に沿ってライン状に配列して設けられているとともに、上記複数のノズルのうち、上記収容部の第１方向端部に設けられたノズルを含む、少なくとも一部の複数のノズルが、上記収容部の第１方向端部に向かって斜め方向に突出しており、上記収容部の第１方向端部に設けられたノズルの配設密度が、上記収容部の中央部に設けられたノズルの配設密度よりも高く、上記収容部の第１方向端部において隣り合う上記ノズルの上端面同士を結ぶ第１の線が直線状である。【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着装置は、本発明の一態様にかかる上記蒸着源を備え、上記蒸着源と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着源および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に直交する第２方向に沿って他方に対し相対移動させながら蒸着を行う。【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる蒸着膜製造方法は、被成膜基板に蒸着膜を製造する蒸着膜製造方法であって、本発明の一態様にかかる上記蒸着源と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着源および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に直交する第２方向に沿って他方に対し相対移動させながら蒸着を行う。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、シャドウを抑制し、かつ、膜厚分布の均一性を改善することができる蒸着源および蒸着装置並びに蒸着膜製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１にかかる蒸着源の概略構成を、一部拡大して、該蒸着源から射出される蒸着粒子の広がりと併せて示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態１にかかる蒸着源の要部の概略構成を、その寸法の一例および被成膜基板と併せて示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態１にかかる蒸着源を備えた蒸着装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図３】膜厚分布の測定のための成膜方法を説明する図である。
【図４】比較例１で使用した蒸着源の要部の概略構成を、その寸法の一例および被成膜基板と併せて示す断面図である。
【図５】実施例１および比較例１において、被成膜基板の中心位置を座標原点としたときの被成膜基板における該座標原点からのＸ軸方向の距離と、該被成膜基板に成膜された蒸着膜の最大膜厚を１００％としたときの相対膜厚との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態２にかかる蒸着源の要部の概略構成を、一部拡大して、該蒸着源から射出される蒸着粒子の広がりと併せて示す断面図である。
【図７】実施例２および比較例１において、被成膜基板の中心位置Ｃ１を座標原点としたときの被成膜基板における該座標原点からのＸ軸方向の距離と、該被成膜基板に成膜された蒸着膜の最大膜厚を１００％としたときの相対膜厚との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態３にかかる蒸着源の要部の概略構成を、一部拡大して、該蒸着源から射出される蒸着粒子の広がりと併せて示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１８】
図１は、本実施形態にかかる蒸着源１の概略構成を、一部拡大して、該蒸着源１から射出される蒸着粒子１１の広がりと併せて示す斜視図である。図２の（ａ）は、本実施形態にかかる蒸着源１の要部の概略構成を、その寸法の一例および被成膜基板２００と併せて示す断面図であり、図２の（ｂ）は、本実施形態にかかる蒸着源１を備えた蒸着装置１００の要部の概略構成を示す断面図である。
【００１９】
以下では、蒸着源１におけるノズル３の配列方向であり、蒸着源１による被成膜基板２００の走査方向に垂直な方向に沿った水平方向軸方向をＸ軸方向（第１方向）とし、Ｘ軸方向に直交する、被成膜基板２００の走査方向に沿った水平方向軸方向をＹ軸方向（第２方向）とし、被成膜基板２００の被成膜面２０１の法線方向であり、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な垂直方向軸（上下方向軸）方向をＺ軸方向として説明する。また、説明の便宜上、特に言及しない限りは、Ｚ軸方向の上向きの矢印の側を上側として説明する。
【００２０】
図２の（ｂ）に示すように、本実施形態にかかる蒸着装置１００は、被成膜基板２００に蒸着膜（図示せず）を成膜するために使用される。
【００２１】
上記被成膜基板２００としては、例えば、有機ＥＬ表示装置における有機ＥＬ素子搭載基板に使用されるＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）基板が挙げられる。上記蒸着膜としては、例えば、有機ＥＬ素子を構成する有機膜（陽極と陰極との間の機能膜）が挙げられる。上記有機膜としては、例えば発光層が挙げられる。上記蒸着装置１００は、例えば、有機ＥＬ表示装置の製造装置として使用される。
【００２２】
蒸着装置１００は、真空チャンバ４０と、蒸着源１と、被成膜基板２００を保持する図示しない基板ホルダと、図示しない蒸着マスクを保持する図示しないマスクホルダと、上記蒸着源１と被成膜基板２００との相対位置を可変させる図示しない搬送装置と、を備えている。蒸着源１、基板ホルダ、マスクホルダ、および上記搬送装置は、真空チャンバ４０内に設けられている。真空チャンバ４０内において、蒸着源１は、図示しない蒸着マスクを介して、被成膜基板２００の被成膜面２０１に対向配置される。
【００２３】
蒸着装置１００は、図示しない搬送装置により、蒸着源１および被成膜基板２００の少なくとも一方を他方に対して相対移動させることにより、被成膜基板２００を走査しながら蒸着を行う。
【００２４】
蒸着源１は、高真空下で、成膜材料である蒸着物質を、加熱して気体化し、蒸着粒子１１（蒸発分子）として、被成膜基板２００に向かって射出する。これにより、被成膜基板２００の被成膜面２０１上に、蒸着源１から射出され、蒸着マスクに設けられたマスク開口を通過した蒸着粒子１１が被着され、所定のパターンの蒸着膜が成膜（製造）される。なお、ここで、蒸着物質を気体化するとは、蒸着物質が液体である場合は、蒸着物質を蒸発させることを示し、蒸着物質が固体である場合、蒸着物質を昇華させることを示す。
【００２５】
蒸着源１は、気体化された蒸着物質である蒸着粒子１１を収容する収容部２と、収容部２内の蒸着粒子１１を外部に出射する複数のノズル３と、を備えている。
【００２６】
収容部２は、例えば、内部に気体化されていない蒸着物質（つまり、気体化前の蒸着物質）を直接収容する容器であってもよく、ロードロック式の配管を有し、外部から気体化された、もしくは、気体化されていない蒸着物質が供給されるように形成された容器であってもよい。一例として、蒸着源１は、内部に、蒸着物質を収容する耐熱性の容器である図示しない坩堝と、坩堝内の蒸着物質を加熱して気体化させる図示しないヒータ（熱源）と、を備えていてもよい。収容部２の内部は、蒸着物質の詰まりを防ぐため、蒸着物質が気体化する温度以上の温度に加熱されている。
【００２７】
蒸着源１は、ラインソースまたはリニアソースと称される、平面視でライン状（矩形状）の長尺の蒸着粒子射出装置である。収容部２の一面には、複数のノズル３が、走査方向に直交する方向に沿って、ライン状に一列に並んで設けられている。
【００２８】
収容部２は、ノズル３の配列方向であるＸ軸方向の長さが、Ｙ軸方向の長さよりも長く、平面視でライン状（矩形状）に形成された、四角柱状の長尺の容器である。収容部２には、図２の（ａ）・（ｂ）に示すように、収容部２のＸ軸方向の長さが被成膜基板２００のＸ軸方向の長さよりも長く、かつ、収容部２のＹ軸方向の長さが被成膜基板２００のＹ軸方向の長さよりも短い容器が使用される。
【００２９】
なお、以下では、蒸着源１が、蒸着粒子１１を下方から上方に向かって蒸着するアップデポジションの例として、複数のノズル３が、収容部２の上面２１に設けられている場合を例に挙げて説明する。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではない。ノズル３は、例えば、収容部２の下面に設けられていてもよい。ノズル３が収容部２の下面に設けられている場合、蒸着粒子１１を上方から下方に向かって蒸着するダウンデポジションに好適に用いることができる。
【００３０】
図１および図２の（ａ）に示すように収容部２のＸ軸方向中央位置を位置Ｘ０とすると、収容部２および複数のノズル３は、位置Ｘ０を中心としてＸ軸方向に線対称（言い換えれば、左右対称）に設けられている。
【００３１】
収容部２のＸ軸方向の両端部は、該収容部２のＺ軸方向の高さがＸ軸方向端部に向かって徐々に減少するようにテーパ状に形成されている。このため、収容部２の上面２１は、Ｘ軸方向の中央部に平坦面２１ａを有するとともに、Ｘ軸方向の両端部に、それぞれ外側を向くように傾斜した傾斜面２１ｂを有している。
【００３２】
ノズル３は、円環状の断面を有する筒状の直管で形成されている。ノズル３は、収容部２の内部空間と連通するように収容部２に連結されている。収容部２に連結された、ノズル３の下端側開口端面は、蒸着粒子入口３１ａとして用いられる。ノズル３の上端側開口端面は、蒸着粒子出口３２ａ（射出口）として用いられる。ノズル３の上端側開口端面の中心が射出口の中心となる。ノズル３は、蒸着粒子入口３１ａからノズル３内に進入した蒸着粒子１１を、蒸着粒子出口３２ａから、被成膜基板２００に向かって射出する。
【００３３】
各ノズル３は、収容部２の上面２１から、Ｘ軸方向端部側に向かって斜め方向に突出するとともに、その上端面３２が、Ｘ軸方向端部側に向くように、水平面に対して傾斜している。このため、各ノズル３の上端面３２は、被成膜基板２００における被成膜面２０１に対して傾斜している。各ノズル３の下端面３１および上端面３２は、ノズル３の軸方向と直交している。また、上述したように、これらノズル３は、位置Ｘ０を中心として、Ｘ軸方向に線対称に設けられている。このため、各ノズル３の上端面３２は、位置Ｘ０からより近い側のＸ軸方向端部側に向くように傾斜している。位置Ｘ０を中心として、位置Ｘ０から等距離に位置するノズル３の上端面３２同士は、向いている方向が対称となっている。
【００３４】
図２の（ａ）に示すように、平面視で、収容部２の平坦面２１ａのうち中心領域（以下、「第１領域２１ａ１」と記す）に設けられたノズル３は、ノズル傾斜角θが例えば５°となるように、直立方向である法線方向に対して僅かに傾斜している。ここで、ノズル傾斜角θとは、ノズル３の軸方向と法線方向とがなす角度を示す。ノズル傾斜角θは、被成膜基板２００への蒸着粒子１１の入射角が所望の入射角となるように適宜設定される。
【００３５】
図２の（ａ）に示す例では、位置Ｘ０を中心として、Ｘ軸方向両端側に向かってそれぞれ例えば２本のノズル３（すなわち、例えば計４本のノズル３）が、ノズル傾斜角θ＝５°となるように設けられている。なお、図２の（ａ）では、収容部２における、位置Ｘ０と一方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３のみ図示し、収容部２における、位置Ｘ０と他方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３については、図示を省略している。
【００３６】
また、平面視で、収容部２の平坦面２１ａのうち第１領域２１ａ１よりも外側の領域（つまり、上記第１領域２１ａ１と傾斜面２１ｂとの間の領域、以下「第２領域２１ａ２」と記す）に設けられたノズル３は、そのノズル傾斜角θが、第１領域２１ａ１におけるノズル３のノズル傾斜角θよりも大きく、かつ、Ｘ軸方向端部側に向かって次第に大きくなるように設計されている。
【００３７】
収容部２の上面２１のうち第３領域となる傾斜面２１ｂに設けられたノズル３は、そのノズル傾斜角θが、他のノズル３（つまり、第１領域２１ａ１および第２領域２１ａ２におけるノズル３）のノズル傾斜角θよりも大きくなるように設計されている。傾斜面２１ｂに設けられたノズル３は、全て、同じノズル傾斜角θを有している。図２の（ａ）に示す例では、一例として、ノズル傾斜角θ＝３０°に設定している。
【００３８】
また、ノズル３は、傾斜面２１ｂにおけるノズル３の配設密度（単位面積当たりの本数）が平坦面２１ａにおけるノズル３の配設密度よりも大きくなるように設けられている。言い換えれば、傾斜面２１ｂにおけるノズル３のＸ軸方向のピッチは、平坦面２１ａにおけるノズル３のＸ軸方向のピッチよりも小さい。ここで、ノズル３のＸ軸方向のピッチとは、Ｘ軸方向に隣り合うノズル３の蒸着粒子出口３２ａのＸ軸方向中央間の距離を示す。
【００３９】
本実施形態では、一例として、ノズル３のＸ軸方向のピッチを、図２の（ａ）に示すように設定した。このため、収容部２のＸ軸方向両端のノズル３の蒸着粒子出口３２ａのＸ軸方向中央間の距離（Ｘ軸方向ノズル長）を１０４０ｍｍとした。つまり、図２の（ａ）に示すように、位置Ｘ０から各Ｘ軸方向最端部のノズル３の蒸着粒子出口３２ａのＸ軸方向中央までの距離（位置Ｘ０からのＸ軸方向ノズル長）を５２０ｍｍとした。また、傾斜面２１ｂにおけるノズル３のＸ軸方向のピッチを、例えば２０ｍｍとした。なお、ノズル３のノズル径は、何れも同一とした。
【００４０】
また、各ノズル３の軸方向のノズル長ｄは、何れも同じ長さとした。なお、本実施形態において、ノズル３の軸方向のノズル長ｄとは、ノズル３の軸方向における蒸着粒子入口３１ａと蒸着粒子出口３２ａとの間の距離を示す。図示はしないが、図２の（ａ）に示す例では、一例として、ｄ＝１６ｍｍとした。
【００４１】
このため、蒸着源１は、Ｘ軸方向の両端部に、Ｚ軸方向で示される、被成膜基板２００と蒸着源１とを結ぶ方向のノズル段差を有している。つまり、本実施形態では、蒸着源１が収容部２のＸ軸方向の両端部に傾斜面２１ｂを有し、傾斜面２１ｂに、平坦面２１ａおけるノズル３と同じ長さのノズル３が設けられていることで、平坦面２１ａと傾斜面２１ｂとで、Ｚ軸方向における、被成膜基板２００の被成膜面２０１とノズル３の上面との間の距離（以下、「ＴＳ」と記す）が異なっている。
【００４２】
本実施形態では、傾斜面２１ｂにおけるノズル３は、その下端面３１および上端面３２が、それぞれ、傾斜面２１ｂと平行となるように設けられている。すなわち、傾斜面２１ｂにおけるノズル３は、隣り合うノズル３の下端面３１同士を結ぶ線Ｌ１（第２の線）および傾斜面２１ｂにおける隣り合うノズル３の上端面３２同士を結ぶ線Ｌ２（第１の線）がそれぞれ直線状であり、これら線Ｌ１と線Ｌ２とが互いに平行になるとともに、傾斜面２１ｂと平行となるように設けられている。なお、本実施形態では、前述したように、例えば、ノズル傾斜角θが３０°となるように、傾斜面２１ｂが、平坦面２１ａに対して傾斜して設けられている。平坦面２１ａは、被成膜基板２００の被成膜面２０１と平行に形成されている。
【００４３】
＜効果＞
以下に、本実施形態にかかる蒸着源１の効果について、実施例および比較例による膜厚分布の測定結果を用いて、具体的に説明する。
【００４４】
図３は、膜厚分布の測定のための成膜方法を説明する図である。また、図４は、後述する比較例１で使用した蒸着源１’の要部の概略構成を、その寸法の一例および被成膜基板２００と併せて示す断面図である。なお、図４では、収容部２における、Ｘ軸方向中央位置（位置Ｘ０）と一方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３のみ図示し、収容部２における、位置Ｘ０と他方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３については、図示を省略している。
【００４５】
蒸着源１および蒸着源１’における収容部２および複数のノズル３は、位置Ｘ０を中心としてＸ軸方向に線対称に設けられている。そこで、本実施形態では、実施例１として、被成膜基板２００のＸ軸方向の中央位置が蒸着源１のＸ軸方向の中央位置と一致するように蒸着源１と被成膜基板２００とを対向配置させ、被成膜基板２００を固定し、図３に示すように、蒸着源１をＹ軸方向に沿って移動させることにより、被成膜基板２００を走査しながら成膜（スキャン蒸着）を行った。
【００４６】
その後、このようにして成膜された蒸着膜の膜厚を、公知の膜厚測定装置を使用して、Ｘ軸方向に沿って一定間隔で、光学的に測定した。この結果を図５に示すとともに、蒸着密度が相対的に高い高レート時および蒸着密度が相対的に低い低レート時における温度設定および膜厚分布の均一性を、表１に示す。
【００４７】
なお、実施例１として測定に使用した蒸着源１のノズル３のＸ軸方向のピッチ、Ｘ軸方向ノズル長、ノズル傾斜角θは、図２の（ａ）に示すように設定した。また、Ｚ軸方向における、被成膜基板２００の被成膜面２０１とノズル３の上面との間の距離ＴＳは、図２の（ａ）・（ｂ）に示すように、平坦面２１ａに設けられたＴＳが５００ｍｍとなるように設定した。各ノズル３の軸方向のノズル長ｄは、前述したように１６ｍｍとした。また、各ノズル３のノズル径は一定とした。
【００４８】
一方、比較例１として、蒸着源１に代えて、図４に示すように、傾斜面２１ｂを有さない蒸着源１’を使用し、蒸着源１を用いた場合と同様にして蒸着膜の成膜を行い、該蒸着膜の膜厚を、蒸着源１を用いた場合と同様にして測定した。この結果を図５に示すとともに、高レート時および低レート時における温度設定および膜厚分布の均一性を、表１に示す。
【００４９】
なお、比較例１として測定に使用した蒸着源１’のノズル３のＸ軸方向のピッチ、Ｘ軸方向ノズル長、ノズル傾斜角θは、図４に示すように設定した。また、Ｚ軸方向における、被成膜基板２００の被成膜面２０１とノズル３の上面との間の距離ＴＳは、収容部２全体に渡って５００ｍｍとした。また、各ノズル３の軸方向のノズル長ｄは、蒸着源１における各ノズル３の軸方向のノズル長ｄと同じ長さとした。また、各ノズル３のノズル径は、蒸着源１における各ノズル３のノズル径と同じ大きさとした。
【００５０】
図５は、実施例１および比較例１において、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１を座標原点としたときの被成膜基板２００における該座標原点からのＸ軸方向の距離と、該被成膜基板２００に成膜された蒸着膜の最大膜厚を１００％としたときの相対膜厚（測定膜厚／最大膜厚）との関係を示すグラフである。
【００５１】
なお、上述したように、蒸着源１および蒸着源１’における収容部２および複数のノズル３は、位置Ｘ０を中心としてＸ軸方向に線対称に設けられている。このため、蒸着膜の相対膜厚も、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１に対し、Ｘ軸方向に線対称となる。そこで、図５では、被成膜基板２００における中心位置Ｃ１から、Ｘ軸方向に沿って、該被成膜基板２００における一方のＸ軸方向端部に向かう方向の蒸着膜の膜厚分布のみを示し、該被成膜基板２００における中心位置Ｃ１から、Ｘ軸方向に沿って、該被成膜基板２００における他方のＸ軸方向端部に向かう方向の蒸着膜の膜厚分布については、図示を省略している。
【００５２】
また、膜厚分布の均一性は、（最大膜厚−最小膜厚）／（最大膜厚＋最小膜厚）により算出した。
【００５３】
【表１】
2019064426.tif 000003
図４に示すように、円形の管状のノズル３を水平面に対して傾斜させた場合、収容部２の中央部よりもノズル３の配設密度が高い、収容部２のＸ軸方向の両端部において、隣り合うノズル３の下端面３１同士を結ぶ線Ｌ１および隣り合うノズル３の上端面３２同士を結ぶ線Ｌ２は、それぞれジグザグ状となる。
【００５４】
上記蒸着源１および蒸着源１’は、何れも、収容部２の一面に、外部に突出する複数のノズル３をライン状に配列し、これらノズル３（より厳密には、これらノズル３の上側の開口端面）を、これら蒸着源１・１’の外側方向に向かせることで、Ｘ軸方向ノズル長を、被成膜基板２００よりも短くし、被成膜基板２００への入射角を大きくしている。このため、上記蒸着源１および蒸着源１’は、何れも、シャドウの発生を抑制することができる。
【００５５】
また、上記蒸着源１および蒸着源１’は、何れも、収容部２のＸ軸方向端部のノズル３の配設密度を、収容部２の中央部のノズル３の配設密度よりも高くしている。このため、収容部２の長手方向である上記Ｘ軸方向の長さを長くすることなく、該Ｘ軸方向の蒸着膜の分布のばらつきを改善することができる。
【００５６】
しかしながら、上記蒸着源１’のように、収容部２における、ノズル３が密集して設けられている部分において、隣り合うノズル３の上端面３２同士を結ぶ線Ｌ２がジグザグ状であり、隣り合うノズル３の上端面３２同士が段差を有している場合、該部分のノズル３から射出される蒸着粒子１１が、該ノズル３に隣り合うノズル３（以下、「隣接ノズル」と称する）に衝突してしまう。
【００５７】
隣接ノズルに衝突した蒸着粒子１１は、隣接ノズルで加熱されて再度気化される。この結果、蒸着流が乱れ、被成膜基板２００に成膜される蒸着膜の分布に乱れが生じる。具体的には、図５に比較例１として示すように、被成膜基板２００のＸ軸方向端部の膜厚が変動し、この結果、相対的に、被成膜基板２００の中央部の膜厚が薄くなる。なお、被成膜基板２００のＸ軸方向端部は、収容部２のＸ軸端部に密集して設けられたノズル３の影響を受けるため、膜厚が厚く、相対膜厚が１００％近傍となる。
【００５８】
一方、前述したように、収容部２における、ノズル３が密集して設けられている部分が傾斜面２１ｂを有し、該傾斜面２１ｂにおける隣り合うノズル３の上端面３２同士を結ぶ線Ｌ２が直線状であり、隣り合うノズル３の上端面３２同士の間に段差が存在しない場合、図１および図２の（ａ）に示すように、該部分のノズル３から射出される蒸着粒子１１が、隣接ノズルに衝突しない。このため、上記部分のノズル３から射出される蒸着粒子１１の蒸着流と、隣接ノズルから射出される蒸着粒子１１の蒸着流との干渉を回避することができるので、被成膜基板２００に成膜される蒸着膜の分布が安定する。そして、表１に実施例１として示すように、高レート時および低レート時の各温度設定において膜厚分布の均一性が同じとなり、表５に実施例１として示すように、高レート時と低レート時とで、相対膜厚が、同一曲線となる。この結果、上記蒸着マスクとして、高精度なマスク開口が設けられたＦＭＭ（Fine Metal Mask；ファインメタルマスク）を用いた場合でも、膜厚分布の均一性および安定性を改善し、量産歩留を確保することができる。
【００５９】
＜変形例１＞
なお、本実施形態では、収容部２の上面２１に、ノズル３が、ライン状に一列（つまり、同一軸上）に並んで設けられている場合を例に挙げて説明した。しかしながら、上記実施形態は、これに限定されるものではない。ノズル３は、ライン状に複数列設けられていてもよい。
【００６０】
＜変形例２＞
また、上記実施形態では、上記蒸着膜が、例えば、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）における機能膜である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、上記実施形態は、これに限定されるものではない。上記蒸着膜は、例えば、無機発光ダイオード素子（無機ＥＬ素子）、あるいは、ＱＬＥＤ（Quantum-dot Light Emitting Diode：量子ドット発光ダイオード）素子における機能膜であってもよい。上記蒸着源１は、蒸着膜の成膜（製造）全般に使用が可能である。
【００６１】
上記蒸着源１および蒸着装置１００は、例えば、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）素子を備えた有機ＥＬ表示装置、無機発光ダイオード素子を備えた無機ＥＬ表示装置等のＥＬ表示装置、ＱＬＥＤ素子を備えたＱＬＥＤ表示装置の製造装置として好適に使用できる。
【００６２】
〔実施形態２〕
本実施形態について主に図６および図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施形態１との相違点について説明するものとし、実施形態１で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００６３】
図６は、本実施形態にかかる蒸着源１の要部の概略構成を、一部拡大して、該蒸着源１から射出される蒸着粒子１１の広がりと併せて示す断面図である。なお、本実施形態でも、蒸着源１における収容部２および複数のノズル３は、Ｘ軸方向中央位置（位置Ｘ０）を中心としてＸ軸方向に線対称に設けられている。このため、図６でも、収容部２における、位置Ｘ０と一方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３のみ図示し、収容部２における、位置Ｘ０と他方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３については、図示を省略している。
【００６４】
図６に示すように、本実施形態にかかる蒸着源１は、収容部２の上面２１が平坦であり、該収容部２のＸ軸方向端部における、ノズル３が密集して設けられている部分が、傾斜面２１ｂを有していない。このため、ノズル３は、全て、収容部２の平坦な上面２１に形成されている。
【００６５】
その代わりに、本実施形態にかかる蒸着源１は、上記Ｘ軸方向端部のノズル３の上端面３２同士の間に段差が存在しないように、上記Ｘ軸方向端部に設けられた、収容部２の上面２１から該Ｘ軸方向端部側に向かって斜め方向に突出するノズル３が、平面で切断された形状を有している。つまり、上記Ｘ軸方向端部のノズル３は、下端面３１および上端面３２が互いに平行で、かつ、開口端面が楕円形の環状になるように、筒状の直管が斜めに切断された形状を有している。そして、上記Ｘ軸方向端部のノズル３は、上記下端面３１および上端面３２が水平（言い換えれば、上記下端面３１および上端面３２が、被成膜基板２００の被成膜面２０１に平行）となるように、収容部２に連結されている。
【００６６】
このため、本実施形態にかかる蒸着源１は、上記Ｘ軸方向端部のノズル３が密集して設けられている部分において隣り合うノズル３の下端面３１同士を結ぶ線Ｌ１および隣り合うノズル３の上端面３２同士を結ぶ線Ｌ２がそれぞれ直線状であり、これら線Ｌ１と線Ｌ２とが互いに平行となるように、ノズル３の下端面３１および上端面３２が、ノズル３の軸方向に対して非垂直に傾斜して設けられている。
【００６７】
以上の点を除けば、本実施形態にかかる蒸着源１は、実施形態１にかかる蒸着源１と同じである。また、本実施形態にかかる蒸着源１は、上記Ｘ軸方向端部のノズル３が、線Ｌ１・Ｌ２がそれぞれ直線状であり、かつ、線Ｌ１と線Ｌ２とが互いに平行となるように設けられている点を除けば、実施形態１で用いた比較用の蒸着源１’と同じである。
【００６８】
＜効果＞
以下に、本実施形態にかかる蒸着源１の効果について、実施例および比較例による膜厚分布の測定結果を用いて、具体的に説明する。
【００６９】
本実施形態では、実施例２として、図６に示す蒸着源１を使用し、実施形態１における実施例１および比較例１と同様にして蒸着膜の成膜を行い、該蒸着膜の膜厚を、実施例１および比較例１と同様にして測定した。この結果を、比較のために実施形態１における比較例の測定結果と併せて図７に示す。また、高レート時および低レート時における温度設定および膜厚分布の均一性を、表２に示す。
【００７０】
なお、実施例２として測定に使用した蒸着源１のノズル３のＸ軸方向のピッチ、Ｘ軸方向ノズル長、ノズル傾斜角θ、各ノズル３の軸方向のノズル長ｄは、図４に示す蒸着源１’と同じ値とした。また、Ｚ軸方向における、被成膜基板２００の被成膜面２０１とノズル３の上面との間の距離ＴＳは、収容部２全体に渡って５００ｍｍとした。また、各ノズル３のノズル径は、蒸着源１’における各ノズル３のノズル径と同じ大きさとした。
【００７１】
図７は、実施例２および比較例１において、被成膜基板２００の中心位置Ｃ１を座標原点としたときの被成膜基板２００における該座標原点からのＸ軸方向の距離と、該被成膜基板２００に成膜された蒸着膜の最大膜厚を１００％としたときの相対膜厚との関係を示すグラフである。
【００７２】
なお、図７でも、図５と同じ理由から、被成膜基板２００における中心位置Ｃ１から、Ｘ軸方向に沿って、該被成膜基板２００における一方のＸ軸方向端部に向かう方向の蒸着膜の膜厚分布のみを示し、該被成膜基板２００における中心位置Ｃ１から、Ｘ軸方向に沿って、該被成膜基板２００における他方のＸ軸方向端部に向かう方向の蒸着膜の膜厚分布については、図示を省略している。
【００７３】
【表２】
2019064426.tif 000004
本実施形態にかかる蒸着源１でも、実施形態１にかかる蒸着源１と同じく、ノズル３が密集して設けられている、収容部２のＸ軸方向両端部における隣り合うノズル３の上端面３２同士を結ぶ線Ｌ２が直線状である。このため、本実施形態でも、図６に示すように、密集して設けられたノズル３から射出される蒸着粒子１１が、隣接ノズルに衝突しない。但し、本実施形態では、上述したように、上記Ｘ軸方向端部のノズル３の上端面３２の形状が楕円形の環状であり、蒸着粒子出口３２ａが楕円形状を有している。このため、蒸着粒子出口３２ａの真円形状が崩れており、上記Ｘ軸方向両端部のノズル３から射出される蒸着粒子１１の方向性が安定しない。このため、図７および表２に示すように、実施例１よりは、膜厚分布の均一性に劣るものの、比較例１よりは、膜厚分布の均一性を改善することができ、ＦＭＭを用いた場合でも、従来よりも量産歩留を確保することができる。
【００７４】
＜変形例＞
図６に示したように、本実施形態では、上記Ｘ軸方向端部のノズル３が、線Ｌ１と線Ｌ２とがそれぞれ直線状であり、これら線Ｌ１と線Ｌ２とが互いに平行となるように設けられている場合を例に挙げて説明した。
【００７５】
しかしながら、上記線Ｌ２が直線状であれば、上記Ｘ軸方向端部のノズル３から射出される蒸着粒子１１が、隣接ノズルに衝突することを回避することができる。このため、必ずしも線Ｌ１が直線である必要はなく、例えば、図４に示す蒸着源１’において、Ｘ軸方向端部のノズル３の上端面３２のみが、図６に示すように平面で切断された形状を有していてもよい。
【００７６】
但し、この場合、上記Ｘ軸方向端部のノズル３の長さに、Ｘ軸方向でばらつきが生じるノズル３の長さが短いほどノズル３から射出される蒸着粒子１１の指向性は低くなる。したがって、Ｘ軸方向でノズル３の長さにばらつきが生じると、上記Ｘ軸方向両端部のノズル３から射出される蒸着粒子１１の方向性が安定しなくなる。
【００７７】
このため、図６に示したように、上記Ｘ軸方向端部のノズル３は、各ノズル３の軸方向のノズル長ｄが一定で、線Ｌ１と線Ｌ２とがそれぞれ直線状であり、これら線Ｌ１と線Ｌ２とが互いに平行となるように設けられていることが、より望ましい。
【００７８】
〔実施形態３〕
本実施形態について主に図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施形態１、２との相違点について説明するものとし、実施形態１、２で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
図８は、本実施形態にかかる蒸着源１の要部の概略構成を、一部拡大して、該蒸着源１から射出される蒸着粒子１１の広がりと併せて示す断面図である。なお、本実施形態でも、蒸着源１における収容部２および複数のノズル３は、Ｘ軸方向中央位置（位置Ｘ０）を中心としてＸ軸方向に線対称に設けられている。このため、図８でも、収容部２における、位置Ｘ０と一方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３のみ図示し、収容部２における、位置Ｘ０と他方のＸ軸方向端部との間の部分および該部分に設けられたノズル３については、図示を省略している。
【００８０】
図８に示す蒸着源１は、収容部２の上面２１における、Ｘ軸方向端部の傾斜面２１ｂよりもノズル３の配設密度が低い、平坦面２１ａに設けられているノズル３が、Ｚ軸方向に直立して設けられており、被成膜基板２００に対して傾斜していないことを除けば、実施形態１にかかる蒸着源１と同じである。
【００８１】
蒸着源１は、収容部２の被成膜基板２００との対向面における、相対的にノズル３の配設密度が高いＸ軸方向端部に設けられたノズル３の上端面３２同士を結ぶ線Ｌ２が直線状であれば、上記Ｘ軸方向端部のノズル３から射出される蒸着粒子１１が、隣接ノズルに衝突することを回避することができる。
【００８２】
したがって、図８では、平坦面２１ａに設けられているノズル３が、全てＺ軸方向に直立している場合を例に挙げて図示しているが、平坦面２１ａに設けられているノズル３の一部、例えば、位置Ｘ０を中心とする数本のみが収容部２に直立して設けられていてもよい。
【００８３】
このように、ノズル３の配設密度が低い、収容部２の被成膜基板２００との対向面の中央部に設けられたノズル３の少なくとも一部が直立している場合であっても、上記効果を得ることができる。
【００８４】
なお、図８では、実施形態１にかかる蒸着源１における収容部２の中央部のノズル３が、収容部２に直立して設けられている場合を例に挙げて図示したが、本実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、実施形態２にかかる蒸着源１における収容部２の中央部のノズル３の少なくとも一部が収容部２に直立して設けられている場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００８５】
〔まとめ〕
本発明の態様１にかかる蒸着源（１）は、蒸着粒子（１１）を収容する収容部（２）と、上記蒸着粒子を射出する複数のノズル（３）と、を備え、上記複数のノズルは、上記収容部の一面（例えば上面２１）に、第１方向（Ｘ軸方向）に沿ってライン状に配列して設けられているとともに、上記複数のノズルのうち、上記収容部の第１方向端部（Ｘ軸方向端部）に設けられたノズルを含む、少なくとも一部の複数のノズルが、上記収容部の第１方向端部に向かって斜め方向に突出しており、上記収容部の第１方向端部に設けられたノズルの配設密度が、上記収容部の中央部に設けられたノズルの配設密度よりも高く、上記収容部の第１方向端部において隣り合う上記ノズルの上端面（３２）同士を結ぶ第１の線（線Ｌ２）が直線状である。
【００８６】
本発明の態様２にかかる蒸着源は、上記態様１において、上記収容部の第１方向端部において隣り合う上記ノズルの下端面（３１）同士を結ぶ第２の線（線Ｌ１）が直線状であり、上記第１の線と上記第２の線とが互いに平行であってもよい。
【００８７】
本発明の態様３にかかる蒸着源は、上記態様１または２において、上記収容部の第１方向両端部は、それぞれ外側を向くように傾斜した傾斜面（２１ｂ）であり、上記傾斜面上に、上記収容部の中央部における上記ノズルの配設密度よりも高い配設密度で上記ノズルが設けられていてもよい。
【００８８】
本発明の態様４にかかる蒸着源は、上記態様３において、上記複数のノズルの傾斜角のうち、上記傾斜面上のノズルの傾斜角が、他のノズルの傾斜角よりも大きくてもよい。
【００８９】
本発明の態様５にかかる蒸着源は、上記態様３または４において、上記傾斜面上の上記ノズルの傾斜角が全て同じであってもよい。
【００９０】
本発明の態様６にかかる蒸着源は、上記態様３〜５の何れかにおいて、上記傾斜面と上記第１の線とが平行であってもよい。
【００９１】
本発明の態様７にかかる蒸着源は、上記態様１または２において、上記収容部の上記一面（例えば上面２１）が平坦であり、上記複数のノズルは全て上記収容部の平坦な上記一面に設けられているとともに、上記収容部の第１方向端部に設けられた上記ノズルの上端面が水平であってもよい。
【００９２】
本発明の態様８にかかる蒸着源は、上記態様７において、上記収容部の第１方向端部において隣り合う、上記第１の線が直線状となるノズルの傾斜角が全て同じであってもよい。
【００９３】
本発明の態様９にかかる蒸着源は、上記態様１〜８の何れかにおいて、上記複数のノズルは、上記収容部の第１方向中央位置（Ｘ０）を中心として上記第１方向に線対称に設けられていてもよい。
【００９４】
本発明の態様１０にかかる蒸着装置（１００）は、上記態様１〜９の何れかに記載の蒸着源を備え、上記蒸着源と被成膜基板（２００）とを対向配置した状態で、上記蒸着源および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に直交する第２方向（Ｙ軸方向）に沿って他方に対し相対移動させながら蒸着を行う。
【００９５】
本発明の態様１１にかかる蒸着膜製造方法は、被成膜基板（２００）に蒸着膜を製造する蒸着膜製造方法であって、上記態様１〜９の何れかの蒸着源と被成膜基板とを対向配置した状態で、上記蒸着源および上記被成膜基板の少なくとも一方を、上記第１方向に直交する第２方向に沿って他方に対し相対移動させながら蒸着を行う。
【００９６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１      蒸着源
２      収容部
３      ノズル
１１      蒸着粒子
２１      上面
２１ａ    平坦面
２１ａ１  第１領域
２１ａ２  第２領域
２１ｂ    傾斜面
３１      下端面
３１ａ    蒸着粒子入口
３２      上端面
３２ａ    蒸着粒子出口
１００      蒸着装置
２００      被成膜基板
【図１】
2019064426.tif 000005
【図２】
2019064426.tif 000006
【図３】
2019064426.tif 000007
【図４】
2019064426.tif 000008
【図５】
2019064426.tif 000009
【図６】
2019064426.tif 000010
【図７】
2019064426.tif 000011
【図８】
2019064426.tif 000012
【国際調査報告】
2019064426.tif 000013
2019064426.tif 000014
2019064426.tif 000015
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