(57)【要約】【課題】蒸発源において蒸発せしめられた蒸着材料が、遮蔽板および噴出板を通過する時に遮蔽板または噴出板に付着してしまうおそれを低減する。【解決手段】蒸発源１５に対向する位置に基板（２２）を配置し、基板（２２）上に蒸着材料を蒸着させる蒸着装置において、複数の穴１４１を有する遮蔽板１４と、複数の穴１３１を有する噴出板１３とを蒸発源１５と基板（２２）との間に配置し、蒸発源１５を加熱するための加熱機構１７と、遮蔽板１４および噴出板１３を加熱するための加熱機構１６とを別個に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発源に対向する位置に基板を配置し、前記基板上に蒸着材料を蒸着させる蒸着装置において、複数の穴を有する遮蔽板と、複数の穴を有する噴出板とを前記蒸発源と前記基板との間に配置し、前記蒸発源を加熱するための第１加熱手段と、前記遮蔽板および前記噴出板を加熱するための第２加熱手段とを別個に設けたことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記蒸発源と、前記遮蔽板の穴と、前記噴出板の穴と、前記基板とが一直線上に位置しないように、前記遮蔽板の複数の穴および前記噴出板の複数の穴を配列したことを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記遮蔽板の複数の穴の総面積、および、前記噴出板の複数の穴の総面積のそれぞれが、前記蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きく、かつ、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する前記蒸発源から前記基板までの流路のうち、前記遮蔽板の穴および前記噴出板の穴を除いた箇所の断面積が、前記蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
蒸着材料とガスとが反応することなく蒸着材料が蒸着せしめられるように、不活性ガス雰囲気中で蒸着材料を蒸着させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸着装置。
【請求項５】
不活性ガス雰囲気を１×１０−２Ｐａ以上１３．３Ｐａ以下の圧力に設定したことを特徴とする請求項４に記載の蒸着装置。
【請求項６】
１組の前記遮蔽板および前記噴出板に複数の蒸発源を設け、複数の蒸発源による同時蒸着を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発源に対向する位置に基板を配置し、基板上に蒸着材料を蒸着させる蒸着装置に関し、特には、蒸発源において蒸発せしめられた蒸着材料が、遮蔽板および噴出板を通過する時に遮蔽板または噴出板に付着してしまうおそれを低減することができる蒸着装置に関する。
【０００２】
詳細には、本発明は製膜対象物表面に薄膜を形成する蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、情報通信の高速化と応用範囲の拡大が急速に進んでいる。この中で、表示デバイスには、携帯性や動画表示の要求に対応可能な低消費電力・高速応答性を有する高精細な表示デバイスの考案が広くなされている。
【０００４】
有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）素子は、Ｔａｎｇらによる印加電圧１０Ｖで１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度で発光する積層型ＥＬ素子の報告（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７））以来、高コントラスト、低電圧駆動、高視野角、高速応答性など液晶表示素子等に比較して、優位な特徴を活かしたフラットパネルディスプレイへの応用が期待され、実用化に向けての研究が活発に行われている。既に、緑色モノクロ有機ＥＬディスプレイなどが製品化されており、高精細のフルカラーディスプレイの完成が待たれている。
【０００５】
このような状況の中で最も実用化に近いとされているのが、低分子系有機ＥＬ材料を用いた発光素子である。低分子有機ＥＬ材料は、主に蒸着法により製膜されている。蒸着法は、一般に蒸発源を加熱し、発生した蒸気流を基板面にあてて、その基板上に蒸発物質を堆積させて、膜を製膜する方法である。蒸着法による製膜において、生産性の観点からみると材料利用効率は、重要な問題である。他方、膜特性からみると膜厚均一性も重要である。一般に、材料利用効率は、基板と蒸発源との距離、膜厚分布の許容値によって決まり、距離が短いほど、材料利用効率は向上する。しかし、蒸発源からの蒸気流の分布、スプラッシュなどにより、均一な膜を得ることが難しくなる。また、膜厚は、特性に影響を与えるので、できるだけ均一な厚さが好ましいが、均一な膜を形成しようとすれば材料利用効率は低下してしまう。特に大面積基板へ膜を形成する際には、膜厚均一性と材料利用効率の向上を両立させるのは、困難であり、大きな問題であった。
【０００６】
上記問題を解決するために、種々の工夫がなされており、知られている。蒸発源から基板に至る空間を遮蔽するようにスリットを有する防着板を固定し、このスリットの上を基板を往復させながら、スリットを通過した蒸気流によって、分布を出そうとした蒸着装置として、例えば特開昭６３−８９６６０号公報、特開平２−９７６６５号公報などに記載されたものが知られている。また、遮蔽板を移動させながら、その上部に固定配置した基板へ均一な膜を形成しようとした蒸着装置として、例えば特公昭６０−１４８３２号公報に記載されたものが知られている。更に、蒸発源から基板までの空間を防着板で囲み、防着板を加熱できるようにした蒸着装置として、例えば特開平５−７０９３２号公報に記載されたものが知られている。また、蒸発源をライン開口形状にし、基板または蒸発源を移動させながら均一な膜を製膜する蒸着装置として、例えば特開２００３−７４６４号公報に記載されたものが知られている。
【０００７】
しかし、上記に示した蒸着装置では、以下のような問題がある。（１）防着板、遮蔽板によって、蒸気流の一部のみを利用して膜を形成しようとしているため、材料利用効率が低い。（２）防着板、遮蔽板に付着した堆積物の除去、回収作業に時間がかかる。また、堆積物の剥離によりパーティクルが発生してしまう。（３）蒸着装置内部に駆動部を有するため、付着した膜の剥離、駆動軸などからダストが発生し、蒸発源に混入するおそれがある。また、製膜表面へのダストの付着などにより、膜質の低下および不良の原因となっていた。その要因として、有機ＥＬディスプレイなどの有機薄膜素子の有機膜厚は、１００ｎｍ程度と非常に薄いことがあげられる。
【０００８】
すなわち、上述した蒸着装置では、蒸発源を加熱するための加熱手段が設けられているものの、蒸発源と基板との間に配置された遮蔽板などは特に加熱されていない。そのため、蒸発源において蒸発せしめられた材料は、遮蔽板などを通過する時に遮蔽板などに付着してしまうおそれがある。それにより、材料の利用効率の向上が妨げられている。また、遮蔽板などに付着した蒸着材料を除去・回収しなければならなくなっている。更に、遮蔽板などに付着して固化した材料が剥離し、蒸着装置内にパーティクルが発生してしまうおそれがある。
【０００９】
また今後、より低電圧、低消費電力化を求められると、膜厚をさらに薄くしていかなければならなくなると考えられる。そのため、製膜工程での不良低減のためには、真空槽内でのダスト発生を抑え、清浄度をより向上させる必要がある。また、生産性向上のためには、材料利用効率を向上させることが重要である。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−８９６６０号公報
【００１１】
【特許文献２】特開平２−９７６６５号公報
【００１２】
【特許文献３】特公昭６０−１４８３２号公報
【００１３】
【特許文献４】特開平５−７０９３２号公報
【００１４】
【特許文献５】特開２００３−７４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記問題点に鑑み、本発明は、蒸発源において蒸発せしめられた蒸着材料が、遮蔽板および噴出板を通過する時に遮蔽板または噴出板に付着してしまうおそれを低減することができる蒸着装置を提供することを目的とする。
【００１６】
詳細には、本発明は、大面積基板への均一膜の製膜および材料消費量を向上させつつ、槽内でのダスト発生を抑制すると共に、製膜工程における不良を低減させることができる蒸着装置を提供することを目的とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、蒸発源に対向する位置に基板を配置し、前記基板上に蒸着材料を蒸着させる蒸着装置において、複数の穴を有する遮蔽板と、複数の穴を有する噴出板とを前記蒸発源と前記基板との間に配置し、前記蒸発源を加熱するための第１加熱手段と、前記遮蔽板および前記噴出板を加熱するための第２加熱手段とを別個に設けたことを特徴とする蒸着装置が提供される。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、前記蒸発源と、前記遮蔽板の穴と、前記噴出板の穴と、前記基板とが一直線上に位置しないように、前記遮蔽板の複数の穴および前記噴出板の複数の穴を配列したことを特徴とする請求項１に記載の蒸着装置が提供される。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、前記遮蔽板の複数の穴の総面積、および、前記噴出板の複数の穴の総面積のそれぞれが、前記蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きく、かつ、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する前記蒸発源から前記基板までの流路のうち、前記遮蔽板の穴および前記噴出板の穴を除いた箇所の断面積が、前記蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸着装置が提供される。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、蒸着材料とガスとが反応することなく蒸着材料が蒸着せしめられるように、不活性ガス雰囲気中で蒸着材料を蒸着させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸着装置が提供される。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、不活性ガス雰囲気を１×１０−２Ｐａ以上１３．３Ｐａ以下の圧力に設定したことを特徴とする請求項４に記載の蒸着装置が提供される。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、１組の前記遮蔽板および前記噴出板に複数の蒸発源を設け、複数の蒸発源による同時蒸着を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の蒸着装置が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の蒸着装置では、蒸発源を加熱するための第１加熱手段と、蒸発源と基板との間に配置された遮蔽板および噴出板を加熱するための第２加熱手段とが別個に設けられている。つまり、遮蔽板および噴出板を加熱するための第２加熱手段が、蒸着材料を加熱して蒸発させるための第１加熱手段とは別個に設けられている。そのため、蒸発源において蒸発せしめられた蒸着材料を、遮蔽板または噴出板に付着させることなく、基板まで到達させることができる。すなわち、蒸発源において蒸発せしめられた蒸着材料が、遮蔽板および噴出板を通過する時に遮蔽板または噴出板に付着してしまうおそれを低減することができる。それにより、蒸着材料の利用効率を向上させることができる。また、遮蔽板および噴出板に付着した蒸着材料の除去・回収作業に要する時間を低減することができる。更に、遮蔽板および噴出板に付着して固化した蒸着材料が剥離し、蒸着装置内に、詳細には、真空槽内にパーティクルが発生してしまうおそれを低減することができる。
【００２４】
好ましくは、蒸発源と、遮蔽板および噴出板とが、独立して加熱制御される。更に好ましくは、遮蔽板および噴出板が、蒸発源よりも高い温度に加熱制御される。
【００２５】
また、好ましくは、遮蔽板および噴出板は真空槽内に固定されており、遮蔽板および噴出板を移動させるための機構や、シャッター機構は、真空槽内に設けられていない。また、ロードロック機構の駆動部分は、真空槽の外部にのみ配置されており、真空槽の内部には配置されていない。そのため、蒸着装置の稼動中に駆動部分から発生したパーティクルによって真空槽内が汚染されてしまうおそれを低減することができる。
【００２６】
蒸発源と、遮蔽板の穴と、噴出板の穴と、基板とが一直線上に位置するように、遮蔽板の穴および噴出板の穴が配列されると、蒸発源から基板に蒸着材料が直線的に移動して直接到達してしまい、基板のその部分に形成される膜厚が他の部分よりも厚くなってしまうおそれがある。また、スプラッシュなどの異常が発生した場合に、その影響が基板におよんでしまうおそれがある。これらの点に鑑み、請求項２に記載の蒸着装置では、蒸発源と、遮蔽板の穴と、噴出板の穴と、基板とが一直線上に位置しないように、遮蔽板の複数の穴および噴出板の複数の穴が配列されている。つまり、蒸発源から基板に直接到達する蒸着材料の蒸気流が存在しないように、すなわち、蒸発源から基板に蒸着材料が直線的に移動できないように、遮蔽板の複数の穴および噴出板の複数の穴が配列されている。そのため、基板に形成される膜厚分布が不均一になるおそれを低減することができる。また、スプラッシュなどの異常が発生した場合に、その影響が基板におよんでしまうおそれを低減することができる。
【００２７】
遮蔽板の複数の穴の総面積、または、噴出板の複数の穴の総面積が、蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積よりも小さく設定されると、蒸着材料の加熱温度を高くしなければ所望の製膜速度を得ることができず、一方、そのように蒸着材料の加熱温度を高くすると、蒸着材料が分解してしまうなどの問題が生じるおそれがある。同様に、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する蒸発源から基板までの流路のうち、遮蔽板の穴および噴出板の穴を除いた箇所の断面積が、蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積よりも小さく設定されると、蒸着材料の加熱温度を高くしなければ所望の製膜速度を得ることができず、一方、そのように蒸着材料の加熱温度を高くすると、蒸着材料が分解してしまうなどの問題が生じるおそれがある。これらの点に鑑み、請求項３に記載の蒸着装置では、遮蔽板の複数の穴の総面積、および、噴出板の複数の穴の総面積のそれぞれが、蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きくなるように設定されている。更に、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する蒸発源から基板までの流路のうち、遮蔽板の穴および噴出板の穴を除いた箇所の断面積が、蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きくなるように設定されている。換言すれば、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する蒸発源から基板までの流路のすべての箇所の断面積が、蒸発源において蒸着材料が蒸発せしめられる部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きくなるように設定されている。そのため、所望の製膜速度を達成しつつ、蒸着材料が分解してしまうおそれを低減することができる。
【００２８】
好ましくは、遮蔽板の複数の円形の穴および噴出板の複数の円形の穴の穴径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。
【００２９】
請求項４及び５に記載の蒸着装置では、蒸着材料とガスとが反応することなく蒸着材料が蒸着せしめられるように、不活性ガス雰囲気中で蒸着材料が蒸着せしめられる。つまり、蒸着材料とガスとが反応することなく蒸着材料が蒸着せしめられるように不活性ガスが導入される。そのため、蒸着材料の蒸気流の平均自由行程を短くし、蒸着材料の蒸気流同士、および、不活性ガスと蒸着材料の蒸気流とを衝突させ、蒸着材料の指向性を減少させることができる。それにより、基板に形成される膜の均一性を向上させることができる。
【００３０】
好ましくは、不活性ガス雰囲気が１×１０−２Ｐａ以上１３．３Ｐａ以下の圧力に設定されている。
【００３１】
請求項６に記載の蒸着装置では、１組の遮蔽板および噴出板に複数の蒸発源が設けられ、複数の蒸発源による同時蒸着が行われる。つまり、複数の蒸発源において蒸発せしめられた種類の異なる複数の蒸着材料が、遮蔽板の穴および噴出板の穴を通過せしめられ、基板上に蒸着せしめられる。そのため、基板に形成される膜中の各蒸着材料の濃度を均一にし、良好な膜を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は本発明の蒸着装置の第１の実施形態の概略構成図である。図２は図１に示した第１の実施形態の蒸着装置の噴出板１３、遮蔽板１４、および蒸発源１５を蒸着装置の上側（図１の上側）から見た図である。詳細には、図２において、噴出板１３の穴１３１は実線で示してあり、遮蔽板１４の穴１４１は破線で示してある。また、蒸発源１５のうちの蒸着材料が蒸発せしめられる部分１５１も破線で示してある。
【００３３】
図１および図２に示すように、第１の実施形態の蒸着装置では、製膜対象物２２としての基板に薄膜を１層だけ形成するために、蒸発源１５が１基のみ設けられている。真空槽１１の内部には、底板に取り付けられた蒸発源１５と、蒸発源１５において発生した蒸気流を噴出させるための穴１３１を有する噴出板１３とが設けられ、蒸発源１５と噴出板１３との間には、穴１４１を有する遮蔽板１４が配置されている。蒸発源１５において発生した蒸気流の気密性を保持するように、蒸発源１５、噴出板１３、および、遮蔽板１４は構成されている。つまり、蒸発源１５において発生した蒸気流が、遮蔽板１４の穴１４１を通過し、次いで、噴出板１３の穴１３１を通過しないと、製膜対象物２２としての基板に到達できないように、蒸発源１５、噴出板１３、および、遮蔽板１４は構成されている。
【００３４】
また、第１の実施形態の蒸着装置では、蒸発源１５を加熱するための第１加熱機構１７が設けられ、更に、蒸発源１５と製膜対象物２２としての基板との間に配置された遮蔽板１４および噴出板１３を加熱するための第２加熱機構１６が設けられている。詳細には、加熱機構１６，１７は、蒸発源１５、噴出板１３、および、遮蔽板１４を独立に制御できるように構成されている。更に、噴出板１３および遮蔽板１４の面積は、基板のうちの製膜される部分の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きく設定されている。また、真空槽１１に不活性ガスを導入するためのガス導入機構１９１，１９２，１９３，１９４、および、真空槽１１内の圧力を一定に保つための圧力制御機構１８が設けられている。図１には示していないが、第１の実施形態の蒸着装置には、排気ポンプも設けられている。
【００３５】
第１の実施形態の蒸着装置において膜形成が行われる場合には、真空槽１１の底板に取り付けられた蒸発源１５に蒸着材料が納められ、真空排気が行われる。真空槽１１の内圧が１×１０−４Ｐａ以下まで減圧されると、製膜対象物２２としての基板がセットされない状態で、加熱機構１７によって蒸発源１５が加熱される。また、同時に、噴出板１３および遮蔽板１４が加熱機構１６によって加熱される。蒸発源１５、噴出板１３、および、遮蔽板１４の温度は、使用される蒸着材料、製膜速度などに応じて変化するが、蒸発源１５の温度が噴出板１３および遮蔽板１４の温度よりも低いことが望ましい。第１の実施形態の蒸着装置では、蒸着材料として有機材料のＡｌｑ３が用いられ、蒸発源１５の温度が３５０℃に制御され、噴出板１３および遮蔽板１４の温度が４００℃に制御される。
【００３６】
蒸発源１５、噴出板１３、および、遮蔽板１４の加熱制御が安定すると、ガス導入機構１９１，１９２，１９３，１９４により、不活性ガスが２０Ｐａ程度まで真空槽１１内に導入される。第１の実施形態の蒸着装置では、不活性ガスとしてＡｒが用いられるが、他の実施形態ではこれに限定されるものではなく、酸素、水のガス中含有率が１ｐｐｍ以下であることが好ましい。上述したように不活性ガスを導入することにより、真空槽１１の内部の圧力が高くなるため、噴出板１３などの均熱性が向上し、より安定した温度制御ができるようになる。
【００３７】
その後、製膜対象物２２としての基板が、ロードロック機構（図示せず）などによって真空槽１１内に導入される。次いで、圧力制御機構１８により、真空槽１１の内部の圧力が０．１Ｐａに制御され、膜成形が行われる。第１の実施形態の蒸着装置では、真空槽１１の内部の圧力が０．１Ｐａに制御されるが、他の実施形態では、真空槽１１内を１×１０−２Ｐａ〜１３．３Ｐａ程度の圧力に制御することも可能である。
【００３８】
真空槽１１内の圧力は、製膜対象物２２としての基板と蒸発源１５との間の距離との関係、および、所望の膜厚分布に応じて決定される。上述したように、第１の実施形態の蒸着装置では、真空槽１１の内部の圧力が０．１Ｐａに制御されるが、他の実施形態では、真空槽１１内を１×１０−２Ｐａ〜１３．３Ｐａ程度の圧力に制御すればよく、好ましくは、真空槽１１内の圧力が０．０５Ｐａ〜１Ｐａに制御される。真空槽１１内の圧力が高すぎると、製膜速度が低下してしまう。一方、真空槽１１内の圧力が低すぎると、従来の蒸着法と変わらなくなってしまう。
【００３９】
第１の実施形態の蒸着装置では、蒸発源１５において発生した蒸気流は、まず、遮蔽板１４の穴１４１を通過し、次いで、噴出板１３の穴１３１を通過して真空槽１１内に放出される。一方、真空槽１１の内部の圧力は、不活性ガスによって従来の蒸着法よりも高く保持されているため、蒸気流自体の平均自由行程が短く、製膜対象物２２としての基板に到達する前に、噴出板１３の上流側（蒸発源１５側、つまり、図１の下側）、および、真空槽１１の内部、つまり、噴出板１３の下流側（製膜対象物２２側、つまり、図１の上側）で、蒸気流は不活性ガス分子と、あるいは、蒸気流同士で衝突を繰り返すことになる。つまり、蒸発源１５において発生した蒸気流は、散乱せしめられながら製膜対象物２２としての基板に到達する。また、遮蔽板１４および噴出板１３が蒸発源１５よりも高い温度に保たれているため、蒸発源１５において発生した蒸気流は、遮蔽板１４または噴出板１３に付着することなく、衝突を繰り返しながら、遮蔽板１４の穴１４１および噴出板１３の穴１３１を介して真空槽１１内に放出される。その結果、従来の蒸着法では得ることができなかった膜分布を得ることが可能になった。
【００４０】
また、第１の実施形態の蒸着装置では、遮蔽板１４の円形の穴１４１および噴出板１３の円形の穴１３１の穴径が０．５ｍｍに設定され、図２に示すように、それらの穴１３１，１４１が５０ｍｍ間隔で配置されている。他の実施形態では、必要な膜分布に応じて、遮蔽板の円形の穴および噴出板の円形の穴の穴径を０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定し、それらの穴を必要に応じて配置することができる。
【００４１】
詳細には、第１の実施形態の蒸着装置では、蒸発源１５と、遮蔽板１４の穴１４１と、噴出板１３の穴１３１と、製膜対象物２２としての基板とが一直線上に位置しないように、遮蔽板１４の複数の穴１４１および噴出板１３の複数の穴１３１が配列されている。換言すれば、２次元的に同一位置に位置しないように、遮蔽板１４の複数の穴１４１および噴出板１３の複数の穴１３１が配列されている。つまり、蒸着材料の蒸気流が蒸発源１５から基板に直線的に移動して直接到達できないように、遮蔽板１４の複数の穴１４１および噴出板１３の複数の穴１３１が配列されている。
【００４２】
更に詳細には、第１の実施形態の蒸着装置では、図２に示すように、蒸着装置の上側から見た場合に、遮蔽板１４の隣接する穴１４１間の中央に噴出板１３の穴１３１が位置するように、遮蔽板１４の複数の穴１４１および噴出板１３の複数の穴１３１が配列されている。そのため、蒸発源１５から基板に直線的に移動して直接到達する蒸着材料の蒸気流がなくなり、その結果、材料充填量などの影響による膜厚分布の変化を抑えることができる。
【００４３】
第１の実施形態の蒸着装置では、上述したように真空槽１１の内部の圧力が０．１Ｐａに制御され、更に、製膜対象物２２としての基板と蒸発源１５との間の距離が１０ｃｍに設定されている。真空槽１１内に放出された蒸気流の平均自由行程はセンチメートルオーダーであるため、蒸気流は、複数回衝突を繰り返した後に基板に到達する。第１の実施形態の蒸着装置では、製膜対象物２２としての基板と蒸発源１５との間の距離が１０ｃｍに設定されているが、他の実施形態では、基板と蒸発源との間の距離が５〜３０ｃｍの範囲であればよく、好ましくは、基板と蒸発源との間の距離が１０〜２０ｃｍに設定される。基板および蒸発源は共に真空槽に対して固定されるため、基板と蒸発源との間の距離が短すぎると、蒸発源などからの熱輻射によって基板の温度が上昇し、製膜された膜が結晶化するなどの損傷を受けてしまうことになる。一方、基板と蒸発源との間の距離が長すぎると、蒸着材料利用効率が低下してしまうことになる。
【００４４】
第１の実施形態の蒸着装置では、真空槽１１の内部に駆動する箇所がまったく設けられていないため、付着した膜が、駆動することによって剥離してしまうことがまったくなく、また、駆動軸などからダストが発生してしまうことがまったくない。そのため、有機ＥＬディスプレイなどの極めて薄い膜を用いた素子でも不良の発生を防ぐ効果が期待できる。また、不活性ガス雰囲気中で製膜を行うことにより、基板と蒸発源との間の距離が比較的小さくても、大面積に均一な膜を形成することが可能となる。また、基板と蒸発源との間の距離を従来の蒸着法よりも短くできることから、材料利用効率の向上も期待できる。
【００４５】
上述したように、第１の実施形態の蒸着装置では、蒸発源１５を加熱するための第１加熱機構１７と、蒸発源１５と基板（２２）との間に配置された遮蔽板１４および噴出板１３を加熱するための第２加熱機構１６とが別個に設けられている。つまり、遮蔽板１４および噴出板１３を加熱するための第２加熱機構１６が、蒸発源１５から蒸着材料を加熱して蒸発させるための第１加熱機構１７とは別個に設けられている。
【００４６】
そのため、蒸発源１５において蒸発せしめられた蒸着材料を、遮蔽板１４または噴出板１３に付着させることなく、基板（２２）まで到達させることができる。すなわち、蒸発源１５において蒸発せしめられた蒸着材料が、遮蔽板１４および噴出板１３を通過する時に遮蔽板１４または噴出板１３に付着してしまうおそれを低減することができる。それにより、蒸着材料の利用効率を向上させることができる。また、遮蔽板および噴出板に付着した蒸着材料の除去・回収作業に要する時間を低減することができる。更に、遮蔽板および噴出板に付着して固化した蒸着材料が剥離し、蒸着装置内に、詳細には、真空槽内にパーティクルが発生してしまうおそれを低減することができる。
【００４７】
更に、第１の実施形態の蒸着装置では、上述したように、遮蔽板１４および噴出板１３が真空槽１１内に固定されており、遮蔽板および噴出板を移動させるための機構や、シャッター機構は、真空槽１１内に設けられていない。また、ロードロック機構の駆動部分は、真空槽１１の外部にのみ配置されており、真空槽１１の内部には配置されていない。つまり、真空槽１１の内部に、空気圧、電力、手動により駆動する機構が存在しない。そのため、蒸着装置の稼動中に駆動部分から発生したパーティクルによって真空槽１１内が汚染されてしまうおそれを低減することができる。
【００４８】
また、第１の実施形態の蒸着装置では、上述したように、蒸発源１５と、遮蔽板１４の穴１４１と、噴出板１３の穴１３１と、基板（２２）とが一直線上に位置しないように、遮蔽板１４の複数の穴１４１および噴出板１３の複数の穴１３１が配列されている。つまり、蒸発源１５から基板（２２）に蒸着材料が直線的に移動して直接到達できないように、遮蔽板１４の複数の穴１４１および噴出板１３の複数の穴１３１が配列されている。そのため、基板に形成される膜厚分布が不均一になるおそれを低減することができる。また、スプラッシュなどの異常が発生した場合に、その影響が基板におよんでしまうおそれを低減することができる。
【００４９】
更に、第１の実施形態の蒸着装置では、遮蔽板１４の複数の穴１４１の総面積、および、噴出板１３の複数の穴１３１の総面積のそれぞれが、蒸発源１５において蒸着材料が蒸発せしめられる部分１５１の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きくなるように設定されている。また同様に、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する蒸発源１５から基板（２２）までの流路のうち、遮蔽板１４の穴１４１および噴出板１３の穴１３１を除いた箇所の断面積が、蒸発源１５において蒸着材料が蒸発せしめられる部分１５１の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きくなるように設定されている。換言すれば、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する蒸発源１５から基板（２２）までの流路のすべての箇所の断面積が、蒸発源１５において蒸着材料が蒸発せしめられる部分１５１の面積と等しいか、あるいは、それよりも大きくなるように設定されている。すなわち、蒸発せしめられた蒸着材料の蒸気流が通過する蒸発源１５から基板（２２）までの流路のすべての箇所の断面積が、蒸発源１５において蒸着材料が蒸発せしめられる部分１５１の面積よりも小さくならないように設定されている。そのため、所望の製膜速度を達成しつつ、蒸着材料が分解してしまうおそれを低減することができる。
【００５０】
また、第１の実施形態の蒸着装置では、蒸着材料とガスとが反応することなく蒸着材料が蒸着せしめられるように、不活性ガス雰囲気中で蒸着材料が蒸着せしめられる。つまり、蒸着材料とガスとが反応することなく蒸着材料が蒸着せしめられるように不活性ガスが導入される。そのため、蒸着材料の蒸気流の平均自由行程を短くし、蒸着材料の蒸気流同士、および、不活性ガスと蒸着材料の蒸気流とを衝突させ、蒸着材料の指向性を減少させることができる。それにより、基板（２２）に形成される膜の均一性を向上させることができる。
【００５１】
以下、本発明の蒸着装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の蒸着装置は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の蒸着装置とほぼ同様に構成されている。従って、第２の実施形態の蒸着装置は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の蒸着装置とほぼ同様の効果を奏することができる。図３は本発明の蒸着装置の第２の実施形態の概略構成図である。図３に示すように、第２の実施形態の蒸着装置では、蒸発源１５，１５２が２基設けられている。更に、蒸発源１５を加熱するための加熱機構１７１と、蒸発源１５２を加熱するための加熱機構１７とが設けられ、加熱機構１７，１７１が独立して制御される。
【００５２】
換言すれば、第２の実施形態の蒸着装置では、１組の遮蔽板１４および噴出板１３に複数の蒸発源１５，１５２が設けられ、複数の蒸発源１５，１５２による同時蒸着が行われる。つまり、複数の蒸発源１５，１５２において蒸発せしめられた種類の異なる複数の蒸着材料が、遮蔽板１４の穴１４１および噴出板１３の穴１３１を通過せしめられ、基板（２２）上に蒸着せしめられる。そのため、基板（２２）に形成される膜中の各蒸着材料の濃度を均一にし、良好な膜を得ることができる。つまり、容易に制御性良く製膜を行うことができる。
【００５３】
上述した実施形態では、真空槽１１が１基のみ設けられているが、複数の真空槽をつないだクラスタタイプなどの蒸着装置でも同様の構成がとれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の蒸着装置の第１の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示した第１の実施形態の蒸着装置の噴出板１３、遮蔽板１４、および蒸発源１５を蒸着装置の上側（図１の上側）から見た図である。
【図３】本発明の蒸着装置の第２の実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１          真空槽
１３          噴出板
１４          遮蔽板
１５          蒸発源
１６，１７    加熱機構
２２          製膜対象物（基板）
【図１】
2006057160.tif 000003
【図２】
2006057160.tif 000004
【図３】
2006057160.tif 000005