(57)【要約】【課題】キャリアガスを被蒸着基板方向に放出するガス流路内にガスを加熱する複数の固体片からなるガス加熱体を設けることで、蒸着装置の外部にキャリアガスを加熱する専用の加熱装置を設けず、被蒸着基板近傍で、キャリアガスを有機原料の沸点もしくは昇華点以上の高温に加熱することを可能とする。【解決手段】チャンバ内に蒸着源１２と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置であって、蒸着源１２は、蒸着材料７１を蒸発させるるつぼ１３と、るつぼ１３の外周側に沿って被蒸着基板方向にガス６１を供給するガス流路１４と、ガス流路１４を通過するガス６１を加熱するガス加熱体１５とを備えたもので、ガス加熱体１５はガス流路１４内に配置した複数の固体片１５１からなる蒸着装置である。【選択図】図１
2006111920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に蒸着源と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置であって、
前記蒸着源は、
蒸着材料を蒸発させるるつぼと、
前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、
前記ガス流路を通過するガスを加熱するガス加熱体とを備えたもので、
前記ガス加熱体は前記ガス流路内に配置した複数の固体片からなる
ことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記るつぼおよび前記ガス流路の下部側に前記るつぼおよび前記ガス加熱体を加熱する加熱源が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記ガス流路は前記るつぼと前記るつぼの外周側に設けられた側壁とによって形成され、
前記側壁に前記ガス流路内に配置される前記ガス加熱体を加熱する加熱源が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記ガス流路は前記るつぼの外周側に連続して前記るつぼの底部側に延長形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記るつぼの底部側に前記ガス流路に連通するガス加熱室が設けられ、
前記ガス加熱室に前記ガス加熱体が配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記ガス加熱室内に配置された前記ガス加熱体を加熱する加熱源を備え、
前記加熱源により加熱されたガス加熱体によって前記ガス流路内を流れるガスとともに前記るつぼも加熱する
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記るつぼの底部側に前記るつぼを加熱するるつぼ加熱源を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記ガス加熱室に複数のガス供給部を設けた
ことを特徴とする請求項７記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記ガス加熱室は複数のそれぞれが連通する複数の室に分離されている
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記固体片は、金属系材料からなる
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記固体片は、炭素系材料からなる
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項１２】
前記固体片は、球体からなる
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項１３】
前記固体片は、多面体形状からなる
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項１４】
前記固体片は、柱状体からなる
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項１５】
チャンバ内に蒸着源と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置を用いて、前記蒸着源より蒸発させた蒸着材料を前記被蒸着基板に堆積させる蒸着方法であって、
前記蒸着源は、
蒸着材料を蒸発させるるつぼと、
前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、
前記ガス流路を通過するガスを加熱するガス加熱体と、
前記ガス加熱体を加熱する加熱源とを備えたもので、
前記ガス加熱体は、前記流路内に配置した複数の固体片からなる
ことを特徴とする蒸着方法。
【請求項１６】
前記るつぼおよび前記ガス流路の下部側に前記るつぼおよび前記ガス加熱体を加熱する加熱源が設けられている
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項１７】
前記ガス流路は前記るつぼと前記るつぼの外周側に設けられた側壁とによって形成され、
前記側壁に前記ガス流路内に配置される前記ガス加熱体を加熱する加熱源が設けられている
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項１８】
前記ガス流路は前記るつぼの外周側に連続して前記るつぼの底部側にも設けられている
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項１９】
前記るつぼの底部側に前記ガス流路に連通するガス加熱室が設けられ、
前記ガス加熱室に前記ガス加熱体が配置されている
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項２０】
前記ガス加熱室内に配置された前記ガス加熱体を加熱する加熱源を備え、
前記加熱源により加熱されたガス加熱体によって前記ガス流路内を流れるガスとともに前記るつぼも加熱する
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項２１】
前記るつぼの底部側に前記るつぼを加熱するるつぼ加熱源を設けた
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項２２】
前記ガス加熱室に複数のガス供給部を設けた
ことを特徴とする請求項２１記載の蒸着方法。
【請求項２３】
前記ガス加熱室は複数のそれぞれが連通する室に分離されている
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項２４】
前記ガス流路を通過するガスが蒸発させた蒸着材料を被蒸着基板方向に誘導するキャリアガスである
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【請求項２５】
前記蒸着材料が蒸着により成膜される有機薄膜の原料である
ことを特徴とする請求項１５記載の蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャンバ内に蒸着源と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置およびその蒸着装置を用いた蒸着方法であって、蒸着材料を蒸発させるるつぼの外周側に沿って被蒸着基板方向にキャリアガスを供給する際に、キャリアガスの加熱を容易にした蒸着装置および蒸着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等に用いられる低分子系有機発光素子用の有機膜は真空蒸着法で作製されている。従来から用いられている真空蒸着法は、蒸着原料の利用効率が低い。また、蒸着が行われるチャンバー内壁に蒸着物質が付着しやすく、チャンバー内が汚染されやすいという問題を有していた。そこで、ホットウォール法と呼ばれる蒸着方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。このホットウォール法を用いることによって、原料の利用効率の向上が可能となる。また、ホットウォール法では、チャンバー内に蒸着物質が堆積されることを最小限に抑えて、チャンバー内の汚染を防ぎ、真空の質を高く保持し、高い純度での蒸着が可能となる。このため、有機薄膜の形成方法に用いられている。しかしながら、従来の真空蒸着法と同様、多成分系薄膜の精密制御は困難である。
【０００３】
また、近年、真空蒸着法とは異なり、ＯＶＰＤと呼ばれる有機気相蒸着法が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。このＯＶＰＤ法は、減圧下において原料ガスをキャリアガスで被蒸着基板の成膜表面へ運び、基板表面でガスが凝縮して膜形成が行なわれる有機膜の形成方法である。この方法を用いると、著しく異なる蒸気圧をもつ有機材料を同時蒸着し、多成分系薄膜の各成分の精密な制御が可能になるものと期待されている。このＯＶＰＤ法による成膜では、有機膜の結晶化さらには結晶粒成長を避けて良好な表面性を有する有機膜を形成するために、高温原料ガスの輸送に伴う基板温度上昇を極力抑制し、膜形成時には室温付近もしくは結晶化温度以下に基板温度を維持しなければならない。しかしながら、ＯＶＰＤ法は大気圧もしくは大気圧に近い減圧下で成膜が行われる。このように大気圧または大気圧に近い減圧下で成長する膜は粗くなり、気相核生成および拡散律速成長過程により、不均一な表面形態を有する膜となるという問題が挙げられる。
【０００４】
そこで、減圧下において、キャリアガスを用いて低分子系有機原料ガスの輸送速度を制御して被蒸着基板の成膜表面に運び、滑らかな表面性を有する有機薄膜形成を行う成膜技術が提案され、その専用の蒸着容器も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この蒸着装置では、減圧下において、キャリアガスを用いて、基板と対向する位置にある蒸着源から蒸発された低分子系有機原料ガスの輸送速度を制御して基板に運び、滑らかな表面性を有する有機薄膜の形成を行う。このため、蒸着源の周囲から基板方向へ、キャリアガスを流す形状（ガスバリア型と称している）を有する蒸着容器となっている。
【０００５】
上記蒸着装置では、蒸着源の周りを取り囲むようにキャリアガスの壁を設けることで、有機原料ガスが、キャリアガスから外へ飛び出し、チャンバー壁に付着することを防ぎ、原料の利用効率の向上を可能にすると共に、キャリアガス流量を調整することにより、膜厚分布の均一性、成膜速度の制御性の向上が可能になるものである。また、キャリアガスに、不活性ガスではなく、有機蒸着物質を含む有機ガスを用いることで、一つの蒸着容器で、共蒸着の効果を得ることが期待できる。また、このキャリアガス原料を有機気相物質と不活性ガスと交互に切り替えることにより、共蒸着と単膜蒸着の連続成膜も可能となる。また、ホットウォールを併用することで、更なる原料の利用効率の向上が期待できる。  
【０００６】
しかし、有機原料の沸点もしくは昇華点以上の高温のキャリアガスを導入するためには、蒸着容器を加熱する構造だけでなく、蒸着容器に入る直前まで、キャリアガスを加熱する構造を備えなければならず、大掛かりな加熱機構を備える必要がある。そのため、装置自体が大きくなり、大きなスペースと、多くの費用が必要となる。
【０００７】
そこで、キャリアガス加熱機構を備えた有機膜形成用蒸着容器を用いることで、キャリアガス専用の加熱機構を備えなくても、高温なキャリアガスを有機蒸着物質の近傍で流せるようになる。この際、キャリアガスとして、有機蒸着物質を含む有機ガスを用いる際、純度の高い有機膜を、毎回成膜するには、有機蒸着物質により汚染される加熱機構部を、毎回成膜前に、清掃する必要があるが、省スペースで効率よく熱を与える機構にするほど、キャリアガスが通る通路を小さく、緻密な構造にする必要があるため、清掃が困難で、多くの時間と費用が必要になる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２-８０９６１号公報
【特許文献２】特表２００１-５２３７６８号公報
【特許文献３】特願２００４-００８８４７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、有機原料の沸点、もしくは昇華点以上の高温のキャリアガスを導入するためには、蒸着容器を加熱する構造だけでなく、蒸着容器に入る直前まで、キャリアガスを加熱する構造を備えなければならず、大掛かりな加熱装置を備える必要がある点であり、そのため、蒸着装置自体が大きくなり、装置の設置面積が大きくなり、多くの費用を必要とする点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の蒸着装置は、チャンバ内に蒸着源と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置であって、前記蒸着源は、蒸着材料を蒸発させるるつぼと、前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、前記ガス流路を通過するガスを加熱するガス加熱体とを備えたもので、前記ガス加熱体は前記ガス流路内に配置した複数の固体片からなることを最も主要な特徴とする。
【００１１】
本発明の蒸着方法は、チャンバ内に蒸着源と被蒸着基板とを対向して設けた蒸着装置を用いて、前記蒸着源より蒸発させた蒸着材料を前記被蒸着基板に堆積させる蒸着方法であって、前記蒸着源は、蒸着材料を蒸発させるるつぼと、前記るつぼの外周側に沿って前記被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、前記ガス流路を通過するガスを加熱するガス加熱体と、前記ガス加熱体を加熱する加熱源とを備えたもので、前記ガス加熱体は、前記流路内に配置した複数の固体片からなることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の蒸着装置は、蒸着装置のるつぼの外周側に沿って被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、そのガス流路を通過するガスを加熱するもので複数の固体片からなるガス加熱体とを備えたため、被蒸着基板に放出される直前でガスが加熱されるので、所望の温度とした高温のガスを被蒸着基板方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスが流路内に供給されても、ガス流路に加熱された複数の固体片からなるガス加熱体が備えられていることから、供給されたガスは複数の固体片からなるガス加熱体と十分に接触することができるので、ガスを流路内で十分に加熱することができる。このため、従来の蒸着装置のように蒸着装置の外部にガスを専用に加熱する装置等を設ける必要がないので、従来の加熱装置分だけ装置の設置面積、装置コストを低減することができる。
【００１３】
したがって、本発明の蒸着装置では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるＯＶＰＤ法を融合させた有機膜形成を行う際、ガス（例えばキャリアガス）が加熱されるガス流路と複数の固体片からなるガス加熱体とを備えていることから、ガス加熱体により温度制御された所望の温度の高温なガス（例えばキャリアガス）を被蒸着基板方向に流すことができるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することが可能になる。また、蒸着物質の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路から被蒸着基板方向に放出されるガスは、るつぼの側周より放出されるため、るつぼから蒸発された蒸着物質はガス流路から放出されたガスによって取り囲まれるようになる。このため、蒸着が行われるチャンバ内壁への蒸着物質の付着の防止ができ、チャンバ内部の汚染を抑制することで可能になる。よって、清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、高い純度の蒸着膜を形成することができる。
【００１４】
さらに、上記ガス加熱体が複数の固体片からなることから、複数の固体片をガス流路から取り出すことが容易であるので、複数の固体片の洗浄を容易に行うことができる。これによって、ガスを清浄な状態で加熱することができるので、例えばガスが成膜成分のガスである場合には、成膜される膜を高純度に形成することができるようになるという利点がある。
【００１５】
本発明の蒸着方法は、蒸着装置のるつぼの外周側に沿って被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、そのガス流路を通過するガスを加熱するもので複数の固体片からなるガス加熱体とを備えた蒸着装置を用いて蒸着を行うため、被蒸着基板に放出される直前でガスを加熱することができるので、所望の温度とした高温のガスを被蒸着基板方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスが流路内に供給されても、ガス流路に加熱された複数の固体片からなるガス加熱体が備えられていることから、供給されたガスは複数の固体片からなるガス加熱体と十分に接触することができるので、ガスを流路内で十分に加熱することができる。
【００１６】
したがって、本発明の蒸着方法では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるＯＶＰＤ法を融合させた有機膜形成を行う際、ガス（例えばキャリアガス）が加熱されるガス流路と複数の固体片からなるガス加熱体とを備えている蒸着装置を用いて蒸着を行うことから、ガス加熱体により温度制御された所望の温度の高温なガス（例えばキャリアガス）を被蒸着基板方向に流すことができるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。また、蒸着物質の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路から被蒸着基板方向に放出されるガスがるつぼの側周より放出されるため、るつぼから蒸発される蒸着物質はガス流路から放出されたガスによって取り囲まれるようになり、これによって、蒸着が行われるチャンバ内壁への蒸着物質の付着を防止され、チャンバ内部の汚染を抑制することが可能になる。したがって、清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、高い純度の蒸着膜を形成することができる。
【００１７】
さらに、上記ガス加熱体が複数の固体片からなることから、複数の固体片をガス流路から取り出すことが容易であるので、複数の固体片の洗浄を容易に行うことができる。これによって、本発明の蒸着方法では、ガスを清浄な状態で加熱することができるので、例えばガスが成膜成分のガスである場合には、成膜される膜を高純度に形成することができるようになるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
有機原料の沸点もしくは昇華点以上の高温のキャリアガスを導入するという目的を、蒸着装置のるつぼの外周側に沿って被蒸着基板方向にガスを供給するガス流路と、そのガス流路内を流れるガスを加熱する複数の固体片からなるガス加熱体とを備えることで、蒸着装置の外部にキャリアガスを加熱する専用の加熱装置を設けずに実現した。
【実施例１】
【００１９】
本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第１実施例を、図１および図２によって説明する。図１は、（１）は蒸着装置の要部を示した概略構成断面図であり、（２）は（１）図のＡ部拡大断面図を示すものであり、図２は蒸着装置の概略を示した概略構成断面である。
【００２０】
図１および図２に示すように、チャンバ１１内に蒸着源１２と被蒸着基板５１とを対向して設けた蒸着装置１である。
【００２１】
上記蒸着源１２は、蒸着材料７１を蒸発させるるつぼ１３と、るつぼ１３の外周側に沿って上記被蒸着基板５１方向にガス６１（例えばキャリアガス）を供給するガス流路１４と、ガス流路１４内に配置した複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５と、上記ガス流路１４にガス６１を供給するガス供給部１６とを備えたものである。さらに、上記ガス供給部１６の出口には、上記各固体片１５１が上記ガス供給部１６側に流入するのを防ぐ網２１が設置されている。この網２１の網目は上記固体片１５１より小さく形成されている。なお、上記ガス供給部１６は、複数設けることも可能である。この場合のガス供給部１６は等間隔に配置されることが好ましい。また、図示はしていないが、上記蒸着源１２は同一チャンバ１１内に複数設けることも可能であり、また上記るつぼ１３は一つの蒸着源１２に複数設けることも可能である。
【００２２】
上記ガス流路１４は、上記るつぼ１３の外側壁と、その外側壁の周囲に空間（ガス流路１４）を介して形成された側壁１７と、上記るつぼ１３の外側壁と上記側壁１７とに連続してガス流路１４の下部側を閉塞する底部１８とから構成されている。上記側壁１７は、ガス流路内の熱が逃げないように断熱壁とすることが好ましい。上記ガス流路１４を構成する部材は、耐食性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えばステンレス等を用いることができ、また耐食性の低い材料が用いられる場合には、ガス６１が触れる表面にガス６１による腐食を防止するための防食膜として、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
【００２３】
上記ガス加熱体１５の各固体片１５１は、熱伝導性に優れた材料で、ガス流路１４を流れるガス６１に腐食されない材料で構成することが好ましい。例えば、金属系材料もしくは炭素系材料を用いることができ、その形状は球状体、長円回転体、楕円回転体、多面体、柱状体等の種々の形状を採ることができる。
【００２４】
上記ガス加熱体１５の各固体片１５１には、具体的には、例えばステンレスを用いることができる。ステンレスは、耐食性に優れ、熱伝導性も良い材料であり、製造コストが安価であるという特徴を有する。または、各固体片１５１に炭素を用いることもできる。炭素は加熱した場合、ガス加熱体１５自体に熱を吸収するため、ガス６１への加熱効率が高くなるという特徴を有する。さらに、炭素は、水素と反応して塩化水素を離脱させる作用、炭酸ガスとの反応による一酸化炭素への変換作用等がある。または、各固体片１５１に合金材料を用いることができ、例えばパラジウム合金を用いることができる。パラジウム合金としては、例えばパラジウム銀合金、パラジウムニッケル合金、パラジウム金合金等が挙げられる。またパラジウム合金は、不純物を含んだ水素などのガスを純化させる触媒作用を有し、特にパラジウム銀合金はその触媒作用の速度を速める効果がある。
【００２５】
また、熱伝導性に優れた金属材料を核として、その表面に耐食性材料の被膜を形成したものであっても好ましい。この耐食性材料としては、酸化膜、窒化膜、炭化膜、セラミックス、ホーロー等が挙げられる。上記金属材料としては、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００２６】
上記ガス加熱体１５の各固体片１５１の形状が球状体のものでは、ガス加熱体１５の表面積は多面体等の固体片と比較してやや少ないが、ガス加熱体１５の各固体片１５１同士の接触が点接触に近い接触状態となるためにガス加熱体１５の各固体片１５１同士の接触面積が少なくなるので、結果的にガス６１が接触する面積を多くすることができるという利点がある。上記長円回転体、楕円回転体も球状体と同様なる利点が得られる。なお、上記長円回転体、楕円回転体はあまり扁平なものは、流路の確保が不十分になるため、好ましくない。
【００２７】
また、上記ガス加熱体１５の各固体片１５１の形状が多面体のものでは、多面体の一面と熱源である壁面との接触、各固体片１５１（多面体の一面）同士の接触は多くの場合に面接触となるため、熱伝導効率がよくなり、各固体片１５１を効率良く加熱できる。またガス加熱体１５の各固体片１５１の表面積も稼げるため、各固体片１５１に接触するガスを効率よく加熱することが可能になるという利点がある。ただし、立方体、直方体等の６面体構造のものは、ガス流路１４内に集積した場合にガス加熱体１５の各固体片１５１同士の隙間が少なくなり、ガス６１の流路を十分に確保することは難しくなる場合があるので、例えば８面体以上の多面体が好ましい。
【００２８】
また、上記ガス加熱体１５の各固体片１５１の形状が柱状体のものでは、ガス加熱体１５の多くの各固体片１５１の熱を均一かつ効率よくガス６１に伝えることができるという利点がある。また、被蒸着基板５１方向に向かって各固体片１５１の長手方向をそろえることにより、ガス加熱体１５内を流れるガス６１が乱流を発生させることなく被蒸着基板５１方向に流出されるという効果も得られる。また、上記柱状体はガス流路が十分に確保できるように円柱状が好ましい。
【００２９】
また、ガス加熱体１５の各固体片１５１は、長期に使用した場合には表面に付着した不純物を除去する洗浄を行う必要が生じる。この場合、形状が単純な球状体、またはそれに近い長円回転体、楕円回転体が洗浄し易いという特徴を有している。
【００３０】
上記説明したように、ガス加熱体１５の各固体片１５１は、その隙間にガス６１を通すことでガス６１を加熱するため、各固体片１５１をガス流路１４に入れた際に、各個体片１５１間にガスが流れる流路が確保される形状であれば、如何なる形状のものも用いることができる。また、各固体片１５１は、キャリアガスを効率よく加熱できるだけでなく、蒸着源１２からの出し入れが容易であり、形状のシンプルであれば、各固体片１５１の洗浄が容易になる。また、各固定片１５１の材質、サイズはガス６１の流量、種類にしたがって適宜選択されるものである。
【００３１】
また図示はしていないが、上記るつぼ１３およびガス加熱体１５を加熱する加熱源として、熱線を放射する加熱装置もしくは抵抗発熱を利用した加熱装置が、例えば上記るつぼ１３およびガス加熱体１５の底部側に設けられている。この加熱源は、上記一例の他の加熱源であってもよく、すなわち、上記るつぼ１３およびガス加熱体１５を加熱する目的が達成できる加熱装置であればよい。
【００３２】
また上記チャンバ１１には、チャンバ１１内の真空度を調節する真空装置（図示せず）が接続されている。
【００３３】
本発明の蒸着装置１は、ガス流路１４に複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５を備えたため、被蒸着基板５１に放出される直前でガス６１が加熱されるので、所望の温度とした高温のガス６１を被蒸着基板５１方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスがガス流路１４内に供給されても、ガス流路１４内に複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５が存在することから、供給されたガス６１がガス加熱体１５の各固体片１５１と十分に接触することができるので、ガス６１をガス流路１４内で十分に加熱することができる。このため、従来の蒸着装置のように蒸着装置の外部にガスを専用に加熱する装置等を設ける必要がないので、従来の加熱装置分だけ装置の設置面積、装置コストを低減することができる。
【００３４】
したがって、本発明の蒸着装置１では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるＯＶＰＤ法を融合させた有機膜形成を行う際、ガス加熱体１５により温度制御された所望の温度の高温なガス（例えばキャリアガス）６１を被蒸着基板５１方向に流すことができるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することが可能になる。また、蒸着材料の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路１４から被蒸着基板５１方向に放出されるガス６１は、るつぼ１３の側周より放出されるため、るつぼ１３から蒸発された蒸着物質８１はガス流路１４から放出されたガス６１によって取り囲まれるようになる。このため、蒸着が行われるチャンバ１１内壁への蒸着物質８１の付着の防止ができ、チャンバ１１内部の汚染を抑制することで可能になる。よって、チャンバ１１内部を清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、被蒸着基板５１に高い純度の蒸着膜を形成することができる。
【００３５】
さらに、上記ガス加熱体１５が複数の固体片１５１からなることから、各固体片１５１をガス流路１４から取り出すことが容易であるので、各固体片１５１の洗浄を容易に行うことができる。これによって、ガス６１を清浄な状態で加熱することができるので、例えばガス６１が成膜成分のガスである場合には、成膜される膜を高純度に形成することができるようになるという利点がある。
【００３６】
次に、上記蒸着装置１を用いた蒸着方法について説明する。
【００３７】
前記図１および図２に示すように、チャンバ１１内に被蒸着基板５１を設置し、るつぼ１３内に蒸着材料７１を収納する。そしてチャンバ１１内を真空引きし、所望の真空度に到達させる。そして、るつぼ１３内の蒸着材料７１を加熱して蒸発させ、蒸着物質８１を生成するとともに、ガス供給部１６よりガス（例えばキャリアガス）６１をガス流路１４内に導入し、ガス加熱体１５によってガス流路１４内を流れるガス６１を加熱することで、ガス６１を所望の温度にする。このように加熱されたガス６１はガス流路１４の最上部から被蒸着基板５１方向に放出される。このとき、所望の温度に加熱されたガス６１は、ガス化された蒸着物質８１とともに、このガス化された蒸着物質８１の側周を取り囲むようにして、被蒸着基板５１方向に放出される。このとき、被蒸着基板５１のるつぼ１３側に設置されたシャッター（図示せず）を開放する。これにより、ガス化された蒸着物質８１が被蒸着基板５１の成膜面に付着、堆積し、被蒸着基板５１表面に蒸着膜（図示せず）が形成される。
【００３８】
例えば、上記蒸着材料７１は、緑色発光層を成膜する場合のホスト材料にはＡｌｑ３[tris(８-quinolinolato)aluminium(III)]を用い、ゲスト材料にはクマリン（Coumarin）を用いる。また、青色発光層を成膜する場合のホスト材料にはバソクプロイン（Bathocuproine：２,９-dimethyl-４,７-diphenyl-１,１０phenanthroline）を用い、ゲスト材料にはクマリン（Coumarin）を用いる。また、赤色発光層を成膜する場合のホスト材料にはＢＳＢ−ＢＣＮ[２,５-bis{４-(N-methoxyphenyl-N-phenylamino)styryl}benzene-１,4-dicarbonitrile]を用い、ゲスト材料にはクマリン（Coumarin）を用いる。また正孔輸送層を成膜する場合のホスト材料にはα−ナフチルフェニルジアミン（α−ＮＰＤ：例えばN,N'-Bis(1-naphtyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine）を用い、ゲスト材料にはクマリン（Coumarin）を用いる。また、そのときのキャリアガス（上記ガス６１）には、窒素もしくはアルゴンもしくは水素を用いる。具体的の成膜雰囲気の条件としては、成膜雰囲気の真空度を１×１０-5〜１×１０2Ｐａ、キャリアガスの流量を０．１ｃｍ3／ｍｉｎ〜０．０１０ｍ3／ｍｉｎ、キャリアガスの温度を室温〜６００℃、ホスト材料の加熱温度を２２０℃〜４００℃、ゲスト材料の加熱温度を１００度〜２５０℃とする。
【００３９】
１×１０-5Ｐａの高真空下、ホスト材料、ゲスト材料が導入された本発明の蒸着装置１のるつぼ１３を、それぞれ、３００℃前後、１５０℃前後に加熱することで、各材料が気化する温度に制御する。その後、キャリアガス（ガス６１）をホスト材料、ゲスト材料が入ったるつぼ１３の側周のガス流路１４に導入し、ホスト材料、ゲスト材料の成膜レートを、キャリアガスで制御しながら、ゲスト材料とホスト材料が所望の割合で混合された有機膜を成膜する。この際、キャリアガス流量と、キャリアガス温度で、ホスト材料の成膜レートを制御するため、るつぼ１３の温度のみで制御するだけのものに比べ、成膜レート制御の応答性が速く、膜厚方向の組成の変調がかけやすくなる。
【００４０】
そして、所望の膜厚に成膜が完了した後、上記シャッター（図示せず）を閉じ、蒸着物質８１が被蒸着基板５１方向に向かうのを阻止するとともに、蒸着材料７１の加熱を停止し、ガス６１の供給を停止し、さらにガス加熱体１５による加熱を停止する。これによって、蒸着物質８１の生成が停止される。
【００４１】
その後、チャンバ１１内を一旦真空状態にしてから、チャンバ１１内を例えば不活性ガスで置換した後、チャンバ１１内より蒸着が完了した被蒸着基板５１を不活性ガスで満たした別の容器に移動すればよい。なお、蒸着膜を複数層に形成する場合にはるつぼ１３ごと蒸着材料７１を交換して、上記説明したのと同様なプロセスにより蒸着を行えばよい。
【００４２】
本発明の蒸着方法は、蒸着装置１のるつぼ１３の外周側に沿って被蒸着基板５１方向にガス６１を供給するガス流路１４と、そのガス流路１４を通過するガス６１を加熱するガス加熱体１５を備えた蒸着装置１を用いて蒸着を行うため、被蒸着基板５１に放出される直前でガス６１を加熱することができるので、所望の温度とした高温のガス６１を被蒸着基板５１方向に流すことができるという利点がある。また、たとえ加熱されていないガスがガス流路１４内に供給されても、ガス流路１４内に複数のガス加熱体１５が存在していることから、供給されたガス６１が複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５と十分に接触することができるので、ガス６１をガス流路１４内で十分に加熱することができる。
【００４３】
したがって、本発明の蒸着方法では、例えば、従来の有機材料蒸着法に加え、有機ガス蒸着法であるＯＶＰＤ法を融合させた有機膜形成を行う際、所望の温度に加熱したガス６１および蒸着物質８１によって成膜が行われるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。また、蒸着物質８１の利用効率、成膜速度の向上も可能となる。さらに、ガス流路１４から被蒸着基板５１方向に放出されるガス６１がるつぼ１３の側周より放出されるため、るつぼ１３から蒸発される蒸着物質８１はガス流路１４から放出されたガス６１によって取り囲まれるようになり、これによって、蒸着が行われるチャンバ１１内壁への蒸着物質８１の付着を防止され、チャンバ１１内部の汚染を抑制することが可能になる。したがって、清浄度の高い真空状態を保持することが可能になるので、被蒸着基板５１の成膜面には高い純度の蒸着膜を形成することができる。
【００４４】
さらに、上記ガス加熱体１５が複数の固体片１５１からなることから、複数の固体片１５１をガス流路１４から取り出すことが容易であるので、複数の固体片１５１の洗浄を容易に行うことができる。これによって、本発明の蒸着方法では、ガス６１を清浄な状態で加熱することができるので、例えばガス６１が成膜成分のガスである場合には、成膜される膜を高純度に形成することができるようになるという利点がある。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第２実施例を、図３および図４によって説明する。図３は蒸着装置の要部を示した概略構成断面図であり、図４は蒸着装置の概略を示した概略構成断面である。第２実施例の蒸着装置２は、図３の蒸着装置の要部を示した概略構成断面図に示すように、ガス流路１４を構成する側壁１７内にガス加熱体１５を加熱する加熱源２３を備えたこと以外、前記実施例１の蒸着装置１と同様な構成を有する。以下、蒸着源１２を中心に詳細を説明する。
【００４６】
図３および図４に示すように、上記蒸着源１２は、蒸着材料７１を蒸発させるるつぼ１３と、るつぼ１３の外周側に沿って上記被蒸着基板５１方向にガス６１（例えばキャリアガス）を供給するガス流路１４と、ガス流路１４内に収納した複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５と、上記ガス流路１４にガス６１を供給するガス供給部１６とを備えたものである。さらに、上記ガス供給部１６の出口には、上記各固体片１５１が上記ガス供給部１６側に流入するのを防ぐ網２１が設置されている。この網２１の網目は上記固体片１５１より小さく形成されている。なお、上記ガス供給部１６は、複数設けることも可能である。この場合のガス供給部１６は等間隔に配置されることが好ましい。また、図示はしていないが、上記蒸着源１２は同一チャンバ１１内に複数設けることも可能であり、また上記るつぼ１３は一つの蒸着源１２に複数設けることも可能である。
【００４７】
上記ガス流路１４は、上記るつぼ１３の外側壁と、その外側壁の周囲に空間（ガス流路１４）を介して形成された側壁１７と、上記るつぼ１３の外側壁と上記側壁１７とに連続してガス流路１４の下部側を閉塞する底部１８とから構成されている。上記側壁１７の外壁部は、ガス流路内の熱が逃げないように断熱壁とすることが好ましい。上記ガス流路１４を構成する部材は、耐食性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えばステンレス等を用いることができ、また耐食性の低い材料が用いられる場合には、ガス６１が触れる表面にガス６１による腐食を防止するための防食膜として、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
【００４８】
また、上記側壁１７の内部には、上記ガス流路１４内部に配置されるガス加熱体１５を加熱するための加熱源２３が配置されている。この加熱源２３としては、例えば抵抗発熱を利用した加熱装置を用いることができ、抵抗発熱を利用したものとしては、例えば電熱線を用いることができる。
【００４９】
上記ガス加熱体１５の構成、上記チャンバ１１の構成は、前記実施例１で説明したものと同様である。また上記チャンバ１１には、チャンバ１１内の真空度を調節する真空装置（図示せず）が接続されている。
【００５０】
本発明の蒸着装置２は、上記蒸着装置１と同様なる作用、効果を得ることができるとともに、側壁１７内に加熱源２３を設置したことから、ガス流路１４内に配置した複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５をより高精度に温度制御して加熱することが可能になる。また、るつぼ１３と異なる温度でガス加熱体１５の加熱、温度制御が容易になるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。
【００５１】
次に、上記蒸着装置２を用いた蒸着方法について説明する。
【００５２】
前記図３および図４に示すように、チャンバ１１内に被蒸着基板５１を設置し、るつぼ１３内に蒸着材料７１を収納する。そしてチャンバ１１内を真空引きし、所望の真空度に到達させる。そして、るつぼ１３内の蒸着材料７１を加熱して蒸発させ、蒸着物質８１を生成するとともに、ガス供給部１６よりガス（例えばキャリアガス）６１を、加熱源２３によって所望の温度に加熱されているガス加熱体１５が配置されたガス流路１４内に導入し、ガス加熱体１５によってガス６１を加熱することで、ガス６１を所望の温度にする。このように加熱されたガス６１はガス流路１４の最上部から被蒸着基板５１方向に放出される。このとき、所望の温度に加熱されたガス６１は、ガス化された蒸着物質８１とともに、このガス化された蒸着物質８１の側周を取り囲むようにして、被蒸着基板５１方向に放出される。このとき、被蒸着基板５１のるつぼ１３側に設置されたシャッター（図示せず）を開放する。これにより、ガス化された蒸着物質８１が被蒸着基板５１の成膜面に付着、堆積し、被蒸着基板５１表面に蒸着膜（図示せず）が形成される。
【００５３】
具体的な蒸着例としては、前記実施例１で説明した蒸着材料を用いて成膜することができる。
【００５４】
そして、所望の膜厚に成膜が完了した後、上記シャッター（図示せず）を閉じ、蒸着物質８１が被蒸着基板５１方向に向かうのを阻止するとともに、蒸着材料７１の加熱を停止し、ガス６１の供給を停止し、さらに加熱源２３によるガス加熱体１５の加熱を停止する。これによって、蒸着物質８１の生成が停止される。
【００５５】
その後、チャンバ１１内を一旦真空状態にしてから、チャンバ１１内を例えば不活性ガスで置換した後、チャンバ１１内より蒸着が完了した被蒸着基板５１を不活性ガスで満たした別の容器に移動すればよい。なお、蒸着膜を複数層に形成する場合にはるつぼ１３ごと蒸着材料７１を交換して、上記説明したのと同様なプロセスにより蒸着を行えばよい。
【００５６】
本発明の蒸着方法は、蒸着装置２のるつぼ１３の外周側に沿って被蒸着基板５１方向にガス６１を供給するガス流路１４と、そのガス流路１４を通過するガス６１を加熱するガス加熱体１５を備えた蒸着装置２を用いて蒸着を行うため、上記実施例１の蒸着方法と同様なる作用、効果を得ることができるとともに、ガス流路１４を構成する側壁１７に加熱源２３を設けたことから、ガス流路１４内のガス加熱体１５をるつぼ１３とは別個に所望の温度に加熱することができるので、より高精度にガス６１の温度制御が可能になる。これにより、成膜膜厚の制御、成膜成分の制御が容易になり、高品質な成膜が可能になる。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第３実施例を、図５および図６によって説明する。図５は蒸着装置の要部を示した概略構成断面図であり、図６は蒸着装置の概略を示した概略構成断面である。第３実施例の蒸着装置３は、図５の蒸着装置の要部を示した概略構成断面図に示すように、ガス流路１４はるつぼ１３の外周側に連続してるつぼ１３の底部側にも設けられていること以外、前記実施例１の蒸着装置１と同様な構成を有する。
【００５８】
図５および図６に示すように、上記蒸着源１２は、蒸着材料７１を蒸発させるるつぼ１３と、るつぼ１３の底部側から外周側に沿って上記被蒸着基板５１方向にガス６１（例えばキャリアガス）を供給するガス流路１４と、ガス流路１４内に収納した複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５と、上記ガス流路１４の下部側にガス６１を供給するガス供給部１６とを備えたものである。さらに、上記ガス供給部１６の出口には、上記各固体片１５１が上記ガス供給部１６側に流入するのを防ぐ網２１が設置されている。この網２１の網目は上記固体片１５１より小さく形成されている。なお、上記ガス供給部１６は、複数設けることも可能である。この場合のガス供給部１６は等間隔に配置されることが好ましい。また、図示はしていないが、上記蒸着源１２は同一チャンバ１１内に複数設けることも可能であり、また上記るつぼ１３は一つの蒸着源１２に複数設けることも可能である。
【００５９】
上記ガス流路１４は、上記るつぼ１３の底部を含む外壁と、その外壁の周囲に空間（ガス流路１４）を介して形成された流路壁２５とから構成されている。したがって、るつぼ１３の底部側および側周にガス流路１４が構成されている。上記流路壁２５は、ガス流路内の熱が逃げないように断熱壁とすることが好ましい。上記ガス流路１４を構成する部材は、耐食性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えばステンレス等を用いることができ、また耐食性の低い材料が用いられる場合には、ガス６１が触れる表面にガス６１による腐食を防止するための防食膜として、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
【００６０】
なお、上記流路壁２５の内部には、前記実施例２で説明したのと同様に、加熱源２３が配置されていてもよい。
【００６１】
上記ガス加熱体１５の構成、上記チャンバ１１の構成は、前記実施例１で説明したものと同様である。また上記チャンバ１１には、チャンバ１１内の真空度を調節する真空装置（図示せず）が接続されている。
【００６２】
本発明の蒸着装置３は、前記蒸着装置１と同様なる作用、効果を得ることができるとともに、るつぼ１３の下部側に、るつぼ１３の底部側および側周にガス流路１４が形成されていることから、ガス流路１４内に配置した複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５をより、ガス６１を高精度に温度制御して加熱することが可能になる。また、るつぼ１３と異なる温度でガス加熱体１５の加熱、温度制御が容易になるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。さらに、ガス流路１４がるつぼ１３の側周および底部側を囲むように形成されるため、るつぼ１３を加熱もしくは保温する効果も得られる。
【００６３】
次に、上記蒸着装置３を用いた蒸着方法について説明する。
【００６４】
前記図５および図６に示すように、チャンバ１１内に被蒸着基板５１を設置し、るつぼ１３内に蒸着材料７１を収納する。そしてチャンバ１１内を真空引きし、所望の真空度に到達させる。そして、るつぼ１３内の蒸着材料７１を加熱して蒸発させ、蒸着物質８１を生成するとともに、ガス供給部１６よりガス（例えばキャリアガス）６１を、所望の温度に加熱されているガス加熱体１５が配置されたガス流路１４内に導入し、ガス加熱体１５によってガス６１を加熱することで、ガス６１を所望の温度にする。このように加熱されたガス６１はガス流路１４の最上部から被蒸着基板５１方向に放出される。このとき、所望の温度に加熱されたガス６１は、ガス化された蒸着物質８１とともに、このガス化された蒸着物質８１の側周を取り囲むようにして、被蒸着基板５１方向に放出される。このとき、被蒸着基板５１のるつぼ１３側に設置されたシャッター（図示せず）を開放する。これにより、ガス化された蒸着物質８１が被蒸着基板５１の成膜面に付着、堆積し、被蒸着基板５１表面に蒸着膜（図示せず）が形成される。
【００６５】
具体的な蒸着例としては、前記実施例１で説明した蒸着材料を用いて成膜することができる。
【００６６】
そして、所望の膜厚に成膜が完了した後、上記シャッター（図示せず）を閉じ、蒸着物質８１が被蒸着基板５１方向に向かうのを阻止するとともに、蒸着材料７１の加熱を停止し、ガス６１の供給を停止し、さらにガス加熱体１５の加熱を停止する。これによって、蒸着物質８１の生成が停止される。
【００６７】
その後、チャンバ１１内を一旦真空状態にしてから、チャンバ１１内を例えば不活性ガスで置換した後、チャンバ１１内より蒸着が完了した被蒸着基板５１を不活性ガスで満たした別の容器に移動すればよい。なお、蒸着膜を複数層に形成する場合にはるつぼ１３ごと蒸着材料７１を交換して、上記説明したのと同様なプロセスにより蒸着を行えばよい。
【００６８】
本発明の蒸着方法は、蒸着装置３のるつぼ１３の底部側および外周側に沿って被蒸着基板５１方向にガス６１を供給するガス流路１４と、そのガス流路１４を通過するガス６１を加熱するガス加熱体１５を備えた蒸着装置３を用いて蒸着を行うため、上記実施例１の蒸着方法と同様なる作用、効果を得ることができる。それとともに、ガス流路１４がるつぼ１３の下部側にも形成されたことから、ガス流路１４の長さが長くなり、それにともなってガス流路１４内のガス加熱体１５にガス６１が接触する道程が長くなるので、ガス６１を十分に加熱することが可能になる。したがって、ガス６１を所望の温度により確実に加熱することができるようになる。これにより、成膜膜厚の制御、成膜成分の制御が容易になり、高品質な成膜が可能になる。
【実施例４】
【００６９】
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第４実施例を、図７および図８によって説明する。図７は蒸着装置の要部を示した概略構成断面図であり、図８は蒸着装置の概略を示した概略構成断面である。第４実施例の蒸着装置４は、図７の蒸着装置の要部を示した概略構成断面図に示すように、るつぼ１３の底部側にガス流路１４に連通するガス加熱室２７が設けられ、このガス加熱室２７内に複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５が配置されているものであり、これ以外の構成は、前記実施例１の蒸着装置１と同様な構成を有する。以下、蒸着源１２を中心に詳細を説明する。
【００７０】
図７および図８に示すように、上記蒸着源１２は、蒸着材料７１を蒸発させるるつぼ１３と、るつぼ１３の外周側に沿って上記被蒸着基板５１方向にガス６１（例えばキャリアガス）を供給するガス流路１４と、るつぼ１３の底部側に設けたものでガス流路１４に連通するガス加熱室２７と、このガス加熱室２７に配置された複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５と、上記ガス加熱室２７の下部側にガス６１を供給するガス供給部１６とを備えたものである。さらに、上記ガス供給部１６の出口には、上記各固体片１５１が上記ガス供給部１６側に流入するのを防ぐ網２１が設置されている。この網２１の網目は上記固体片１５１より小さく形成されている。なお、上記ガス供給部１６は、複数設けることも可能である。この場合のガス供給部１６は等間隔に配置されることが好ましい。また、図示はしていないが、上記蒸着源１２は同一チャンバ１１内に複数設けることも可能であり、また上記るつぼ１３は一つの蒸着源１２に複数設けることも可能である。
【００７１】
また、上記ガス加熱室２７には、ガス加熱室２７内に配置された複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５を加熱する加熱源（図示せず）が設けられていてもよい。この加熱源としては、例えばガス加熱室２７下部側より加熱するもので、抵抗加熱による加熱装置（例えば電熱線、ホットプレート等）もしくは熱線の照射による加熱装置（ランプ加熱装置、レーザ光加熱装置等）がある。また、ガス加熱室２７を構成する壁内に、例えば抵抗加熱を利用して加熱する、例えば電熱線のような加熱手段を埋め込むこともできる。
【００７２】
上記ガス加熱室２７の上部にはガス流路１４に連通する複数の孔２８が形成されている。図面では等間隔に８個の孔２８が形成されているものを示したが、孔２８の個数は８個に限定されるものではなく、複数個であればよい。また、図９に示すように、放射状に複数の孔２８を形成したものであってもよく、それらの孔２８は内側から外側に向かって大きさを変えたものであってもよい。また、各孔２８にはガス加熱体１５の各固体片１５１がガス加熱室２７より流出しないようにするための網２９が設けられている。この網２９は前記網２１と同様のものを用いることができる。
【００７３】
上記ガス流路１４は、上記るつぼ１３の外側壁と、その外側壁の周囲に空間（ガス流路１４）を介して形成された側壁１７とで構成され、上記ガス加熱室２７の上部に設けられた各孔２８によりガス加熱室２７内部と連通している。上記側壁１７および上記ガス加熱室２７の外壁部は、ガス流路１４内およびガス加熱室内の熱が逃げないように断熱壁とすることが好ましい。上記ガス流路１４および上記ガス加熱室２７を構成する部材は、耐食性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えばステンレス等を用いることができ、また耐食性の低い材料が用いられる場合には、ガス６１が触れる表面にガス６１による腐食を防止するための防食膜として、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
【００７４】
なお、上記側壁１７の内部には、前記実施例２で説明したのと同様に、加熱源２３が配置されていてもよい。
【００７５】
上記ガス加熱体１５の構成、上記チャンバ１１の構成は、前記実施例１で説明したものと同様である。また上記チャンバ１１には、チャンバ１１内の真空度を調節する真空装置（図示せず）が接続されている。
【００７６】
本発明の蒸着装置４は、前記蒸着装置１と同様なる作用、効果を得ることができるとともに、るつぼ１３の下部側に、るつぼ１３の側周に形成されたガス流路１４に連通するガス加熱室２７が設けられていることから、ガス加熱室２７内に配置した複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５をより、ガス６１を高精度に温度制御して加熱することが可能になる。また、るつぼ１３と異なる温度でガス加熱体１５の加熱、温度制御が容易になるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。さらに、ガス流路１４およびガス加熱室２７がるつぼ１３の側周および底部側を囲むように形成されるため、ガス流路１４およびガス加熱室２７によってるつぼ１３を加熱もしくは保温する効果も得られる。
【００７７】
次に、上記蒸着装置４を用いた蒸着方法について説明する。
【００７８】
前記図７および図８に示すように、チャンバ１１内に被蒸着基板５１を設置し、るつぼ１３内に蒸着材料７１を収納する。そしてチャンバ１１内を真空引きし、所望の真空度に到達させる。そして、るつぼ１３内の蒸着材料７１を加熱して蒸発させ、蒸着物質８１を生成するとともに、ガス供給部１６よりガス（例えばキャリアガス）６１を、所望の温度に加熱されているガス加熱体１５が配置されたガス加熱室２７内に導入し、ガス加熱体１５によってガス６１を加熱することで、ガス６１を所望の温度にする。そして、ガス加熱室２７の孔２８より加熱したガス６１をガス流路１４内に導入し、ガス流路１４の最上部から被蒸着基板５１方向に放出する。このとき、所望の温度に加熱されたガス６１は、ガス化された蒸着物質８１とともに、このガス化された蒸着物質８１の側周を取り囲むようにして、被蒸着基板５１方向に放出される。このとき、被蒸着基板５１のるつぼ１３側に設置されたシャッター（図示せず）を開放する。これにより、ガス化された蒸着物質８１が被蒸着基板５１の成膜面に付着、堆積し、被蒸着基板５１表面に蒸着膜（図示せず）が形成される。
【００７９】
具体的な蒸着例としては、前記実施例１で説明した蒸着材料を用いて成膜することができる。
【００８０】
そして、所望の膜厚に成膜が完了した後、上記シャッター（図示せず）を閉じ、蒸着物質８１が被蒸着基板５１方向に向かうのを阻止するとともに、蒸着材料７１の加熱を停止し、ガス６１の供給を停止し、さらにガス加熱体１５の加熱を停止する。これによって、蒸着物質８１の生成が停止される。
【００８１】
その後、チャンバ１１内を一旦真空状態にしてから、チャンバ１１内を例えば不活性ガスで置換した後、チャンバ１１内より蒸着が完了した被蒸着基板５１を不活性ガスで満たした別の容器に移動すればよい。なお、蒸着膜を複数層に形成する場合にはるつぼ１３ごと蒸着材料７１を交換して、上記説明したのと同様なプロセスにより蒸着を行えばよい。
【００８２】
本発明の蒸着方法は、蒸着装置４のるつぼ１３の底部側および外周側に沿って被蒸着基板５１方向にガス６１を供給するガス流路１４と、そのガス流路１４に所望の温度に加熱したガス６１を導出するものでガス加熱体１５を配置したガス加熱室２７とを備えた蒸着装置４を用いて蒸着を行うため、上記実施例１の蒸着方法と同様なる作用、効果を得ることができる。それとともに、るつぼ１３の下部側にガス流路１４へ加熱したガス６１を導くガス加熱室２７が形成されていることから、ガス加熱室２７でガス６１を所望の温度に確実に加熱してからガス流路１４へ加熱したガス６１を送り出すことができるようになる。これにより、成膜膜厚の制御、成膜成分の制御が容易になり、高品質な成膜が可能になる。
【実施例５】
【００８３】
次に、本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第５実施例を、図１０および図１１によって説明する。図１０は蒸着装置の要部を示した概略構成断面図であり、図１１は蒸着装置の概略を示した概略構成断面である。第５実施例の蒸着装置５は、図１０の蒸着装置の要部を示した概略構成断面図に示すように、るつぼ１３の底部側にガス流路１４に連通するもので複数の室３０を有するガス加熱室２７が設けられ、このガス加熱室２７内に複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５が配置されているものであり、これ以外の構成は、前記実施例１の蒸着装置１と同様な構成を有する。以下、蒸着源１２を中心に詳細を説明する。
【００８４】
図１０および図１１に示すように、上記蒸着源１２は、蒸着材料７１を蒸発させるるつぼ１３と、るつぼ１３の外周側に沿って上記被蒸着基板５１方向にガス６１（例えばキャリアガス）を供給するガス流路１４と、るつぼ１３の底部側に設けたものでガス流路１４に連通するもので複数の室３０からなるガス加熱室２７と、このガス加熱室２７内に配置された複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５と、上記ガス加熱室２７の側部下部側にガス６１を供給するガス供給部１６とを備えたものである。
【００８５】
上記ガス加熱室２７は、複数（図面では一例として２つ）の室３０−１、３０−２に分割されている。室３０−１、３０−２は層状に積層された状態に形成されていて、下部側の室３０−１に上記ガス供給部１６が接続されている。また室３０−１、３０−２の間を仕切る壁３１には室３０−１、３０−２を連通する孔３２が形成されている。この孔３２は、ガス供給部１６から供給されたガス６１の流れる経路が長くなるように、例えば下部側の室３０−１の外側周にガス供給部１６が接続されている場合には、図面（２）に示すように、上記壁３１の室３０−１上部中央に孔３２を形成することで、ガス６１の室３０−１、３０−２内を流れる経路を長くとるようにすることが好ましい。上記孔３２の形成箇所は、一箇所であっても複数箇所であっても良く、好ましくは、上記壁３１の室３０−１上部中央に設けられていれば良い。
【００８６】
さらに、上記ガス供給部１６の出口には、上記各固体片１５１が上記ガス供給部１６側に流入するのを防ぐ網２１が設置されている。この網２１の網目は上記固体片１５１より小さく形成されている。なお、上記ガス供給部１６は、複数設けることも可能であり、図面では複数のガス供給部１６を設けた一例を示した。なお、複数のガス供給部１６は、ガス加熱室２７内に均一にガス６１を供給するために、例えば等間隔に配置されることが好ましい。また、図示はしていないが、上記蒸着源１２は同一チャンバ１１内に複数設けることも可能であり、また上記るつぼ１３は一つの蒸着源１２に複数設けることも可能である。
【００８７】
上記ガス加熱室２７の最上部にはガス流路１４に連通する複数の孔２８が形成されている。図面（３）には等間隔に８個の孔２８が形成されているものを示したが、孔２８の個数は８個に限定されるものではなく、複数個であればよい。また、前記図９に示したように、放射状に複数の孔２８を形成したものであってもよく、それらの孔２８は内側から外側に向かって大きさを変えたものであってもよい。また、各孔２８にはガス加熱体１５の各固体片１５１がガス加熱室２７より流出しないようにするための網２９が設けられている。この網２９は前記網２１と同様のものを用いることができる。
【００８８】
上記ガス流路１４は、上記るつぼ１３の外側壁と、その外側壁の周囲に空間（ガス流路１４）を介して形成された側壁１７とで構成され、上記ガス加熱室２７の上部に設けられた各孔２８によりガス加熱室２７内部と連通している。上記側壁１７および上記ガス加熱室２７は、ガス流路１４内およびガス加熱室内の熱が逃げないように断熱壁とすることが好ましい。上記ガス流路１４および上記ガス加熱室２７を構成する部材は、耐食性に優れた材料で構成されることが好ましく、例えばステンレス等を用いることができ、また耐食性の低い材料が用いられる場合には、ガス６１が触れる表面にガス６１による腐食を防止するための防食膜として、例えば酸化膜、窒化膜、セラミックスもしくはホーロー等のコーティングを施すことが好ましい。
【００８９】
なお、上記側壁１７の内部には、前記実施例２で説明したのと同様に、加熱源２３が配置されていてもよい。
【００９０】
上記ガス加熱体１５の構成、上記チャンバ１１の構成は、前記実施例１で説明したものと同様である。また上記チャンバ１１には、チャンバ１１内の真空度を調節する真空装置（図示せず）が接続されている。
【００９１】
本発明の蒸着装置５は、前記蒸着装置１と同様なる作用、効果を得ることができるとともに、るつぼ１３の下部側に、それぞれが連通する複数の室３０−１、３０−２にからなるガス加熱室２７が設けられていることから、ガス加熱室２７内に配置した複数の固体片１５１からなるガス加熱体１５をより、ガス６１を高精度に温度制御して加熱することが可能になる。また、ガス６１は、各室３０−１、３０−２を流れることによって、加熱道程が長くなり、より確実に所望の温度に加熱される。そして、ガス加熱室２７上部に設けた孔２８よりガス流路１４に所望の温度に加熱されたガスが流入し、ガス６１はガス流路１４を上昇して被蒸着基板５１方向に放出されるので、ガス流路１４内で層流状態となり、乱流を起こすことなく被蒸着基板５１方向に放出できる。また、るつぼ１３と異なる温度でガス加熱体１５の加熱、温度制御が容易になるので、膜厚分布が良好で、組成傾斜が可能な有機膜を形成することができる。さらに、るつぼ１３の側周および底部側を囲むようにガス流路１４およびガス加熱室２７が形成されるため、るつぼ１３を加熱もしくは保温する効果も得られる。
【００９２】
次に、上記蒸着装置５を用いた蒸着方法について説明する。
【００９３】
前記図１０および図１１に示すように、チャンバ１１内に被蒸着基板５１を設置し、るつぼ１３内に蒸着材料７１を収納する。そしてチャンバ１１内を真空引きし、所望の真空度に到達させる。そして、るつぼ１３内の蒸着材料７１を加熱して蒸発させ、蒸着物質８１を生成するとともに、ガス供給部１６よりガス（例えばキャリアガス）６１を、所望の温度に加熱されているガス加熱体１５が配置されたガス加熱室２７内に導入し、ガス加熱体１５によってガス６１を加熱することで、ガス６１を所望の温度にする。その際、ガス６１は、ガス加熱室２７の室３０−１に入り、孔３２より矢印で模式的にガス流を示したように室３０−２に入る。そして、ガス加熱室２７の孔２８より加熱したガス６１をガス流路１４内に導入し、ガス流路１４の最上部から被蒸着基板５１方向に放出する。このとき、所望の温度に加熱されたガス６１は、ガス化された蒸着物質８１とともに、このガス化された蒸着物質８１の側周を取り囲むようにして、被蒸着基板５１方向に放出される。その際、被蒸着基板５１のるつぼ１３側に設置されたシャッター（図示せず）を開放する。これにより、ガス化された蒸着物質８１が被蒸着基板５１の成膜面に付着、堆積し、被蒸着基板５１表面に蒸着膜（図示せず）が形成される。
【００９４】
具体的な蒸着例としては、前記実施例１で説明した蒸着材料を用いて成膜することができる。
【００９５】
そして、所望の膜厚に成膜が完了した後、上記シャッター（図示せず）を閉じ、蒸着物質８１が被蒸着基板５１方向に向かうのを阻止するとともに、蒸着材料７１の加熱を停止し、ガス６１の供給を停止し、さらにガス加熱体１５の加熱を停止する。これによって、蒸着物質８１の生成が停止される。
【００９６】
その後、チャンバ１１内を一旦真空状態にしてから、チャンバ１１内を例えば不活性ガスで置換した後、チャンバ１１内より蒸着が完了した被蒸着基板５１を不活性ガスで満たした別の容器に移動すればよい。なお、蒸着膜を複数層に形成する場合にはるつぼ１３ごと蒸着材料７１を交換して、上記説明したのと同様なプロセスにより蒸着を行えばよい。
【００９７】
本発明の蒸着方法は、蒸着装置４のるつぼ１３の底部側および外周側に沿って被蒸着基板５１方向にガス６１を供給するガス流路１４と、そのガス流路１４に所望の温度に加熱したガス６１を導出するものでガス加熱体１５を配置したガス加熱室２７とを備えた蒸着装置４を用いて蒸着を行うため、上記実施例１の蒸着方法と同様なる作用、効果を得ることができる。それとともに、るつぼ１３の下部側に、ガス流路１４へ加熱したガス６１を導くガス加熱室２７が形成されていることから、ガス加熱室２７でガス６１を所望の温度に確実に加熱してからガス流路１４へ加熱したガス６１を送り出すことができるようになる。また、ガス加熱室２７は、ガス６１が流れる経路が長くなるように室３０−１、３０−２に仕切られていることから、ガス６１はより確実に所望の温度に加熱される。これにより、成膜膜厚の制御、成膜成分の制御が容易になり、高品質な成膜が可能になる。
【００９８】
上記各実施例において、図示はしないが、るつぼ１３の下部にるつぼ１３を加熱するるつぼ加熱源を設けてもよい。このるつぼ加熱源としては、例えば抵抗加熱を利用したホットプレートを用いることができる。
【００９９】
また、上記実施例３、実施例４、実施例５においては、特にガス６１の流量が少ない場合に有効である。つまり、ガス６１の流量が少ない場合にはガス６１自体の熱容量が小さいために熱伝導が少なくなり、ガス６１の温度が上がらない。そこで、ガス６１の通り道を長くすることによって、ガス６１の流量が少ない場合であっても、確実にガス６１を加熱することができるようになる。特に、ガス６１の加熱領域（ガス加熱体１５の領域）を流れる経路が長い実施例５の構成は、ガス６１の流量が少ない場合に極めて有効となる。
【０１００】
また、上記各蒸着装置１〜５では、るつぼ１３の開口部の外周にガス流路１４の開口部が位置しているため、その近傍で混合ガスの生成を行うことができる。もちろん、ガス流路１４を通って被蒸着基板５１方向に放出されるガス６１をキャリアガスとして利用することもできる。
【０１０１】
また、上記各蒸着装置１〜５では、るつぼ１３の側周壁、ガス流路１４の外周壁等は円筒形状、角筒形状、多角形筒形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の蒸着装置および蒸着方法は、有機エレクトロルミネッセンス装置に用いる有機膜の蒸着の他に金属膜、無機膜等の蒸着という用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第１実施例の要部を示した概略構成断面図である。
【図２】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第１実施例の概略構成断面図である。
【図３】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第２実施例の要部を示した概略構成断面図である。
【図４】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第２実施例の概略構成断面図である。
【図５】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第３実施例の要部を示した概略構成断面図である。
【図６】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第３実施例の概略構成断面図である。
【図７】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第４実施例の要部を示した概略構成断面図である。
【図８】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第４実施例の概略構成断面図である。
【図９】本発明の蒸着装置に係るガス加熱室の一部を示した平面図である。
【図１０】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第５実施例の要部を示した概略構成断面図である。
【図１１】本発明の蒸着装置および蒸着方法に係る第５実施例の概略構成断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１…蒸着装置、１１…チャンバ、１２…蒸着源、１３…るつぼ、１４…ガス流路、１５…ガス加熱体、１５１…固体片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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