(57)【要約】      （修正有）【課題】成膜装置内のスペース利用効率を高めて成膜装置の大型化を抑制し複数の蒸発源を効果的に配置する成膜装置の提供。【解決手段】回転する基板１０の成膜面に蒸着材料を蒸発させて蒸着する成膜装置２であって、基板の成膜面と対向する面内に配置される３つ以上の蒸発源２３，２４を含み、蒸発源のそれぞれは、回転軸を中心に放射状に配置された複数のるつぼ２３１，２４１を有し、回転軸を回転中心として回転可能であり、任意の３つの蒸発源の各回転中心が前記面内において三角形状を成すように配置され、複数のるつぼは、蒸着位置に位置する蒸着用るつぼ２３２と、予備加熱位置に位置する予備加熱用るつぼ２３３を含み、蒸着用るつぼは、前記面内において基板の回転中心軸から同一の距離に配置される成膜装置２。【選択図】図５
2019218623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する基板の成膜面に蒸着材料を蒸発させて蒸着する成膜装置であって、
前記基板の成膜面と対向する面内に配置される３つ以上の蒸発源を含み、
前記３つ以上の蒸発源のそれぞれは、回転軸を中心に放射状に配置された複数のるつぼを有し、前記回転軸を回転中心として回転可能であり、
前記３つ以上の蒸発源は、前記３つ以上の蒸発源のうちの任意の３つの蒸発源の各回転中心が前記面内において三角形状を成すように配置され、
前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記複数のるつぼは、蒸着位置に位置する蒸着用るつぼと、予備加熱位置に位置する予備加熱用るつぼを含み、
前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記蒸着用るつぼは、前記面内において前記基板の回転中心軸から同一の距離に配置されることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記回転中心は、前記面内において前記基板の回転中心軸を中心とする同一の円上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記蒸着用るつぼは、前記円よりも内側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記予備加熱用るつぼは、前記円よりも外側に配置されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記予備加熱用るつぼは、前記基板の回転半径よりも外側に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記蒸着位置は、該位置に位置するるつぼが前記基板に向かって蒸着材料を供給する位置であり、
前記予備加熱位置は、該位置に位置するるつぼが前記蒸発源の回転によって前記蒸着位置に移動する前に予熱される位置であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項７】
回転する基板の成膜面に蒸着材料を蒸発させて蒸着する成膜装置であって、
前記基板の成膜面と対向する面内に配置される複数の蒸発源を含み、
前記複数の蒸発源のそれぞれは、回転軸を中心に放射状に配置された複数のるつぼを有し、前記回転軸を回転中心として回転可能であり、
前記複数の蒸発源は、複数の第１るつぼを有する複数の第１蒸発源と、前記各第１蒸発源が有する前記複数の第１るつぼの数よりも少ない数の第２るつぼを有する第２蒸発源とを含み、
前記複数の第１蒸発源は、各回転中心が前記面内において前記基板の回転中心軸を中心とする第１円上に配置され、
前記第２蒸発源は、前記第１蒸発源のうち隣接する二つの第１蒸発源の間に配置され、かつ、前記第２蒸発源の回転中心が前記隣接する二つの第１蒸発源の回転中心を結ぶ線分と同一直線上に位置しないように配置されることを特徴とする成膜装置。
【請求項８】
前記第２蒸発源は、前記各第１蒸発源よりも直径が小さい蒸発源であることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記第２蒸発源の回転中心は、前記基板の回転中心軸を基準に前記隣接する二つの第１
蒸発源の回転中心を結ぶ線分よりも外側に、かつ、前記第１円よりも内側に配置されることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記各第１蒸発源の前記第１るつぼおよび前記第２蒸発源の第２るつぼは、それぞれ、蒸着位置に位置する蒸着用るつぼと、予備加熱位置に位置する予備加熱用るつぼとを含み、
前記第１蒸発源および前記第２蒸発源のそれぞれにおいて、前記各蒸着用るつぼは、前記各予備加熱用るつぼよりも前記基板の回転中心軸から近い位置に配置されることを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１１】
前記各第１蒸発源の前記各蒸着用るつぼは、前記第１円よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の成膜装置。
【請求項１２】
前記各第１蒸発源の前記各予備加熱用るつぼは、前記第１円よりも外側に配置されることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の成膜装置。
【請求項１３】
前記第２蒸発源の前記蒸着用るつぼは、前記基板の回転中心軸を基準に前記第２蒸発源の回転中心よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１４】
前記第２蒸発源の前記予備加熱用るつぼは、前記基板の回転中心軸を基準に前記第２蒸発源の回転中心よりも外側に配置されることを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項１５】
前記各第１蒸発源の前記各蒸着用るつぼおよび前記第２蒸発源の前記蒸着用るつぼは、前記基板の回転中心軸から同一の距離に配置されることを特徴とする請求項１０〜請求項１４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１６】
前記各第１蒸発源の前記各蒸着用るつぼおよび前記第２蒸発源の前記蒸着用るつぼは、前記基板の回転半径よりも外側に配置されることを特徴とする請求項１０〜請求項１５のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１７】
前記各第１蒸発源の前記各予備加熱用るつぼおよび前記第２蒸発源の前記予備加熱用るつぼは、前記基板の回転半径よりも外側に配置されることを特徴とする請求項１０〜請求項１６のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１８】
前記蒸着位置は、該位置に位置するるつぼが前記基板に向かって蒸着材料を供給する位置であり、
前記予備加熱位置は、該位置に位置するるつぼが前記各蒸発源の回転によって前記蒸着位置に移動される前に予熱される位置であることを特徴とする請求項１０〜請求項１７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１９】
前記成膜装置は複数のコーナー部を有する多角形の成膜装置であり、前記複数の第１蒸発源は、上面から見たとき、前記多角形の成膜装置の各コーナー部に対応して各第１蒸発源が配置されることを特徴とする請求項７〜請求項１８のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項２０】
前記成膜装置は四つのコーナー部を有する成膜装置であり、前記複数の第１蒸発源は、上面から見たとき、前記成膜装置の各コーナー部に対応して四つの第１蒸発源が矩形状の四つの角部に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項１９に記載の成膜装置。
【請求項２１】
前記複数の第１蒸発源は、上面から見たとき、前記成膜装置の各コーナー部に対応して四つの第１蒸発源が配置され、前記各第１蒸発源の前記各蒸着用るつぼが長方形状の四つの角部に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項２０に記載の成膜装置。
【請求項２２】
前記第２蒸発源は、上面から見たとき、前記矩形状に配置される四つの第１蒸発源のうち隣接する二つの第１蒸発源の間に配置され、かつ、前記長方形状の長辺に沿って配置されることを特徴とする請求項２１に記載の成膜装置。
【請求項２３】
前記四つの第１蒸発源は、隣接する各第１蒸発源が互いに反対方向に回転することを特徴とする請求項２０〜請求項２２のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項２４】
更に、前記基板の成膜面と前記複数の蒸発源が配置される前記面との間の領域において、前記第１円よりも外側に設置される蒸発レートセンサーを含む請求項７〜請求項２３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項２５】
請求項１〜請求項２４のいずれか１項に記載の成膜装置を用いて、有機ＥＬ表示素子の電極層を形成する成膜方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の成膜方法を用いて、電子デバイスを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置、成膜方法および電子デバイスを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、フラットパネル表示装置として有機ＥＬ表示装置が脚光を浴びている。有機ＥＬ表示装置は自発光ディスプレイであり、応答速度、視野角、薄型化などの特性が液晶パネルディスプレイより優れており、モニタ、テレビ、スマートフォンに代表される各種の携帯端末などで既存の液晶パネルディスプレイを速いスピードで代替している。また、自動車用ディスプレイ等にも、その応用分野を広げている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置の素子は、２つの向かい合う電極（カソード電極、アノード電極）の間に発光を起こす有機物層が形成された基本構造を持つ。有機ＥＬディスプレイ素子の有機物層と金属電極層は、真空チャンバー内で蒸着材料が収容された蒸発源を加熱し、蒸着材料を蒸発させて、画素パターンが形成されたマスクを介して基板に成膜することで製造される。
【０００４】
特に、金属電極層を基板に成膜するための蒸発源７００は図７に示すように、複数のるつぼ７１０〜７７０が円周上に配置され、複数のるつぼ７１０〜７７０のうちで実際に成膜に使われるるつぼ７１０が蒸着位置に回転移動して基板に対して蒸着材料を蒸発させる。このような回転型の多点蒸発源をリボルバとも呼ぶ。一方、成膜対象の基板のサイズが大型化することにつれ、成膜速度などを高めるため、成膜装置内に複数の蒸発源を配置する必要が出てきている。
【０００５】
ところが、このように複数の蒸発源を配置する場合には、蒸発源の配置によっては基板に対する各蒸発源の蒸発特性に差が生じ得る可能性があり、また、成膜装置の大型化につながる恐れもあるが、このような蒸発源の蒸発特性の差や、成膜装置内のスペース利用効率を十分に考慮して複数の蒸発源を効果的に配置する技術は提案されていなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点を考慮して、成膜装置内のスペース利用効率を高めて成膜装置の大型化を抑制できるように複数の蒸発源を効果的に配置した成膜装置、この成膜装置を用いた成膜方法および電子デバイスを製造する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、成膜装置内のスペース利用効率の向上とともに、基板に対する良好な成膜、および各蒸発源からの熱輻射の変動が基板に及ぼす影響を低減できる成膜装置、この成膜装置を用いた成膜方法および電子デバイスを製造する方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様による成膜装置は、回転する基板の成膜面に蒸着材料を蒸発させて蒸着する成膜装置であって、前記基板の成膜面と対向する面内に配置される３つ以上の蒸発源を含み、前記３つ以上の蒸発源のそれぞれは、回転軸を中心に放射状に配置された複数のるつぼを有し、前記回転軸を回転中心として回転可能であり、前記３つ以上の蒸発源は、前記３つ以上の蒸発源のうち任意の３つの蒸発源の各回転中心が前記面内において三角形状を成すように配置され、前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記複数のるつぼは、蒸
着位置に位置する蒸着用るつぼと、予備加熱位置に位置する予備加熱用るつぼを含み、前記３つ以上の蒸発源のそれぞれの前記蒸着用るつぼは、前記面内において前記基板の回転中心軸から同一の距離に配置されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２態様による成膜装置は、回転する基板の成膜面に蒸着材料を蒸発させて蒸着する成膜装置であって、前記基板の成膜面と対向する面内に配置される複数の蒸発源を含み、前記複数の蒸発源のそれぞれは、回転軸を中心に放射状に配置された複数のるつぼを有し、前記回転軸を回転中心として回転可能であり、前記複数の蒸発源は、複数の第１るつぼを有する複数の第１蒸発源と、前記各第１蒸発源が有する前記複数の第１るつぼの数よりも少ない数の第２るつぼを有する第２蒸発源とを含み、前記複数の第１蒸発源は、各回転中心が前記面内において前記基板の回転中心軸を中心とする第１円上に配置され、前記第２蒸発源は、前記第１蒸発源のうち隣接する二つの第１蒸発源の間に配置され、かつ、前記第２蒸発源の回転中心が前記隣接する二つの第１蒸発源の回転中心を結ぶ線分と同一直線上に位置しないように配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、成膜装置内のスペース利用効率を高めて成膜装置の大型化を抑制することができ、また、基板に対する良好な成膜、および各蒸発源からの熱輻射の変動が基板に及ぼす影響を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、電子デバイス製造装置の一部の模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による成膜装置の模式図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による成膜装置内での基板と複数の蒸発源との配置関係を説明するための上面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例による成膜装置において、各蒸発源の蒸着用るつぼと予備加熱用るつぼの基板に対する相対的な配置関係を示した断面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施例による成膜装置内での基板と複数の蒸発源との配置関係を説明するための上面図である。
【図６】図６は、本発明の有機ＥＬ装置の概略図である。
【図７】図７は、回転型の多点蒸発源（リボルバ）の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態及び実施例を説明する。ただし、以下の実施形態及び実施例は、本発明の好ましい構成を例示的に示すものであり、本発明の範囲は、これらの構成に限定されない。また、以下の説明において、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理の流れ、製造条件、大きさ、材質、形状等は、特に特定的な記載がない限り、本発明の範囲をこれに限定しようとする趣旨ではない。
【００１３】
＜電子デバイスの製造装置＞
図１は、電子デバイスの製造装置の一例を示す模式図である。
図１の電子デバイスの製造装置は、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられる。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば、フルサイズ（約１５００ｍｍ×約１８５０ｍｍ）又はハーフカットサイズ（約１５００ｍｍ×約９２５ｍｍ）の基板に有機ＥＬ表示素子の形成のための成膜を行った後、該基板を切り抜いて複数の小さなサイズのパネルに製作する。
【００１４】
電子デバイスの製造装置は、一般的に図１に示すように、複数のクラスタ装置１を含み、各クラスタ装置１は、基板１０に対する処理（例えば、成膜）が行われる複数の成膜室１１と、使用前後のマスクが収納される複数のマスクストックチャンバー１２と、その中
央に配置される搬送室１３を具備する。
【００１５】
搬送室１３内には、複数の成膜室１１の間で基板１０を搬送し、成膜室１１とマスクストックチャンバー１２との間でマスクを搬送する搬送ロボット１４が設置される。搬送ロボット１４は、例えば、多関節アームに、基板１０を保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有するロボットである。
【００１６】
各成膜室１１には、成膜装置（蒸着装置とも呼ぶ）が設置される。成膜装置では、蒸発源に収納された蒸着材料がヒータによって加熱されて蒸発し、マスクを介して基板１０上に蒸着される。搬送ロボット１４との基板１０の受け渡し、基板１０とマスクの相対位置の調整（アライメント）、マスク上への基板１０の固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜装置によって自動的に行われる。
【００１７】
マスクストックチャンバー１２には、成膜室１１での成膜工程に使われる新しいマスクと、使用済みのマスクとが、二つのカセットに分けて収納される。搬送ロボット１４は、使用済みのマスクを成膜室１１からマスクストックチャンバー１２のカセットに搬送し、マスクストックチャンバー１２の他のカセットに収納された新しいマスクを成膜室１１に搬送する。
【００１８】
クラスタ装置１には、基板１０の流れ方向において上流側からの基板１０を当該クラスタ装置１に伝達するパス室１５と、当該クラスタ装置１で成膜処理が完了した基板１０を下流側の他のクラスタ装置１に伝えるためのバッファー室１６が連結される。搬送室１３の搬送ロボット１４は、上流側のパス室１５から基板１０を受け取って、当該クラスタ装置１内の成膜室１１の一つ（例えば、成膜室１１ａ）に搬送する。また、搬送ロボット１４は、当該クラスタ装置１での成膜処理が完了した基板１０を複数の成膜室１１の一つ（例えば、成膜室１１ｂ）から受け取って、下流側に連結されたバッファー室１６に搬送する。
【００１９】
バッファー室１６とパス室１５との間には、基板の向きを変える旋回室１７が設置される。これにより、上流側のクラスタ装置１と下流側のクラスタ装置１で基板１０の向きが同一となり、基板処理が容易になる。
【００２０】
本実施例では、図１を参照して、電子デバイスの製造装置の構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の種類のチャンバーを有してもよく、チャンバー間の配置が変わってもよい。
【００２１】
以下、成膜室１１に設けられる成膜装置の構成について説明する。
＜成膜装置＞
図２は、成膜装置、特に、金属電極層を形成するのに使われる金属性蒸着材料の成膜装置２の構成を模式的に示す断面図である。
【００２２】
成膜装置２は真空チャンバー２０を具備する。真空チャンバー２０の内部は真空などの減圧雰囲気、或いは窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される。真空チャンバー２０の内部の上部には、基板保持ユニット２１とマスク台２２とが設けられ、真空チャンバー２０の内部の下部には蒸発源２３が設置される。
基板保持ユニット２１は、搬送室１３の搬送ロボット１４から受け取った基板１０を保持及び搬送する手段で、基板ホルダとも呼ぶ。
フレーム状のマスク台２２は、基板保持ユニット２１の下側に設置され、マスク台２２上にはマスク２２２が載置される。マスク２２２は、基板１０上に形成される薄膜パターンに対応する開口パターンを有する。
【００２３】
成膜時には、基板保持ユニット２１がマスク台２２に対して相対的に下降し（或いはマスク台２２が基板保持ユニット２１に向かって上昇し）、基板保持ユニット２１によって保持された基板１０がマスク２２２上に置かれた後、真空チャンバー２０の上部（外部）から導入された回転シャフト２７によって、基板保持ユニット２１及びマスク台２２を回転させることで、マスク２２２及びマスク２２２の上に置かれた基板１０を回転させる。これは基板１０上に金属性蒸着材料が均一な厚さで成膜できるようにするためである。
【００２４】
図２には示していないが、真空チャンバー２０の上面の外部（大気側）には、回転シャフト２７を回転駆動するためのアクチュエータを含む駆動機構が設置される。また、マスク台２２の下側には基板シャッタ（不図示）を設けることができる。基板シャッタは、基板１０に対する成膜時以外においては基板１０を覆っており、蒸発源２３から蒸発された蒸着材料が基板１０に堆積することを抑止する。
【００２５】
真空チャンバー２０の内部の下部には、基板１０に成膜される蒸着材料が収納されるるつぼ２３１とるつぼ２３１を加熱するためのヒータ（不図示）とを含む蒸発源２３、蒸発源シャッタ２５、蒸発レートセンサー２６などが設置される。
【００２６】
金属性蒸着材料の成膜装置２の蒸発源２３は真空チャンバーの底面に複数設置され、各蒸発源２３は複数のるつぼ２３１を含む。各蒸発源２３は回転駆動機構（不図示）によって回転することで、複数のるつぼ２３１の位置を順に移動させ、このるつぼの位置移動によってあらかじめ定められた蒸着位置に移動してきたるつぼから蒸着材料を順に蒸発させて基板１０に堆積させる回転型の多点蒸発源（リボルバ）である。
各蒸発源２３の詳細構造および複数の蒸発源２３の配置構成については後述する。
【００２７】
基板１０への蒸着材料の移動経路を遮蔽または開放を制御するために、蒸発源２３の上部に蒸発源シャッタ２５が設置されてもよい。これにより、蒸着位置のるつぼから蒸発した蒸着材料が基板１０に堆積することが、必要に応じて（例えば、成膜開始前の準備工程など）一時的に抑止される。蒸発源シャッタ２５が回転移動して蒸着位置のるつぼの上方を開放することにより、蒸着位置のるつぼからの蒸着材料が基板１０に向かって飛散し、基板１０への成膜が開始される。
蒸発レートセンサー２６は蒸発源２３のるつぼ２３１から蒸着材料が蒸発されるレートをモニタリングする装置である。蒸発レートセンサー２６の配置位置の詳細については後述する。
【００２８】
＜蒸発源の配置＞
図３を参照して、本発明の実施例による回転型の多点蒸発源（リボルバ）の構造および複数の蒸発源の配置構成について説明する。
図３は、成膜装置２内での基板１０と複数の蒸発源２３との配置関係を説明するための上面図である。
【００２９】
前述のように、成膜装置２の真空チャンバー内の上部には、成膜時、回転シャフト２７によって駆動されて回転する基板１０が配置される。成膜装置２の真空チャンバー内の下部には、基板１０と対向して、基板１０の成膜面と対向する面内に複数（３個以上）の蒸発源２３が配置される。本実施例では、成膜装置２の上面から見たとき（平面視で）、多角形の成膜装置２の各コーナー部に対応して四つの蒸発源２３が矩形状Ｄ１の四つの角部に対応する位置に配置されている。
【００３０】
各蒸発源２３は、上述のように、成膜時回転（自転）によって複数のるつぼ２３１の位置を順に移動させて、るつぼごとに蒸着材料を蒸発させる回転型の多点蒸発源（リボルバ
）であり、それぞれの回転軸を中心に放射状に配置された複数のるつぼ２３１を有している。一方、四つの各蒸発源２３は、図示のように、隣接する蒸発源２３が互いに反対方向に回転（自転）し、それぞれのるつぼを順次移動させて成膜を行う。各蒸発源２３の回転方向は特にこれに限定されない。
【００３１】
各蒸発源２３に設置されるるつぼ２３１の数は特に制限されず、各蒸発源２３のるつぼの数は同じであってもよいし、異なってもよい。本実施例では、各蒸発源２３が七つのるつぼ２３１を有する例を示している。
【００３２】
各蒸発源２３において七つのるつぼ２３１のうちの一つのるつぼ２３２は、成膜時、蒸着位置に位置する。蒸着位置とは、該位置に位置するるつぼが基板１０に向かって蒸着材料を蒸発させて供給する位置をいう。つまり、各蒸発源２３は、成膜時、蒸着位置に位置するるつぼ２３２（以下、「蒸着用るつぼ」ともいう）をヒータによって高温（例えば、１３００℃）に加熱して該当るつぼ２３２内に収納された蒸着材料を蒸発させて基板１０に堆積させる。
【００３３】
蒸着位置のるつぼ２３２内の蒸着材料が消耗すれば、蒸発源２３を回転駆動して、蒸着位置に位置するるつぼ２３２を蒸着後位置に移動させ、予備加熱位置に位置するるつぼ２３３を蒸着位置２３２に回転移動させる。
【００３４】
予備加熱位置は次回（例えば、蒸着位置のるつぼ２３２内の蒸着材料が消耗したとき）において蒸着位置に移動するるつぼを予熱しておく位置である。以下、予備加熱位置に位置するるつぼ２３３を「予備加熱用るつぼ」とも称する。このように、次回において蒸着位置に移動するるつぼ２３３をあらかじめ加熱しておくことで、予備加熱位置に位置するるつぼ２３３が蒸着位置に移動した後に当該るつぼを加熱するのにかかる時間を減らすことができ、成膜時間を短縮することができる。
【００３５】
蒸着位置と予備加熱位置は、当該位置に配置されたるつぼが互いに熱干渉による影響を受けないように離間している。本実施例では蒸着用るつぼ２３２と予備加熱用るつぼ２３３との間に他のるつぼを配置している。
【００３６】
各蒸発源２３のすべてのるつぼ２３１の蒸着材料が消耗するまで蒸発源２３を回転させながら蒸着を行い、すべての蒸着材料が消耗すれば、成膜装置２の動作を止めて、るつぼ２３１内に蒸着材料を充填する。
【００３７】
以下、蒸発源２３を成膜装置２内に複数配置する構造について詳しく説明する。
図３に示すように、複数（本実施例では４個）の蒸発源２３は、そのうちの任意の３つの蒸発源２３のそれぞれの回転中心が同一直線上に位置しないように配置される。言い換えれば、任意に選択される３つの蒸発源２３の各回転中心軸間の距離をａ、ｂ、ｃとすると、ａ＋ｂ＞ｃの関係を満たすように（すなわち、三角形状を成すように）、複数の蒸発源２３が配置される。より具体的には、複数の蒸発源２３は、各蒸発源２３の回転中心が蒸発源２３の配置面内における基板１０の回転中心軸Ｏを中心とする一つの同心円Ｃ１上に位置するように配置される。
【００３８】
よって、複数配置される蒸発源２３においてどの３つの蒸発源２３も一直線上には位置していないので、蒸発源２３間の距離を増加させずに成膜装置２内に複数の蒸発源２３を効果的に配置することができ、成膜装置２内のスペース利用効率を高めることができる。
【００３９】
また、このような複数の蒸発源２３の配置の下で、各蒸発源２３の蒸着用るつぼ２３２は、上記蒸発源２３の回転中心を結ぶ円Ｃ１よりも内側に配置される。より具体的には、
各蒸発源２３の蒸着用るつぼ２３２は、上記蒸発源２３の回転中心を結ぶ円Ｃ１よりも内側に、かつ、基板１０の回転中心軸Ｏからの距離が実質的に同一の同心円Ｃ２上に位置するように配置される。
このように、複数の蒸発源２３において、成膜時に蒸着材料を実際に供給する各蒸着用るつぼ２３２が基板１０に対して実質的に同一距離に位置することによって、蒸発源２３間の蒸発特性の差を抑制することができる。
【００４０】
また、前述のような複数の蒸発源２３の配置の下で、各蒸発源２３の予備加熱用るつぼ２３３は、上記蒸発源２３の回転中心を結ぶ円Ｃ１よりも外側に配置される。つまり、基板１０の中心から近い距離に蒸着用るつぼ２３２が位置し、より遠い距離に予備加熱用るつぼ２３３が位置するように、各蒸発源２３内における複数のるつぼ２３１の配置関係が構成されている。図４は、このような各蒸発源２３における蒸着用るつぼ２３２と予備加熱用るつぼ２３３の基板１０に対する相対的な配置関係を模式的に示した断面図である。より具体的には、蒸発源２３のそれぞれの予備加熱用るつぼ２３３は、基板１０の回転半径よりも外側に位置するように配置される。すなわち、いずれの蒸発源２３の予備加熱用るつぼ２３３も基板１０と重ならない位置に配置されている。
【００４１】
予備加熱用るつぼ２３３は、成膜時に実質的な蒸着には関与しないが、予熱に必要な程度の高い温度で維持されるため、るつぼから輻射される熱が基板１０に影響を及ぼす可能性がある。基板１０の下部に複数の蒸発源２３が配置される場合は、各蒸発源２３において予備加熱用るつぼ２３３から輻射される熱が基板１０に及ぼす影響の大きさに差がある可能性もある。
本発明の実施例では、各蒸発源２３において、成膜時に実質的な蒸着に関与しない予備加熱用るつぼ２３３を基板１０の回転半径より外側に位置するように配置することによって、各蒸発源２３からの熱輻射の変動が基板１０に及ぼす影響を低減することができる。
【００４２】
図２を参照して前述したように、基板１０の成膜面と複数の蒸発源２３との間の領域には各蒸発源２３の蒸着用るつぼ２３２から蒸発される蒸着材料のレートをモニタリングするための蒸発レートセンサー２６を設置することができる。この蒸発レートセンサー２６は、成膜時に基板１０への成膜に影響を及ぼさないようにするため、蒸発源２３の上方において蒸発源２３の回転中心を結ぶ円Ｃ１より外側の位置に設置することが好ましい。
【００４３】
以上のように、本実施例によると、成膜装置内のスペース利用効率を高めて装置の大型化を抑制することができ、基板１０に対する良好な成膜および各蒸発源２３からの熱輻射の変動が基板１０に及ぼす影響を低減することができる。
【００４４】
図５は、本発明の他の実施例による回転型の多点蒸発源（リボルバ）の配置構成を示す。
本実施例は、上記実施例の構成に加え、少ない数のるつぼ２４１を有する小径の蒸発源２４を追加で配置した構成である。蒸発源２４は、蒸発源２３よりも直径が小さい。具体的には、図５に示すように、回転軸（自転軸）を中心に五つのるつぼ２４１が放射状に配置された小径の蒸発源２４を、隣接する二つの大径の蒸発源２３の間に配置している。
【００４５】
蒸着材料の種類や蒸発量などの制御のために、必要に応じて、るつぼの数が異なる大径の蒸発源２３と小径の蒸発源２４を一緒に成膜装置２内に配置する場合がある。
本実施例は、この場合でも、前述の実施例と同様に、成膜装置内のスペース利用効率を高めるとともに良好な成膜および各蒸発源からの熱輻射の変動の抑制を可能にする蒸発源の配置構成を提案する。
【００４６】
具体的には、大径の蒸発源２３（以下、「第１蒸発源」という）は、前述の実施例と同
様に、多角形の成膜装置２の各コーナー部に対応して四つの蒸発源２３の回転中心が基板１０の回転中心軸Ｏを中心とする一つの同心円Ｃ１上に位置するように矩形状の四つの角部に対応する位置に配置される。図５に示すように、第１蒸発源２３の各蒸着用るつぼ２３２が長方形状Ｄ２の四つの角部に対応する位置に配置される。また、図５に示すように、蒸発源２４が、隣接する２つの第１蒸発源２３の間であって、かつ、長方形状Ｄ２の長辺に沿って配置される。
【００４７】
また、各第１蒸発源２３において、蒸着用るつぼ２３２は、第１蒸発源２３の回転中心を結ぶ円Ｃ１よりも内側に、かつ、基板１０の回転中心軸Ｏからの距離が実質的に同一の円Ｃ２上に位置するように配置される。図５に示す例では、また、各第１蒸発源２３において、予備加熱用るつぼ２３３は、蒸発源２３の回転中心を結ぶ円Ｃ１よりも外側に、より具体的には基板１０の回転半径の外側に位置するように配置される。
【００４８】
小径の蒸発源２４（以下、「第２蒸発源」という）は、隣接する２つの第１蒸発源２３の間、具体的には第２蒸発源２４の回転中心が隣接する２つの第１蒸発源２３の回転中心を結ぶ線分Ｌと同一直線上に位置しないように配置される。より具体的には、第２蒸発源２４は、その回転中心が基板１０の回転中心軸Ｏを基準に線分Ｌよりも外側、かつ、円Ｃ１よりも内側に位置するように配置される。
【００４９】
よって、第２蒸発源２４を挟んで隣接する二つの第１蒸発源２３間の間隔を狭く設定することができ、また、追加で配置される第２蒸発源２４をできるだけ成膜装置２の内側に位置させることができるので、成膜装置２内部の空間利用効率を一層高めることができる。なお、図５に示すように、第２蒸発源２４が有する複数のるつぼ２４１の数は、第１蒸発源２３が有する複数のるつぼ２３１の数よりも少ない。
【００５０】
また、第２蒸発源２４における蒸着用るつぼ２４２と予備加熱用るつぼ２４３は、第１蒸発源２３のそれと同様に配置することができる。
つまり、第２蒸発源２４において、蒸着用るつぼ２４２は予備加熱用るつぼ２４３よりも基板１０の回転中心軸Ｏから近い位置に配置される。具体的には、蒸着用るつぼ２４２は第２蒸発源２４の回転中心よりも内側に配置され、予備加熱用るつぼ２４３は第２蒸発源２４の回転中心よりも外側に配置される。
【００５１】
更に、第２蒸発源２４をできるだけ成膜装置２の内側に位置させることにおいては、このような第２蒸発源２４の蒸着用るつぼ２４２と予備加熱用るつぼ２４３の配置条件および隣接する第１蒸発源２３との配置関係も考慮し、次のように配置する。
つまり、第２蒸発源２４は、その蒸着用るつぼ２４２が、基板１０の回転中心軸Ｏからの距離が第１蒸発源２３の各蒸着用るつぼ２３２と同一距離に位置するように（円Ｃ２上に位置するように）し、それと共に、その予備加熱用るつぼ２４３は、第１蒸発源２３の各予備加熱用るつぼ２３３と同様に基板１０の回転半径よりも外側に位置するように配置することが好ましい。
これによって、成膜装置内のスペース利用効率を高めながらも、良好な成膜および蒸発源（特に、予備加熱用るつぼ）からの熱輻射の変動による基板１０への影響を低減することができる。
【００５２】
＜電子デバイスの製造方法＞
次に、前述した実施例に係る成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。
【００５３】
まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図６（ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図６（ｂ）は１画素の断面構造を示している。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５０の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置５０の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの組合せにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。
【００５５】
図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に相当する。また、本実施形態では、発光層５６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極５４と第２電極５８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。
【００５６】
有機ＥＬ層を発光素子単位に形成するためには、マスクを介して成膜する方法が用いられる。近年、表示装置の高精細化が進んでおり、有機ＥＬ層の形成には開口の幅が数十μｍのマスクが用いられる。
【００５７】
次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１電極５４が形成された基板５３を準備する。
【００５８】
第１電極５４が形成された基板５３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極５４が形成された部分に開口部が形成されるようにパターニングし絶縁層５９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
【００５９】
絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板５３を保持し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層５５は表示領域５１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
【００６０】
次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を第２の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて保持する。基板５３とマスクとのアライメントを行い、基板５３をマスクの上に載置し、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層５６Ｒを成膜する。
【００６１】
発光層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層５６Ｇを成膜
し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層５６Ｂを成膜する。発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。
【００６２】
電子輸送層５７までが形成された基板を第６の成膜装置に移動し、第２電極５８を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層６０を成膜して、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。
【００６３】
絶縁層５９がパターニングされた基板５３を成膜装置に搬入してから保護層６０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
【００６４】
以上、本発明を実施するための形態を具体的に説明したが、前述の実施例は本発明の一つの例であり、本発明はこれらの実施例の構成に限定されず、本技術的思想の範囲内で適切に変形することができる。例えば、成膜装置内に配置される複数の蒸発源の数や各蒸発源（大径の蒸発源及び／又は小径の蒸発源）内に具備される複数のるつぼの数などは、設計に応じて適宜変更できる。例えば、大径の蒸発源２３と小径の蒸発源２４を共に配置する前述した他の実施例においては、図５において破線で示したように、成膜装置２内の対向する位置に他の小径の第２蒸発源２４を更に配置することもできる。また、前述の実施例においては、各蒸発源の蒸着用るつぼは基板１０の中心から同一距離の円Ｃ２上に配置されると説明したが、ここでの同一とは厳密な意味での数学的同一だけでなく、蒸着材料の種類などの設計条件によって多少のオフセットを付与することも含む。
【符号の説明】
【００６５】
１：クラスタ装置
２：成膜装置
１１：成膜室
２０：真空チャンバー
２１：基板保持ユニット
２２：マスク台
２３：第１蒸発源(大径)
２４：第２蒸発源(小径)
２５：蒸発源シャッタ
２６：蒸発レートセンサー
２３１，２４１：るつぼ
２３２，２４２：蒸着用るつぼ(蒸着位置)
２３３，２４３：予備加熱用るつぼ(予備加熱位置)
５０：有機ＥＬ表示装置
【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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