(57)【要約】【課題】蒸着レートの制御性が高い蒸着装置及び蒸着方法を提供する。【解決手段】本発明は、気化した蒸着材の流量を制御するバルブを備える蒸着装置であって、上記バルブが、貫通孔を有する弁座と、上記貫通孔に挿入される弁体とを備えるニードルバルブであり、上記弁体の軸方向の断面が、先端に近づくにつれて軸に対する傾斜角度が大きくなる形状を有することを特徴とする蒸着装置である。本発明は、当該蒸着装置を用いて蒸着を行う工程を備え、上記蒸着工程において、上記弁体のストローク率によって蒸着レートを制御する蒸着方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化した蒸着材の流量を制御するバルブを備える蒸着装置であって、
上記バルブが、貫通孔を有する弁座と、上記貫通孔に挿入される弁体とを備えるニードルバルブであり、
上記弁体の軸方向の断面が、先端に近づくにつれて軸に対する傾斜角度が大きくなる形状を有することを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
上記貫通孔の内径が、軸方向に沿って一定である請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
上記弁体の軸方向の断面が線対称であり、
上記貫通孔の半径をｒ、上記弁体のストローク長をＬ、許容される誤差を表す係数をａｎ（０．９≦ａｎ≦１．１：ｎは０〜１０の整数である。）とした場合、
上記断面の外縁が、径方向をＸ、軸方向をＹとするＸＹ座標において、
点Ｐ０（０．４０８ａ０ｒ，０）、
点Ｐ１（０．７７０ａ１ｒ，０．１Ｌ）、
点Ｐ２（０．８６８ａ２ｒ，０．２Ｌ）、
点Ｐ３（０．９０３ａ３ｒ，０．３Ｌ）、
点Ｐ４（０．９２５ａ４ｒ，０．４Ｌ）、
点Ｐ５（０．９３８ａ５ｒ，０．５Ｌ）、
点Ｐ６（０．９４５ａ６ｒ，０．６Ｌ）、
点Ｐ７（０．９５０ａ７ｒ，０．７Ｌ）、
点Ｐ８（０．９５３ａ８ｒ，０．８Ｌ）、
点Ｐ９（０．９５５ａ９ｒ，０．９Ｌ）及び
点Ｐ１０（０．９６６ａ１０ｒ，Ｌ）
のうちの少なくとも連続する３点を通る請求項１又は請求項２に記載の蒸着装置（但し、０．４０８ａ０ｒ＜０．７７０ａ１ｒ＜０．８６８ａ２ｒ＜０．９０３ａ３ｒ＜０．９２５ａ４ｒ＜０．９３８ａ５ｒ＜０．９４５ａ６ｒ＜０．９５０ａ７ｒ＜０．９５３ａ８ｒ＜０．９５５ａ９ｒ＜０．９６６ａ１０ｒ≦ｒを満たす。）。
【請求項４】
上記断面の外縁が、上記点Ｐ０〜Ｐ１０の全てを通る請求項３に記載の蒸着装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蒸着装置を用いて蒸着を行う工程を備え、
上記蒸着工程において、上記弁体のストローク率によって蒸着レートを制御する蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置及び蒸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイパネルや太陽電池等の金属電極配線、有機ＥＬ層、半導体層、その他の有機材料薄膜や無機材料薄膜等は、真空蒸着法等の蒸着によって形成されることがある。蒸着は、通常、坩堝内の蒸着材を加熱することにより、蒸着材を気化させ、気化した蒸着材を基材表面に向けて放出し、この基材表面に蒸着材を堆積させることにより行われる。基材表面に堆積された蒸着材が、薄膜を形成する。
【０００３】
通常、蒸着レート、すなわち基材表面に単位時間あたりに蒸着する蒸着材の量は、蒸着材を収納している坩堝の温度で制御することが多い。しかし、坩堝の保温性や熱伝導性などのため、温度制御による蒸着レートの制御はレスポンスが悪いという不都合を有する。一方、気化した蒸着材の流量を制御するために、蒸着材の流路にバルブを備える蒸着装置も開発されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０７８７７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８９６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
流量調整を行う調整弁の一つとして、ニードル弁が知られている。ニードル弁は、通常、貫通孔を有する弁座と、上記貫通孔に挿入される円錐形状の先端部分を有する弁体とを備えている。ニードル弁においては、このような先端部分が円錐形状の弁体の挿入及び引抜きにより、開度（貫通孔と弁体との隙間の広さ）が変わるため、流量を調整することができる。そこで、ニードル弁を備える蒸着装置においては、弁体のストローク率により、流量、すなわち蒸着レートが制御できるとも考えられる。
【０００６】
しかし、発明者らは、先端部分が円錐形状の弁体を有する従来のニードル弁においては、弁体が完全に挿入された状態から、弁体を僅かに引抜いただけで急激に蒸着レートが高まり、それ以降は蒸着レートがほとんど変わらない傾向があることを知見した（図４比較例１参照）。すなわち、図４に示されるように、比較例１の従来のニードル弁においては、ストローク率と蒸着レートとの間に十分な線形性がある範囲は、ストローク率が１０〜２０％程度の範囲のみである。従って、ストローク率が１０〜２０％程度の狭い範囲でのみしか、ストローク率により蒸着レートを制御できないため、制御性が低い。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、蒸着レートの制御性が高い蒸着装置及び蒸着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明は、気化した蒸着材の流量を制御するバルブを備える蒸着装置であって、上記バルブが、貫通孔を有する弁座と、上記貫通孔に挿入される弁体とを備えるニードルバルブであり、上記弁体の軸方向の断面が、先端に近づくにつれて軸に対する傾斜角度が大きくなる形状を有することを特徴とする蒸着装置である。
【０００９】
上記貫通孔の内径が、軸方向に沿って一定であることが好ましい。
【００１０】
上記弁体の軸方向の断面が線対称であり、上記貫通孔の半径をｒ、上記弁体のストローク長をＬ、許容される誤差を表す係数をａｎ（０．９≦ａｎ≦１．１：ｎは０〜１０の整数である。）とした場合、上記断面の外縁が、径方向をＸ、軸方向をＹとするＸＹ座標において、点Ｐ０（０．４０８ａ０ｒ，０）、点Ｐ１（０．７７０ａ１ｒ，０．１Ｌ）、点Ｐ２（０．８６８ａ２ｒ，０．２Ｌ）、点Ｐ３（０．９０３ａ３ｒ，０．３Ｌ）、点Ｐ４（０．９２５ａ４ｒ，０．４Ｌ）、点Ｐ５（０．９３８ａ５ｒ，０．５Ｌ）、点Ｐ６（０．９４５ａ６ｒ，０．６Ｌ）、点Ｐ７（０．９５０ａ７ｒ，０．７Ｌ）、点Ｐ８（０．９５３ａ８ｒ，０．８Ｌ）、点Ｐ９（０．９５５ａ９ｒ，０．９Ｌ）及び点Ｐ１０（０．９６６ａ１０ｒ，Ｌ）のうちの少なくとも連続する３点を通ることが好ましい。但し、０．４０８ａ０ｒ＜０．７７０ａ１ｒ＜０．８６８ａ２ｒ＜０．９０３ａ３ｒ＜０．９２５ａ４ｒ＜０．９３８ａ５ｒ＜０．９４５ａ６ｒ＜０．９５０ａ７ｒ＜０．９５３ａ８ｒ＜０．９５５ａ９ｒ＜０．９６６ａ１０ｒ≦ｒを満たす。
【００１１】
上記断面の外縁が、上記点Ｐ０〜Ｐ１０の全てを通ることがより好ましい。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた別の本発明は、当該蒸着装置を用いて蒸着を行う工程を備え、上記蒸着工程において、上記弁体のストローク率によって蒸着レートを制御する蒸着方法である。
【００１３】
なお、「ストローク長」とは、弁体が軸方向に移動できる距離をいう。具体的には、弁体が貫通孔に挿入され、これ以上挿入できない位置（開度０％の位置）から、弁体の実質的に全てが貫通孔から引抜かれた位置（開度１００％の位置）までの距離が、ストローク長である。「ストローク率」とは、弁体を引抜いた長さの割合をいう。例えば弁体が完全に挿入された状態（開度０％の状態）はストローク率が０％であり、弁体の実質的に全てが引抜かれた状態（開度１００％の状態）はストローク率が１００％である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、蒸着レートの制御性が高い蒸着装置及び蒸着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る蒸着装置を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る蒸着装置に備わる弁体の断面図である。
【図３】図３は、図２とは異なる実施形態の弁体の断面図である。
【図４】図４は、実施例及び比較例における測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面を参照にしつつ、本発明の一実施形態に係る蒸着装置及び蒸着方法について詳説する。
【００１７】
＜蒸着装置＞
図１の蒸着装置１０は、蒸着材収納部１１、バルブ１２及び蒸着材放出部１３を主に備える。蒸着材収納部１１とバルブ１２とは、第一の配管１４により連結されている。バルブ１２と蒸着材放出部１３とは、第二の配管１５により連結されている。
【００１８】
蒸着材収納部１１には、蒸着材Ａが収納される。蒸着材収納部１１には、通常、坩堝などが用いられる。蒸着材収納部１１には、気化効率を考慮し、蒸着材Ａと共に、熱的及び化学的に安定しており、かつ蒸着材Ａよりも熱伝導率の高い粒状の伝熱媒体が収納されていてもよい。あるいは、粒状の伝熱媒体と、この伝熱媒体を被覆する蒸着材とで構成される複合材を蒸着材収納部１１に収納してもよい。
【００１９】
蒸着材収納部１１の周囲には、加熱手段としてのヒータ１６が配置されている。ヒータ１６により蒸着材収納部１１中の蒸着材Ａが加熱され、蒸着材Ａが気化する。
【００２０】
蒸着材収納部１１の上部は、第一の配管１４の一方の端部と連結している。第一の配管１４の他方の端部は、バルブ１２の入り口側（後述する弁座１７側）と連結している。すなわち、気化した蒸着材Ａは、蒸着材収納部１１から、第一の配管１４を通じてバルブ１２に流れていく。
【００２１】
バルブ１２は、気化した蒸着材Ａの流量を制御する。バルブ１２は、弁座１７と弁体１８とを備えるニードルバルブである。弁座１７及び弁体１８は、一般的なバルブと同様、弁箱内に収納されていてよい。
【００２２】
弁座１７は、貫通孔１９を有する。弁座１７は、貫通孔１９を有する筒状体である。貫通孔１９の内径は、軸Ｙ方向に沿って一定である。すなわち、貫通孔１９における軸Ｙに垂直な断面の面積は、切断位置によらず同一であり、断面の形状も同一である。具体的には、貫通孔１９の形状は円柱形状であり、弁座１７の形状は円筒形状である。貫通孔１９の内径（直径）の下限としては、例えば１０ｍｍが好ましく、２０ｍｍがより好ましい。一方、この上限としては１００ｍｍが好ましく、６０ｍｍがより好ましい。
【００２３】
弁体１８の少なくとも先端部分は、貫通孔１９に挿入される。弁体１８は、少なくともその先端部分が貫通孔１９に挿入及び引抜き可能に構成されている。すなわち、弁体１８は、軸Ｙ方向に沿って移動可能に構成されている。
【００２４】
弁体１８の形状は、軸Ｙを回転軸とする回転体である。すなわち、弁体１８の軸Ｙ方向の断面は、線対称である。この断面は、軸Ｙを含む断面である。弁体１８の軸Ｙ方向の断面は、先端に近づくにつれて軸Ｙに対する傾斜角度が大きくなる形状を有する。すなわち、弁体１８は、丸みを帯びている。弁体１８の後端には、径方向外向きに突出する突起２１が設けられている。具体的には、弁体１８の後端の外周縁に沿って、突起２１が連続的に設けられている。突起２１により、弁体１８を貫通孔１９に差し込んだとき（ストローク率が０％のとき）の流路の遮断性を高めることができる。
【００２５】
以下、図２、３に基づいて、弁体１８の断面形状について詳説する。図２、３においては、弁体１８の断面の径方向をＸ、軸方向をＹとするＸＹ座標としている。また、貫通孔１９の半径をｒ、弁体１８のストローク長をＬとしている。
【００２６】
なお、ストローク長とは、弁体１８が軸Ｙ方向に移動できる距離をいう。具体的には、弁体１８が貫通孔１９に挿入され、これ以上挿入できない位置から、弁体１８の実質的に全てが貫通孔１９から引抜かれた位置までの距離が、ストローク長Ｌである。ストローク長Ｌの下限としては、例えば１０ｍｍが好ましく、２０ｍｍがより好ましい。一方、このストローク長Ｌの上限としては、例えば１００ｍｍが好ましく、５０ｍｍがより好ましい。ストローク長Ｌを上記範囲とすることで、蒸着レートの制御をより効率的かつ高精度に行うことができる。
【００２７】
図２に示す第１の形態である弁体１８Ａの断面の外縁は、点（０，０）及び点（ｒ，Ｌ）を通る放物線である。この放物線は、Ｙ＝（Ｌ／ｒ２）Ｘ２で表される。この弁体１８Ａの断面の形状は、先端に近づくにつれて軸Ｙに対する傾斜角度が大きくなる形状の一例である。
【００２８】
弁体１８Ａにおいて、弁体が完全に挿入された状態（ストローク率０％）では貫通孔１９が完全に塞がれ（開口面積Ｓ＝０）、弁体が完全に引抜かれた状態（ストローク率１００％）では貫通孔１９が全く塞がれていない（開口面積Ｓ＝πｒ２）こととなる。弁体１８Ａを完全に挿入した状態から、長さｄ引抜いたときの開口面積Ｓは、弁体１８Ａの断面は上記式で表される放物線であるため、（πｒ２／Ｌ）ｄと算出される。すなわち、開口面積Ｓは、引抜いた長さｄに比例する。換言すれば、弁体１８Ａを用いた場合、開口度はストローク率と一致する。従って、開口度と蒸着レートとが比例するとすれば、この弁体１８Ａを用いた場合、ストローク率と蒸着レートとは比例することとなる。後述する実施例で示すように、この弁体１８Ａを用いた場合、ストローク率約４０〜１００％の間で、ストローク率と蒸着レートとが高い線形性を有する。
【００２９】
図３に示す第２の形態である弁体１８Ｂの断面の外縁は、点Ｐ０（０．４０８ｒ，０）、点Ｐ１（０．７７０ｒ，０．１Ｌ）、点Ｐ２（０．８６８ｒ，０．２Ｌ）、点Ｐ３（０．９０３ｒ，０．３Ｌ）、点Ｐ４（０．９２５ｒ，０．４Ｌ）、点Ｐ５（０．９３８ｒ，０．５Ｌ）、点Ｐ６（０．９４５ｒ，０．６Ｌ）、点Ｐ７（０．９５０ｒ，０．７Ｌ）、点Ｐ８（０．９５３ｒ，０．８Ｌ）、点Ｐ９（０．９５５ｒ，０．９Ｌ）及び点Ｐ１０（０．９６６ｒ，Ｌ）を通る曲線である。この弁体１８Ｂの断面の形状は、先端に近づくにつれて軸Ｙに対する傾斜角度が大きくなる形状の一例である。弁体１８Ｂの断面の形状は、実質的に曲線であることが好ましい。但し、弁体１８Ｂの断面の形状においては、隣り合う点Ｐ０〜Ｐ１０の間を直線で結んだ形状であってもよい。なお、弁体１３Ｂ最先端部分（図３において点Ｐ０よりも下の部分）は、蒸着レートに与える影響が小さいため、形状は特に限定されず、曲面であってもよく、平面であってもよく、尖っていてもよい。但し、弁体１３Ｂの最先端部分の形状は、図３に示すような先端が凸な曲面であることが好ましい。
【００３０】
弁体１８Ｂの形状は、上記の弁体１８Ａの形状を実測値に基づいて改良したものである。上述のように、開口度と蒸着レートとが比例するとすれば、弁体１８Ａを用いた場合、ストローク率と蒸着レートとは比例するはずである。しかし、弁体１８Ａを用いた場合も完全には比例しない。なお、上記弁体１８Ａを用いた場合に完全にストローク率と蒸発レートとが比例しない理由としては、貫通孔１９内を流れる気体状の蒸着材Ａの蒸着速度が、位置によって異なることなどが考えられる。この弁体１８Ａを用いて測定した蒸着レートの実測値に基づいて形状を改良したものが弁体１８Ｂである。
【００３１】
すなわち、先ず、弁体１８Ａを用いて、所定条件において、０％から１００％までのストローク率すなわち開口度毎の蒸着レートを求めた。そして、各ストローク率（開口度）における、ストローク率１００％のときの蒸着レートを１００％としたときの相対的な蒸着レートを求めた。この各相対的な蒸着レートとストローク率とが比例するように、弁体の形状を補正した。すなわち、例えば弁座１８Ａを用いた際に相対的蒸着レートが７０％となったときの弁座１８Ａの径は０．９０３ｒであった。従って、ストローク率７０％に対応するＹ座標０．３ＬにおけるＸ座標を０．９０３ｒとした。この位置が上記点Ｐ３（０．９０３ｒ，０．３Ｌ）である。このようにして、複数点の座標を定め、弁座１８Ｂの断面の外縁形状を得た。
【００３２】
後述する実施例で示すように、この弁体１８Ｂを用いた場合、ストローク率約２０〜１００％の間で、ストローク率と蒸着速度とが高い線形性を有する。
【００３３】
なお、蒸着材の種類、蒸着速度、蒸着装置のサイズ等において、多少の調整は許容され、また、若干の誤差があっても、上記弁体１８Ｂと同様の効果が奏されると考えられる。さらに、加工性等を考慮して多少の変形も必要となる。また、点Ｐ０〜Ｐ１０の全てを通らなくても、良好な線形性を得ることができる。例えば、断面の外縁が、点Ｐ０〜Ｐ１０のうちの連続する３点を通る形状であれば、ストローク率２０％の範囲で良好な線形性を得ることができる。これは、従来の比較例１の約１０％の範囲を上回るものである。具体的には、例えば断面の外縁がＰ０、Ｐ１及びＰ２を通る形状であれば、ストローク率が高い領域で線形性を高めることができる。一方、例えば断面の外縁がＰ８、Ｐ９及びＰ１０を通る形状であれば、ストローク率が低い領域で線形性を高めることができる。
【００３４】
このような点を踏まえ、許容される誤差を表す係数をａｎ（０．９≦ａｎ≦１．１：ｎは０〜１０の整数である。）とした場合、
弁体の断面の外縁形状は、径方向をＸ、軸方向をＹとするＸＹ座標において、
点Ｐ０（０．４０８ａ０ｒ，０）、
点Ｐ１（０．７７０ａ１ｒ，０．１Ｌ）、
点Ｐ２（０．８６８ａ２ｒ，０．２Ｌ）、
点Ｐ３（０．９０３ａ３ｒ，０．３Ｌ）、
点Ｐ４（０．９２５ａ４ｒ，０．４Ｌ）、
点Ｐ５（０．９３８ａ５ｒ，０．５Ｌ）、
点Ｐ６（０．９４５ａ６ｒ，０．６Ｌ）、
点Ｐ７（０．９５０ａ７ｒ，０．７Ｌ）、
点Ｐ８（０．９５３ａ８ｒ，０．８Ｌ）、
点Ｐ９（０．９５５ａ９ｒ，０．９Ｌ）及び
点Ｐ１０（０．９６６ａ１０ｒ，Ｌ）
のうちの少なくとも連続する３点を通ることが好ましい。但し、０．４０８ａ０ｒ＜０．７７０ａ１ｒ＜０．８６８ａ２ｒ＜０．９０３ａ３ｒ＜０．９２５ａ４ｒ＜０．９３８ａ５ｒ＜０．９４５ａ６ｒ＜０．９５０ａ７ｒ＜０．９５３ａ８ｒ＜０．９５５ａ９ｒ＜０．９６６ａ１０ｒ≦ｒを満たす。
【００３５】
さらには、上記点Ｐ０〜Ｐ１０のうちの連続する４点（例えば、点Ｐ０〜Ｐ３）、連続する５点、連続する６点、連続する７点、連続する８点、連続する９点、及び連続する１０点を通ることがこの順により好ましくなる。特に、上記点Ｐ０〜Ｐ１０の全てを通ることが最も好ましい。
【００３６】
また、許容される誤差を表す係数ａの下限は、０．９９が好ましく、０．９９９がより好ましい。この上限は、１．０１が好ましく、１．００１がより好ましい。この係数ａは、実質的に１であることがより好ましい。
【００３７】
バルブ１２の出口側（図１における上向きの開口部分）は、第二の配管１５の一方の端部と連結している。第二の配管１５の他方の端部は、蒸着材放出部１３と連結している。すなわち、バルブ１２を通過した気体状の蒸着材Ａは、第二の配管１５を通じて蒸着材放出部１３に流れていく。
【００３８】
蒸着材放出部１３には、複数の蒸着材放出口２０が形成されている。蒸着材放出部１３に流入した気体状の蒸着材Ａは、これらの蒸着材放出口２０から放出される。
【００３９】
＜蒸着方法＞
次いで、当該蒸着装置１０を用いた蒸着方法について説明する。当該蒸着方法は、蒸着装置１０を用いて蒸着を行う工程を備え、上記蒸着工程において、弁体１８のストローク率によって蒸着レートを制御する。当該蒸着方法は、通常、真空蒸着法により行うことができる。
【００４０】
ストローク率とは、弁体１８を引抜いた長さの割合をいう。弁体１８が貫通孔１９に挿入され、これ以上挿入されない状態はストローク率が０％である。一方、弁体１８の実質的に全てが貫通孔１９から引抜かれた状態はストローク率が１００％である。
【００４１】
当該蒸着方法は、弁体１８のストローク率によって蒸着レートを制御すること以外は、従来公知の真空蒸着方法等と同様に行うことができる。蒸着に際し、蒸着される基材Ｂは、蒸着材放出口２０に対向するように配置される。気体状の蒸着材Ａは、蒸着材放出口２０から基材Ｂの成膜面に向かって放出される。この蒸着材Ａは、基材Ｂの成膜面に堆積し、薄膜が形成される。この際、蒸着材放出口２０と、基材Ｂの成膜面とを相対移動させながら成膜することができる。この相対移動速度は、蒸着レートと成膜しようとする薄膜の厚さとの関係で決定される。蒸着レートは、上述のように弁体１８のストローク率によって調整することができる。
【００４２】
当該蒸着装置１０は、上述のように、幅広いストローク率の範囲において、ストローク率と蒸着レートとの間の線形性が高い。従って、幅広いストローク率の範囲で、ストローク率を調整することで微妙な蒸着レートの制御が可能となる。また、当該蒸着装置１０を用い、ストローク率で蒸着レートを制御することにより、蒸着材収納部１１の過剰な加熱を抑え、蒸着材収納部１１の内部温度を下げることもできる。
【００４３】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。例えば、弁体の形状は、具体的に示した上記弁体１８Ａ及び弁体１８Ｂの形状に限定されるものではない。軸方向の断面が、先端に近づくにつれて軸に対する傾斜角度が大きくなる形状を有するものであれば、様々な形状の弁体を用いることができる。弁体の先端の断面形状としては、半円、半楕円等であってよく、直線部分が含まれる形状であってもよい。
【００４４】
また、蒸着装置において、蒸着材収納部、バルブ及び蒸着材放出部は、配管以外の部材で連結されていてもよい。蒸着材収納部、バルブ及び蒸着材放出部が、直接連結されていてもよい。その他、蒸着装置は、例えば圧力緩衝室等の他の構造が設けられていてもよいし、複数のバルブが設けられていてもよい。図１において、３つの蒸着材放出口を図示したが、蒸着材放出口の数は特に限定されるものではない。
【００４５】
さらに、蒸着を行う際の蒸着レートの制御は、弁体のストローク率の調整と、蒸着材収納部の温度調整とを併用して行ってもよい。例えば、ストローク率と蒸着レートとの線形性が低い領域において、温度調整によって蒸着レートを制御することで、より精密な蒸着レートの制御を行うことができる。但し、本発明の利点をより十分に得るためには、蒸着の際は、温度調整を行わず、弁体のストローク率の調整のみで蒸着レートを制御することが好ましい。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４７】
＜比較例１＞
従来の弁体が円錐形状であるニードルバルブを備える比較例１の蒸着装置を組み立てた。この蒸着装置におけるストローク率と蒸着レートとの関係を測定した。測定結果を図４に示す。なお、弁体が円錐形状である場合、軸方向の断面の傾斜角度は一定である。
【００４８】
＜実施例１＞
断面が図２の形状に近似した略放物線形状を有する弁体を製造し、この弁体を有するニードルバルブを備える実施例１の蒸着装置を組み立てた。この蒸着装置におけるストローク率と蒸着レートとの関係を測定した。測定結果を図４に示す。なお、蒸着を行った条件は、弁体１８Ｂを設計するために測定した上記実施の形態中の条件とは異なる。
【００４９】
＜実施例２＞
断面が図３に示す形状を有する弁体を製造し、この弁体を有するニードルバルブを備える実施例２の蒸着装置を組み立てた。この蒸着装置におけるストローク率と蒸着レートとの関係を測定した。なお、比較例１、実施例１及び実施例２の蒸着は、蒸着装置以外は同じ蒸着条件で行った。測定結果を図４に示す。
【００５０】
図４に示されるように、比較例１の蒸着装置においては、ストローク率と蒸着レートとの間の線形性がある領域が、ストローク率約１０〜２０％の１０％の範囲のみである。これに対し、実施例１の蒸着装置においては、ストローク率と蒸着レートとの間の線形性がある領域が、ストローク率約４０〜１００％の約６０％の範囲と大きく広がった。さらに、実施例２の蒸着装置においては、ストローク率と蒸着レートとの間の線形性がある領域が、ストローク率約２０〜１００％の約８０％の範囲とさらに広くなった。実施例１及び２の蒸着装置は、蒸着レートの制御性が高いことがわかる。また、実施例１及び２の蒸着装置を用いた場合、制御可能領域を広げることで、蒸着材収納部である坩堝の内部温度を下げることにも成功した。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の蒸着装置及び蒸着方法は、ディスプレイパネルや太陽電池等の金属電極配線、半導体層、有機ＥＬ層、その他の有機材料薄膜や無機材料薄膜等の成膜に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  蒸着装置
１１  蒸着材収納部
１２  バルブ
１３  蒸着材放出部
１４  第一の配管
１５  第二の配管
１６  ヒータ
１７  弁座
１８、１８Ａ、１８Ｂ  弁体
１９  貫通孔
２０  蒸着材放出口
２１  突起
Ａ    蒸着材
Ｂ    基材
Ｙ    軸
【図１】
2019099842.tif 000003
【図２】
2019099842.tif 000004
【図３】
2019099842.tif 000005
【図４】
2019099842.tif 000006