(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で有機材料の不要な消費を低減することができる成膜装置を提供する。【解決手段】蒸着材料の蒸気を含む蒸着ガスを噴射する蒸着ヘッド１６ｃと、蒸着ヘッドに対面する基板Ｓ及び該蒸着ヘッド１６ｃを収容する処理室１２を画成する処理容器１１と、蒸着材料Ｘの蒸気を発生する蒸気発生部３１と、蒸気発生部を蒸着ヘッド１６ｃに接続する加熱可能なキャリアガス輸送管Ｌ１２，Ｌ１３と、基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置を取得する位置検出センサと、相対位置に応じて蒸気発生部へ供給されるキャリアガスの流量を制御する第１ＭＦＣ４１と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料の蒸気を含む蒸着ガスを噴射する蒸着ヘッドと、
前記蒸着ヘッドに対面する基板及び該蒸着ヘッドを収容する処理室を画成する処理容器と、
蒸着材料の蒸気を発生する蒸気発生部と、
前記蒸気発生部を前記蒸着ヘッドに接続する加熱可能な第１輸送管と、
前記基板と前記蒸着ヘッドとの相対位置を取得する相対位置取得部と、
前記相対位置に応じて前記蒸気発生部へ供給される第１のガスの流量を制御する第１ガス流量制御部と、
を備える成膜装置。
【請求項２】
前記基板を搬送する搬送部と、
前記処理容器内に取り付けられ、前記基板の位置を検出するセンサと、を更に備え、
前記相対位置取得部は、前記センサの検出結果に基づいて前記相対位置を取得する請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
時間に依存した前記基板の搬送位置を定める所定の搬送計画に基づいて前記基板を搬送する搬送部を更に備え、
前記相対位置取得部は、前記搬送計画に基づいて前記相対位置を取得する請求項１に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記第１ガス流量制御部は、前記相対位置に基づいて、前記基板が前記蒸着ガスの噴射領域に位置するか否かを判定し、前記基板が前記噴射領域に位置するときは第１の流量で前記第１のガスを供給し、前記基板が前記噴射領域に位置しないときは前記第１の流量よりも小さい流量である第２の流量で前記第１のガスを供給する請求項１〜３の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記ガス流量制御部は、前記第２の流量から前記第１の流量に切り替える際に、前記第１の流量よりも大きい流量である第３の流量で前記第１のガスを所定期間供給する請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記第１輸送管に接続され、前記第１輸送管に蒸着材料の蒸気を含まない第２のガスを供給する第２輸送管と、
前記基板と前記蒸着ヘッドとの相対位置に基づき前記第２輸送管に供給される前記第２のガスの流量を制御する第２ガス流量制御部と、
を更に備える請求項１〜５の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記第２ガス流量制御部は、前記相対位置に基づいて、前記基板が前記蒸着ガスの噴射領域に位置するか否かを判定し、前記基板が前記噴射領域に位置するときは前記第２のガスを供給せず、前記基板が前記噴射領域に位置しないときは前記第２のガスを供給する請求項６に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記第１輸送管は、前記第２輸送管との接続箇所よりも上流側の上流第１輸送管と、前記第２輸送管との接続箇所よりも下流側の下流第１輸送管とを接続して構成され、
前記第１輸送管と第２輸送管との接続箇所に配置され、前記上流第１輸送管と前記下流第１輸送管とを連通する第１流路と、前記第２輸送管と前記下流第１輸送管とを連通する第２流路と、前記上流第１輸送管と外部へ連通された排気管とを連通する第３流路と、を有し、第１流路と前記第２流路及び前記第３流路とを交互に切り替え可能に構成される四方弁を更に備える請求項１〜７の何れか一項に記載の成膜装置。
【請求項９】
前記四方弁は、
前記上流第１輸送管に接続される第１接続口と、前記下流第１輸送管に接続される第２接続口と、前記第２輸送管に接続される第３接続口と、前記排気管と接続される第４接続口とを有する本体部と、
前記本体部に収容され所定の回転軸を中心に回転可能に構成されるとともに、前記回転軸に直交する方向に貫通し互いに平行な３つの貫通孔を有する回転部と、
を備え、
前記第１接続口及び前記第２接続口は前記回転軸に直交する第１の方向に対向するように形成され、前記第３接続口及び前記第４接続口は前記回転軸及び前記第１の方向に直交する第２の方向に対向するように形成され、
前記３つの貫通孔が、それぞれ前記第１の流路、前記第２の流路、及び前記第３の流路を構成する請求項８に記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記第１の流路を構成する前記貫通孔の内径は、前記第１輸送管の内径と同一の径である請求項９に記載の成膜装置。
【請求項１１】
前記四方弁は、前記本体部及び前記回転部を加熱するヒータを更に備える請求項９又は１０に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、基板を成膜する成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、有機材料の成膜装置が記載されている。特許文献１に記載された装置は、蒸着源から蒸発した蒸着材料をチャンバー内へ放出する流路と、蒸着源から蒸発した蒸着材料が蒸着源から回収容器へ流れる流路と、これらの流路のいずれか一方を塞ぐ蓋とを備える。この装置では、蓋の開閉により蒸着材料の流路を切り替えることで、基板交換時などの非蒸着時に基板に蒸着されることなく消費される蒸着材料の量を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４８３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、蒸着源に蓋部や回収容器などを備える必要があり、装置の構成が複雑になる。当技術分野においては、簡易な構成で有機材料の不要な消費を低減することができる成膜装置が要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面に係る成膜装置は、蒸着材料の蒸気を含む蒸着ガスを噴射する蒸着ヘッドと、蒸着ヘッドに対面する基板及び該蒸着ヘッドを収容する処理室を画成する処理容器と、蒸着材料の蒸気を発生する蒸気発生部と、蒸気発生部を蒸着ヘッドに接続する加熱可能な第１輸送管と、基板と蒸着ヘッドとの相対位置を取得する相対位置取得部と、相対位置に応じて蒸気発生部へ供給される第１のガスの流量を制御する第１ガス流量制御部と、を備える。
【０００６】
本発明の一側面に係る成膜装置では、蒸気発生部に供給される第１のガスにより蒸着材料を含む蒸気が蒸着ヘッドに搬送され、蒸着ヘッドから蒸着材料の蒸気を含む蒸着ガスが噴射される。この第１のガスの流量は、基板と蒸着ヘッドとの相対位置に応じて制御される。したがって、本発明の一側面に係る成膜装置によれば、蓋部や回収容器などの余分な構成を備えることなく、基板と蒸着ヘッドとの相対位置に応じて蒸着ガスの噴射量を制御することができるため、簡易な構成で有機材料の不要な消費を低減することができる。
【０００７】
一実施形態では、基板を搬送する搬送部と、処理容器内に取り付けられ、基板の位置を検出するセンサと、を更に備え、相対位置取得部は、センサの検出結果に基づいて相対位置を取得してもよい。このような構成によれば、センサによって基板と蒸着ヘッドとの相対位置を検出して、有機材料の不要な消費を低減することができる。
【０００８】
一実施形態では、時間に依存した基板の搬送位置を定める所定の搬送計画に基づいて、基板を搬送する搬送部を更に備え、相対位置取得部は、搬送計画に基づいて相対位置を取得してもよい。このような構成によれば、所定の時刻における基板の搬送位置を予め把握することができるため、センサ等によって基板の位置を逐次検出することなく、基板と蒸着ヘッドの相対位置を取得することができる。
【０００９】
一実施形態では、第１ガス流量制御部は、相対位置に基づいて、基板が蒸着ガスの噴射領域に位置するか否かを判定し、基板が噴射領域に位置するときは第１の流量で第１のガスを供給し、基板が噴射領域に位置しないときは第１の流量よりも小さい流量である第２の流量で第１のガスを供給してもよい。このような構成によれば、基板が噴射領域に位置しない場合に、蒸着ヘッドから噴射される蒸着材料を含むガスの量を小さくすることができるため、有機材料の不要な消費を低減することができる。
【００１０】
一実施形態では、ガス流量制御部は、第２の流量から第１の流量に切り替える際に、第１の流量よりも大きい流量である第３の流量で第１のガスを所定期間供給してもよい。このような構成によれば、基板が噴射領域に搬送されてきた際に、蒸着ヘッドから噴射される蒸着材料の量を素早く増加させることができる。
【００１１】
一実施形態では、第１輸送管に接続され、第１輸送管に蒸着材料の蒸気を含まない第２のガスを供給する第２輸送管と、基板と蒸着ヘッドとの相対位置に基づき第２輸送管に供給される第２のガスの流量を制御する第２ガス制御部と、を更に備えてもよい。第２のガスの流量を制御することで、蒸気発生部の内圧を変化させて蒸着ガスの噴射量を制御することができる。したがって、蓋部や回収容器などの余分な構成を備えることなく、基板と蒸着ヘッドとの相対位置に応じて蒸着ガスが噴射量を制御することができるため、簡易な構成で有機材料の不要な消費を低減することができる。
【００１２】
一実施形態では、第２ガス流量制御部は、相対位置に基づいて、基板が蒸着ガスの噴射領域に位置するか否かを判定し、基板が噴射領域に位置するときは第２のガスを供給せず、基板が噴射領域に位置しないときは第２のガスを供給するようにしてもよい。このような構成によれば、基板が噴射領域に位置しない場合に、蒸着ヘッドから噴射される蒸着材料を含むガスの量を小さくできるため、有機材料の不要な消費を低減することができる。
【００１３】
一実施形態では、第１輸送管は、第２輸送管との接続箇所よりも上流側の上流第１輸送管と、第２輸送管との接続箇所よりも下流側の下流第１輸送管とを接続して構成され、第１輸送管と第２輸送管との接続箇所に配置され、上流第１輸送管と下流第１輸送管とを連通する第１流路と、第２輸送管と下流第１輸送管とを連通する第２流路と、上流第１輸送管と外部へ連通された排気管とを連通する第３流路と、を有し、第１流路と第２流路及び第３流路とを交互に切り替え可能に構成される四方弁を更に備えてもよい。このような構成によれば、複数のバルブを用いることなく、３つの流路を切り替えることができる。
【００１４】
一実施形態では、四方弁は、上流第１輸送管に接続される第１接続口と、下流第１輸送管に接続される第２接続口と、第２輸送管に接続される第３接続口と、排気管と接続される第４接続口とを有する本体部と、本体部に収容され所定の回転軸を中心に回転可能に構成されるとともに、回転軸に直交する方向に貫通し互いに平行な３つの貫通孔を有する回転部と、を備え、前記第１接続口及び前記第２接続口は前記回転軸に直交する第１の方向に対向するように形成され、前記第３接続口及び前記第４接続口は前記回転軸及び前記第１の方向に直交する第２の方向に対向するように形成され、３つの貫通孔が、それぞれ第１の流路、第２の流路、及び第３の流路を構成してもよい。このような構成によれば、回転部により第１の流路と、第２の流路及び第３の流路とを容易に切り替えることができる。
【００１５】
一実施形態では、第１の流路を構成する貫通孔の内径は、第１輸送管の内径と同一の径であってもよい。このような構成によれば、第１の流路のコンダクタンスが大きくなるため、圧力損失を小さくすることができる。
【００１６】
一実施形態では、四方弁は、本体部及び回転部を加熱するヒータを更に備えてもよい。このような構成によれば、蒸着材料が析出することがないように四方弁を加熱することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の種々の側面及び一実施形態によれば、簡易な構成で有機材料の不要な消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係る成膜装置を模式的に示す図である。
【図２】一実施形態に係る蒸着ヘッドを示す斜視図である。
【図３】一実施形態に係る成膜装置を用いて製造され得る有機ＥＬ素子の完成状態の一例を示す図である。
【図４】一実施形態に係るガス供給源を模式的に示す図である。
【図５】一実施形態に係る制御部を示すブロック図である。
【図６】キャリアガスの流量と蒸着速度との関係を示すグラフである。
【図７】蒸気発生室内の圧力と蒸着速度との関係を示すグラフである。
【図８】一実施形態に係るＭＦＣ制御を示すフローチャートである。
【図９】一実施形態に係る基板と蒸着ヘッドとの相対位置の検出例を示す図である。
【図１０】キャリアガスの流量と基板への蒸着速度との時系列の関係を示すグラフである。
【図１１】キャリアガスの流量と基板への蒸着速度との時系列の関係を示すグラフである。
【図１２】別の実施形態に係るガス供給源を模式的に示す図である。
【図１３】一実施形態に係る四方弁の水平断面図である。
【図１４】一実施形態に係る回転体の斜視図である。
【図１５】一実施形態に係る四方弁が取り得る導通状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２０】
図１は、一実施形態に係る成膜装置を模式的に示す図である。図１には、ＸＹＺ直交座標系が示されている。図１に示す成膜装置１０は、基板Ｓを収容する処理室１２を画成する処理容器１１と、基板Ｓを保持するステージ１４とを備える。基板Ｓの一方の面（成膜面）は例えば鉛直方向（Ｚ方向）において下を向いている。即ち、成膜装置１０はフェースダウン型の成膜装置である。ステージ１４は、基板Ｓを保持する静電チャックを内蔵してもよい。なお、別の実施形態においては、成膜装置は、上に向いた成膜面に蒸着材料の蒸気を含むガスを吹き付ける型、即ち、フェースアップ型の成膜装置であってもよい。処理容器１１には、管１２ｇを介して真空ポンプ２７が接続されており、当該真空ポンプ２７により、処理室１２内を減圧することができる。
【００２１】
成膜装置１０は、蒸着材料の蒸気を含むガス（蒸着ガス）Ｇを基板Ｓに噴き付けるノズル１８ｃを有する蒸着ヘッド１６ｃを備える。成膜装置１０は、更に、ノズル１８ｃと同様の構造を有するノズル１８ａ，１８ｂ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆをそれぞれ有する蒸着ヘッド１６ａ，１６ｂ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆを備えてもよい。ノズル１８ａ，１８ｂ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆからは、ノズル１８ｃから噴き出される蒸着材料とは別の蒸着材料であって、かつ、互いに異なる蒸着材料を噴き出してもよい。これにより、基板Ｓ上に複数種類の膜を連続的に蒸着させることができる。
【００２２】
蒸着ヘッド１６ａ〜１６ｆには、蒸着材料の蒸気を含むガスを供給するガス供給源２０ａ〜２０ｆがそれぞれ接続されている。例えば、ガス供給源２０ｃからは、ガスＧが蒸着ヘッド１６ｃに供給される。ノズル１８ａ〜１８ｆの先端には例えば円形の噴射口が形成されている。当該噴射口から蒸着材料を含むガスが噴射される。ノズル１８ａ〜１８ｆの噴射口との対面位置には、蒸着材料を遮断可能なシャッター１７ａ〜１７ｆがそれぞれ配置されてもよい。図１において、シャッター１７ｃが開いているので、ノズル１８ｃの噴射口から噴き出されるガスＧは基板Ｓに到達する。シャッター１７ａ，１７ｂ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆは閉じているので、ノズル１８ａ，１８ｂ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆの噴射口から噴き出されるガスは基板Ｓに到達しない。シャッター１７ａ〜１７ｆは、例えばＹ方向に沿った回転軸を中心に回転する。これにより、シャッター１７ａ〜１７ｆを、必要に応じてノズル１８ａ〜１８ｆの噴射口上に配置したり当該噴射口上から退避させたりすることができる。
【００２３】
成膜装置１０は、Ｙ方向と交差するＸ方向にステージ１４を駆動する駆動装置（搬送部）２２を備える。また、成膜装置１０は、レール２４を更に備え得る。レール２４は処理容器１１の内壁に取り付けられている。ステージ１４は、例えば支持部１４ａによってレール２４に接続されている。ステージ１４及び支持部１４ａは、駆動装置２２によってレール２４上をスライドするように移動する。これにより、ノズル１８ａ〜１８ｆに対して相対的に基板ＳがＸ方向に移動する。基板Ｓは、Ｘ方向に移動することによって、ノズル１８ａ〜１８ｆの開口に順番に対面配置されることとなる。図１における矢印Ａはステージ１４の移動方向を示している。また、成膜装置１０の処理容器１１は、ゲートバルブ２６ａ及び２６ｂを有している。基板Ｓは、処理容器１１に形成されたゲートバルブ２６ａを通って処理室１２内に導入可能であり、処理容器１１に形成されたゲートバルブ２６ｂを通って処理室１２外に搬出可能である。
【００２４】
一実施形態では、成膜装置１０は、ノズル１８ａ〜１８ｆに対する基板Ｓの相対位置を検出する位置検出センサ２８を備えていてもよい。位置検出センサ２８は、例えばレール２４に沿ってに配置され、Ｘ方向に移動する基板Ｓの位置を逐次検出し得る。
【００２５】
図２は、一実施形態に係る蒸着ヘッドを示す斜視図である。図２に示すように、蒸着ヘッド１６ｃは、一実施形態においては、複数の噴射口１４ｃを有し得る。複数の噴射口１４ｃからは、ガス供給源２０ｃによって供給されたガスがＺ方向の軸線中心に噴射される。これら噴射口１４ｃは、ステージ１４の移動方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｙ方向）に配列され得る。
【００２６】
また、蒸着ヘッド１６ｃには、ヒータ１５が内蔵されている。一実施形態においては、ヒータ１５は、蒸着ヘッド１６ｃに蒸気として供給された蒸着材料が析出することがない温度まで、蒸着ヘッド１６ｃを加熱する。
【００２７】
図３は、一実施形態に係る成膜装置を用いて製造され得る有機ＥＬ素子の完成状態の一例を示す図である。図３に示す有機ＥＬ素子Ｄは、基板Ｓ、第１層Ｄ１、第２層Ｄ２、第３層Ｄ３、第４層Ｄ４、及び、第５層Ｄ５を備え得る。基板Ｓは、ガラス基板のような光学的に透明な基板である。
【００２８】
基板Ｓの一主面上には、第１層Ｄ１が設けられている。第１層Ｄ１は、陽極層として用いられ得る。この第１層Ｄ１は、光学的に透明な電極層であり、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）のような導電性材料により構成され得る。第１層Ｄ１は、例えば、スパッタリング法により形成される。
【００２９】
第１層Ｄ１上には、第２層Ｄ２、第３層Ｄ３、及び第４層Ｄ４が順に積層されている。第２層Ｄ２、第３層Ｄ３、及び第４層Ｄ４は、有機層である。第２層Ｄ２は、ホール注入層で有り得る。第３層Ｄ３は、発光層を含む層であり、例えば、ホール輸送層Ｄ３ａ、青発光層Ｄ３ｂ、赤発光層Ｄ３ｃ、緑発光層Ｄ３ｄを含み得る。また、第４層Ｄ４は、電子輸送層であり得る。有機層である第２層Ｄ２、第３層Ｄ３、及び第４層Ｄ４を、成膜装置１０を用いて形成し得る。
【００３０】
第２層Ｄ２は、例えば、ＴＰＤ等により構成され得る。ホール輸送層Ｄ３ａは、例えば、α−ＮＰＤ等により構成され得る。青発光層Ｄ３ｂは、例えば、ＴＰＤ等により構成され得る。赤発光層Ｄ３ｃは、例えば、ＤＣＪＴＢ等により構成され得る。緑発光層Ｄ３ｄは、例えば、Ａｌｑ３等により構成され得る。第４層Ｄ４は、例えば、ＬｉＦ等により構成され得る。
【００３１】
第４層Ｄ４上には、第５層Ｄ５が設けられている。第５層Ｄ５は、陰極層であり、例えば、Ａｇ、Ａｌ等により構成され得る。第５層Ｄ５は、スパッタリング法等により形成され得る。このような構成の素子Ｄは、更に、マイクロ波プラズマＣＶＤ等により形成されるＳｉＮといった材料の絶縁性の封止膜によって封止され得る。
【００３２】
次に、ガス供給源２０ａ〜２０ｆの詳細について説明する。なお、ガス供給源２０ａ〜２０ｆは同様の構成を有し得るので、以下の説明においては、ガス供給源２０ｃについて説明し、他のガス供給源についての説明を割愛する。図４は、一実施形態に係るガス供給源を模式的に示す図である。図４に示すように、ガス供給源２０ｃは、キャリアガス輸送管Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３と、ダミーガス輸送管Ｌ２１（第２輸送管）と、排出配管Ｌ３１と、蒸気発生部３１と、を備える。
【００３３】
蒸気発生部３１は、隔壁３２によって画成される蒸気発生室３３を備える。蒸気発生室３３内には、蒸着材料Ｘが入れられた容器３４が配置される。蒸気発生部３１には、ヒータ３５が設けられている。ヒータ３５は、容器３４に入れられた蒸着材料Ｘを加熱する。これにより、蒸気発生部３１内において、蒸着材料Ｘから当該蒸着材料Ｘを含む蒸気が発生する。容器１０４は、隔壁１０２に設けられた取り出し口を介して、蒸気発生室３３内への搬入、及び、蒸気発生室１０３外への搬出が可能となっている。
【００３４】
蒸気発生部３１には、キャリアガス輸送管Ｌ１１が接続されている。キャリアガス輸送管Ｌ１１は、アルゴンガスをキャリアガス（第１のガス）として蒸気発生部３１の蒸気発生室３３内に輸送する。なお、アルゴンガスに替えて、他の不活性ガスを用いることもできる。また、蒸気発生部３１には、キャリアガス輸送管Ｌ１２の一端が接続されている。輸送管Ｌ１２の他端は、接続点Ｃ１においてキャリアガス輸送管Ｌ１３及びダミーガス輸送管Ｌ２１に接続されている。キャリアガス輸送管Ｌ１２、Ｌ１３（第１輸送管）は、蒸気発生室３０内に導入されたキャリアガス、及び蒸着材料Ｘの蒸気を蒸着ヘッド１６ｃに輸送する。すなわち、蒸気発生部３１で発生した蒸着材料Ｘの蒸気は、蒸気発生室３３内に導入されたキャリアガスと共に蒸着ヘッド１６ｃへ輸送される。
【００３５】
キャリアガス輸送管Ｌ１１には、蒸気発生部３１に近い側から順に、バルブＶ１０１、及び第１ＭＦＣ（マスフローコントローラ）４１が設けられている。バルブＶ１０１は、処理室１２内におけるキャリアガス輸送管Ｌ１１に設けられ、キャリアガス輸送管Ｌ１１内のキャリアガスの流れを選択的に遮断するために用いられる。第１ＭＦＣ４１は、キャリアガス輸送管Ｌ１１内を流れるキャリアガスの流量を制御する。
【００３６】
バルブＶ１０１、及び、バルブＶ１０１と蒸気発生部３１との間のキャリアガス輸送管Ｌ１１には、それぞれヒータ１０１ａ、１０１ｂが取り付けられている。ヒータ１０１ａ、及び１０１ｂにより、これらヒータが取り付けられた部分の温度を個別に制御することが可能である。また、これらヒータにより、アルゴンガスが蒸着材料Ｘの気化温度に対応する温度となるよう、キャリアガス輸送管Ｌ１１及びバルブＶ１０２を加熱することができる。
【００３７】
キャリアガス輸送管Ｌ１２には、バルブＶ１０２が設けられている。バルブＶ１０２は、キャリアガス輸送管Ｌ１２からキャリアガス輸送管Ｌ１３へのキャリアガス及び蒸着材料Ｘの蒸気の供給を選択的に遮断するために用いられる。蒸気発生部３１とバルブＶ１０２との間のキャリアガス輸送管Ｌ１２、バルブＶ１０２、及び、バルブＶ１０２とキャリアガス輸送管Ｌ１３との間のキャリアガス輸送管Ｌ１２にはそれぞれヒータ１０２ａ、ヒータ１０２ｂ及びヒータ１０２ｃが取り付けられている。ヒータ１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃにより、これらヒータが取り付けられた部分の温度を個別に制御することが可能である。また、これらヒータにより、蒸着材料Ｘが析出することがない温度までキャリアガス輸送管Ｌ１２を加熱することができる。
【００３８】
キャリアガス輸送管Ｌ１２の接続点Ｃ１には、ダミーガス輸送管Ｌ２１の一端が接続されている。ダミーガス輸送管Ｌ２１は、ダミーガスとしてアルゴンガスをキャリアガス輸送管Ｌ１２に輸送する。ダミーガスは蒸着材料Ｘの蒸気を含まないガスである。なお、アルゴンガスに替えて、他の不活性ガスを用いることもできる。すなわち、ダミーガス輸送管Ｌ２１により輸送されるダミーガスは、接続点Ｃ１においてキャリアガス輸送管Ｌ１２により輸送される蒸着材料Ｘの蒸気を含むキャリアガスと合流し、キャリアガスと共に蒸着ヘッド１６ｃへ輸送される。
【００３９】
ダミーガス輸送管Ｌ２１には、接続点Ｃ１から近い順に、バルブＶ１０３、及び第２ＭＦＣ（マスフローコントローラ）４２が設けられている。バルブＶ１０３は、処理容器内におけるダミーガス輸送管Ｌ２１に設けられ、ダミーガス輸送管Ｌ２１内のダミーガスの流れを選択的に遮断するために用いられる。第２ＭＦＣ４２は、ダミーガス輸送管Ｌ２１内を流れるアルゴンガスの流量を制御する。接続箇所Ｃ１とバルブＶ１０３との間のダミーガス輸送管Ｌ２１、及びバルブＶ１０３にはそれぞれヒータ１０３ａ、及びヒータ１０３ｂが取り付けられている。ヒータ１０３ａ、及び１０３ｂにより、これらヒータが取り付けられた部分の温度を個別に制御することが可能である。また、これらヒータにより、蒸着材料Ｘが析出することがない温度までダミーガス輸送管Ｌ２１を加熱することができる。
【００４０】
キャリアガス輸送管Ｌ１３の一端は、接続点Ｃ１において、キャリアガス輸送管Ｌ１２及びダミーガス輸送管Ｌ２１と接続されている。キャリアガス輸送管Ｌ１３の他端は、蒸着ヘッド１６ｃに接続されている。キャリアガス輸送管Ｌ１３は、キャリアガス輸送管Ｌ１２により輸送されたキャリアガス及びダミーガス輸送管Ｌ２１により輸送されたダミーガスを蒸着ヘッド１６ｃに輸送する。キャリアガス輸送管Ｌ１３にはヒータ１０４が取り付けられている。ヒータ１０４により、これらヒータが取り付けられた部分の温度を個別に制御することが可能である。また、これらヒータにより、蒸着材料Ｘが析出することがない温度までキャリアガス輸送管Ｌ１３を加熱することができる。
【００４１】
排出配管Ｌ３１の一端は、バルブＶ１０２と蒸気発生部３１との間に位置する接続点Ｃ２において、キャリアガス輸送管Ｌ１２と接続されている。排出配管Ｌ３１の他端は、排気ポンプ４３に接続される。排気ポンプ４３の吸引作用により、キャリアガス輸送管Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を流通するキャリアガスや蒸着材料Ｘの蒸気が処理室１２外に排気される。
【００４２】
接続点Ｃ２と排気ポンプ４３との間の排出配管Ｌ３１には、バルブＶ１０４が設けられている。バルブＶ１０４の開閉により、蒸気発生部３１からのガスを排出配管Ｌ３１を介して排出することができる。接続点Ｃ１とバルブＶ１０４との間の排出配管Ｌ３１、及びバルブＶ１０４にはそれぞれヒータ１０４ａ、及びヒータ１０４ｂが取り付けられている。ヒータ１０４ａ、及び１０４ｂにより、これらヒータが取り付けられた部分の温度を個別に制御することが可能である。また、これらヒータにより、蒸着材料Ｘが析出することがない温度まで排出配管Ｌ３１を加熱することができる。
【００４３】
一実施形態においては、成膜装置１０は、ＱＣＭ（Quartz  Crystal  Microbalance）センサ３０を更に備え得る。ＱＣＭセンサ３０は、処理室１２内に配置される基板Ｓの近傍に設置され得る。ＱＣＭセンサ３０は、蒸着ヘッド１６ｃから噴き出された蒸着材料の量を測定する。
【００４４】
また、ガス供給源２０ｃは、各バルブＶ１０１、Ｖ１０２、Ｖ１０３、Ｖ１０４、第１ＭＦＣ４１、第２ＭＦＣ４２、及びヒータ１０１ａ、１０１ｂ〜１０４ａ、１０４ｂ、１０４を制御する制御部を備える。図５は、一実施形態に係る制御部を示すブロック図である。図５に示す制御部８００は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）及びメモリを有する計算装置であり得る。制御部８００は、ＭＦＣ制御部８１０（第１ガス流量制御部、第２ガス流量制御部、相対位置取得部）、バルブ制御部８２０、及びヒータ制御部８３０を備える。
【００４５】
一実施形態においては、ＭＦＣ制御部８１０は、以下に示す２通りの制御方法で蒸着ヘッド１６ｃから噴出される蒸着材料の量を制御する。ＭＦＣ制御部８１０は、第１の制御方法として、第１ＭＦＣ４１によるキャリアガスの流量を制御し得る。図６は、キャリアガス輸送管Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を流れるキャリアガスの流量と基板Ｓへの蒸着速度との関係を示すグラフである。図６では、横軸がキャリアガス輸送管Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を流れるキャリアガスの流量であり、縦軸が基板Ｓの蒸着速度である。図６に示すように、キャリアガスの流量が増加すると、キャリアガスとともに搬送される蒸着材料が増加する蒸着速度が増加する。このように、蒸着ヘッド１６ｃから噴き出される蒸着材料の量は、第１ＭＦＣ４１により供給されるキャリアガスの流量とともに増加する。このため、ＭＦＣ制御部８１０は、蒸着ヘッド１６ｃから噴出される蒸着材料の量を増加させる場合、第１ＭＦＣ４１を制御して、キャリアガス輸送管Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を流れるキャリアガスの流量を増加させる。反対に、蒸着ヘッド１６ｃから噴出される蒸着材料の量を減少させる場合、ＭＦＣ制御部８１０は、第１ＭＦＣ４１を制御して、キャリアガス輸送管Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を流れるキャリアガスの流量を減少させる。
【００４６】
ＭＦＣ制御部８１０は、第２の制御方法として、第２ＭＦＣ４２によるダミーガスの流量を制御し得る。図７は、蒸気発生室３３内の圧力と基板Ｓの蒸着速度との関係を蒸気発生室３３内の温度毎に示すグラフである。図７は、横軸が蒸気発生室３３内の圧力であり、縦軸が蒸着速度である。図７に示すように、蒸気発生室３３内の圧力が増加すると、蒸着材料Ｘの蒸発量が低下し、その結果、蒸着速度が低下する。このように、第２ＭＦＣ４２により供給されるダミーガスの量が増加すると蒸気発生室３３内の圧力が増加し、蒸着ヘッド１６ｃから噴き出される蒸着材料Ｘの量は低下する。このため、ＭＦＣ制御部８１０は、蒸着ヘッド１６ｃから噴出される蒸着材料の量を増加させる場合、第２ＭＦＣ４２を制御して、ダミーガス輸送管Ｌ２１を流れるダミーガスの流量を減少させる。反対に、蒸着ヘッド１６ｃから噴出される蒸着材料の量を減少させる場合、ＭＦＣ制御部８１０は、第２ＭＦＣ４２を制御して、ダミーガス輸送管Ｌ２１を流れるダミーガスの流量を増加させる。
【００４７】
なお、ＭＦＣ制御部８１０は、上記第１の制御方法及び第２の制御方法を単独で実行してもよいし、組み合わせて実行してもよい。
【００４８】
また、ＭＦＣ制御部８１０は、位置検出センサ２８の検出結果に基づいて第１ＭＦＣ４１又は第２ＭＦＣ４２の制御を行ってもよい。図８は、一実施形態に係るＭＦＣ制御部８１０によるＭＦＣ制御を説明するためのフローチャートである。まず、ＭＦＣ制御部８１０は、位置検出センサ２８によりレール２４上を移動する基板Ｓの位置を取得する（Ｓ１０）。次に、ＭＦＣ制御部８１０は、基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置から基板Ｓが蒸着ヘッド１６ｃの蒸着材料を含むガスの噴射領域に位置しているか否かを判定する（Ｓ１２）。ガス噴射領域は、ノズル１８ｃの開口の大きさや方向によって規定される領域である。
【００４９】
図９は、一実施形態に係る基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置の検出例を示す図である。蒸着ヘッド１６ｃの上方であって基板Ｓの搬送方向前後位置には、基板Ｓの搬送位置を検出する位置検出センサ２８ａ、２８ｂが取り付けられている。位置検出センサ２８ａ、２８ｂの検出結果はＭＦＣ制御部８１０に送出される。位置検出センサ２８ａと位置検出センサ２８ｂとは、ガス噴射領域の縁に配置される。ＭＦＣ制御部８１０は、図９（Ａ）に示すように、位置検出センサ２８ａ、２８ｂの何れか一方において基板Ｓが検出された場合には、基板Ｓが蒸着ヘッド１６ｃからのガス噴射領域に位置していると判定する。この場合には、ＭＦＣ制御部８１０は、基板Ｓの蒸着タイミングであると判断する。その一方、ＭＦＣ制御部８１０は、図９（Ｂ）に示すように、位置検出センサ２８ａ、２８ｂの何れにおいても基板Ｓが検出されていない場合には、基板Ｓが蒸着ヘッド１６ｃのガス噴射領域に位置していないと判定する。
【００５０】
ステップＳ１２において、基板Ｓが蒸着ヘッド１６ｃのガス噴射領域に位置している場合、すなわち基板Ｓの蒸着タイミングであるときには（Ｓ１２−ＹＥＳ）、ＭＦＣ制御部８１０は、蒸着ヘッド１６ｃから所定の量の蒸着ガスが噴出されるように第１の制御方法及び第２の制御方法の少なくとも一方の制御を実行して、基板Ｓの蒸着処理を行う（Ｓ１４）。すなわち、ＭＦＣ制御部８１０は、第１ＭＦＣ４１によってキャリアガスの流量を増加させる制御、及び第２ＭＦＣ４２によってダミーガスの流量を減少させる制御の少なくとも何れか一方の制御を行う。以下本明細書では、ステップＳ１４において基板Ｓの蒸着処理を行う際に、第１ＭＦＣ４１によって増加されたキャリアガスの流量を第１の流量という。
【００５１】
ステップＳ１２において、基板Ｓが蒸着ヘッド１６ｃのガス噴射領域に位置してない場合、すなわち基板Ｓの蒸着タイミングでないときには（Ｓ１２−ＮＯ）、ＭＦＣ制御部８１０は、蒸着ヘッド１６ｃから噴出される蒸着材料の量が減少するように第１の制御方法及び第２の制御方法の少なくとも一方の制御を実行する（Ｓ１６）。すなわち、ＭＦＣ制御部８１０は、第１ＭＦＣ４１によってキャリアガスの流量を減少させる制御、及び第２ＭＦＣ４２によってダミーガスの流量を増加させる制御の少なくとも何れか一方の制御を行う。以下本明細書では、ステップＳ１６においてガス流量制御を行う際に、第１ＭＦＣ４１によって減少されたキャリアガスの流量を第２の流量という。
【００５２】
また、一実施形態では、ＭＦＣ制御部８１０は、ＱＣＭセンサ３０の測定結果に基づいて、第１ＭＦＣ４１又は第２ＭＦＣ４２の制御を行ってもよい。
【００５３】
また、一実施形態では、ＭＦＣ制御部８１０は、キャリアガスの流量を第２の流量から第１の流量に切り替える際に、第１の流量よりも大きい流量である第３の流量でキャリアガスを所定期間供給するように、第１ＭＦＣ４１を制御してもよい。図１０及び図１１は、キャリアガスの流量と基板Ｓの蒸着速度との時系列の関係を示すグラフである。図１０及び図１１では、横軸を時間とし、縦軸を蒸着速度及びキャリアガスの流量としている。図１０の例では、２５０秒付近において、キャリアガスを第１の流量として１ｓｃｃｍ供給している。この場合において、図１０に示すように蒸着速度が第１の流量に対応する量まで増加するのには３００秒程度の時間を要している。
【００５４】
一方、図１１は、キャリアガスの流量を第２の流量から第１の流量に切り替える際に、１の流量よりも大きい流量である第３の流量でキャリアガスを所定期間供給した場合のキャリアガスと基板Ｓの蒸着速度との時系列の関係を示すグラフである。図１０の例では、２５０秒付近において、第３の流量として２０ｓｃｃｍのキャリアガスを６秒間供給し、その後第１流量として１ｓｃｃｍのキャリアガスを供給している。この場合、蒸着速度が第１の流量に対応する量まで増加するまでの立ち上がり時間は３０秒である。このように、キャリアガスの流量を第２の流量から第１の流量に切り替える際に、第１の流量よりも大きい流量である第３の流量でキャリアガスを所定期間供給することで、基板Ｓがガス噴射領域内に位置した際に、瞬時に蒸着ガスの量を増加させることができる。
【００５５】
バルブ制御部８２０は、バルブＶ１０１〜Ｖ１０４の開閉を制御する。具体的には、バルブ制御部８２０は、バルブＶ１０１〜Ｖ１０４に対し、バルブの開閉を制御する制御信号を送出する。
【００５６】
蒸気発生部３１で発生した蒸着材料Ｘの蒸気を蒸着ヘッド１６ｃへ輸送する場合、バルブ制御部８２０は、バルブＶ１０１，Ｖ１０２，Ｖ１０３を開状態に制御する。蒸気発生部３１内の蒸着材料Ｘを交換する場合、バルブ制御部８２０は、バルブＶ１０１，Ｖ１０２，Ｖ１０３を閉状態に制御する。蒸気発生室３３内のアルゴンガスや蒸気を排出配管Ｌ３１を介して排出する場合、バルブ制御部８２０は、バルブＶ１０４を開状態に制御する。一方、蒸気発生室３３内のアルゴンガスや蒸気を排出しない場合、バルブ制御部８２０は、バルブＶ１０４を閉状態に制御する。
【００５７】
ヒータ制御部８３０は、蒸着ヘッド１６に備えられたヒータ１５、蒸気発生部３１に備えられたヒータ３５、ガス供給源２０のヒータ１０１ａ、１０１ｂ〜１０４a、１０４ｂ、ヒータ１０４の温度制御やオン／オフを制御するための制御信号を送出する。
【００５８】
以下、成膜装置１０の作用効果について説明する。以下において、ガス供給源２０ａ〜２０ｆの構成について言及する場合、ガス供給源２０ｃを代表させ、ガス供給源２０ｃの図面参照符号を用いて説明する。上述の成膜装置１０では、蒸気発生部３１に供給されるキャリアガスにより蒸着材料を含む蒸気が蒸着ヘッド１６ｃに搬送され、蒸着ヘッド１６ｃから蒸着材料Ｘの蒸気を含む蒸着ガスが噴射される。このキャリアガスの流量は、基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置に応じて制御される。したがって、一実施形態に係る成膜装置１０によれば、蓋部や回収容器などの余分な構成を備えることなく、基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置に応じて蒸着ガスの噴射量を制御することができるため、簡易な構成で有機材料の不要な消費を低減することができる。
【００５９】
また成膜装置１０は、基板Ｓを搬送する駆動装置２２と、処理室１２内に取り付けられ、基板Ｓの位置を検出する位置検出センサ２８と、を更に備え、位置検出センサ２８の検出結果に基づいて相対位置を取得している。このため、位置検出センサ２８によって基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置を確実に検出することができるため、有機材料の不要な消費を確実に低減することができる。
【００６０】
また成膜装置１０は、第１ＭＦＣ４１は、相対位置に基づいて、基板Ｓが蒸着ガスの噴射領域に位置するか否かを判定し、基板Ｓが噴射領域に位置するときは第１の流量でキャリアガスを供給し、基板が噴射領域に位置しないときは第１の流量よりも小さい流量である第２の流量でキャリアガスを供給している。このため、基板Ｓが噴射領域に位置しない場合に、蒸着ヘッド１６ｃから噴射される蒸着材料Ｘを含むガスの量を小さくすることができるため、有機材料の不要な消費を低減することができる。
【００６１】
また成膜装置１０は、第１ＭＦＣ４１は、第２の流量から第１の流量に切り替える際に、第１の流量よりも大きい流量である第３の流量でキャリアガスを所定期間供給している。このため、基板Ｓが噴射領域に搬送されてきた際に、蒸着ヘッド１６ｃから噴射される蒸着材料Ｘの量を素早く増加させることができる。
【００６２】
また成膜装置１０は、キャリアガス輸送管Ｌ１２、Ｌ１３に接続されキャリアガス輸送管Ｌ１２、Ｌ１３に蒸着材料Ｘの蒸気を含まないダミーガスを供給するダミーガス輸送管Ｌ２１と、基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置に基づきダミーガス輸送管Ｌ２１に供給されるダミーガスの流量を制御する第２ＭＦＣ４２と、を備えている。このため、蓋部や回収容器などの余分な構成を備えることなく、基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置に応じて蒸着ガスが噴射量を制御することができるため、簡易な構成で有機材料の不要な消費を低減することができる。
【００６３】
また成膜装置１０は、第２ＭＦＣ４２は、相対位置に基づいて、基板Ｓが蒸着ガスの噴射領域に位置するか否かを判定し、基板Ｓが噴射領域に位置するときはダミーガスを供給せず、基板Ｓが噴射領域に位置しないときはダミーガスを供給している。このため、基板Ｓが噴射領域に位置しない場合に、蒸着ヘッド１６ｃから噴射される蒸着材料Ｘを含むガスの量を小さくすることができため、有機材料の不要な消費を低減することができる。
【００６４】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００６５】
例えば、上記実施形態では、位置検出センサ２８により基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃとの相対位置を検出しているが、駆動装置２２が基板Ｓの時間に依存した搬送位置を定める所定の搬送計画に基づいて基板Ｓを搬送し、この搬送計画に基づいて相対位置を取得してもよい。搬送計画は、予め制御部８００内に備わるメモリに格納されていてもよいし、通信を通じて取得してもよい。このような構成によれば、所定の時刻における基板の搬送位置を予め把握することができるため、逐次基板Ｓの位置を検出することなく、基板Ｓと蒸着ヘッド１６ｃの相対位置を取得することができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、基板Ｓが動作する場合を説明したが、蒸着ヘッド１６ｃが動く場合であってもよい。この場合には、所定時刻における蒸着ヘッド１６ｃの位置と基板Ｓの固定位置とに基づいて相対位置が取得される。
【００６７】
また、このガス供給源２０ｃは、バルブＶ１０２、Ｖ１０４に代えて、四方弁５０を備えていてもよい。図１２は、変形例に係るガス供給源２０ｃを模式的に示す図である。その他の構成は、図４に示すガス供給源２０ｃと同一であるため詳細な説明を割愛する。
【００６８】
四方弁５０は、キャリアガス輸送管Ｌ１２（上流第１輸送管）、Ｌ１３（下流第１輸送管）、ダミーガス輸送管Ｌ２１、及び排出配管Ｌ３１（排気管）の接続箇所に取り付けられている。四方弁５０は、ガスが流通する４つの接続口５４Ａ〜５４Ｄ（第１接続口〜第４接続口）を備えている。接続口５４Ａには、蒸気発生部３１に連通するキャリアガス輸送管Ｌ１２の一端が接続されている。接続口５４Ｂには、蒸着ヘッド１６ｃに連通するキャリアガス輸送管Ｌ１３の一端が接続されている。接続口５４Ｃには、ダミーガス輸送管Ｌ２１の一端が接続されている。接続口５４Ｄには、排出配管Ｌ３１の一端が接続されている。
【００６９】
四方弁５０は、キャリアガス輸送管Ｌ１２とキャリアガス輸送管Ｌ１３とを連通する第１流路と、ダミーガス輸送管Ｌ２１とキャリアガス輸送管Ｌ１３とを連通する第２流路と、キャリアガス輸送管Ｌ１２と外部へ連通された排出配管Ｌ３１とを連通する第３流路と、を有し、第１流路と前記第２流路及び前記第３流路とを交互に切り替え可能に構成されている。四方弁５０は、キャリアガス輸送管Ｌ１２からキャリアガス輸送管Ｌ１３への蒸着材料Ｘの蒸気を含むキャリアガスの供給、ダミーガス輸送管Ｌ２１からキャリアガス輸送管Ｌ１３へのダミーガスの供給、及び蒸気発生部３１から排出配管Ｌ３１へのガスの排出を選択的に遮断するために用いられる。
【００７０】
図１３〜１５を用いて四方弁５０の構成を説明する。図１３は、四方弁５０の水平断面図である。図１３に示すように、四方弁５０は、回転体５１及び本体部５４を備えている。回転体５１は、四方弁５０の中心位置に設けられており、回転軸Ｍを中心として回転可能に構成されている。回転体５１には、回転軸Ｍ方向に延在する軸５２が接続されている。軸５２の端部にはモータ５３が接続されている。モータ５３は、バルブ制御部８２０からの制御信号により回転駆動する。この回転駆動が軸５２を介して回転体５１に伝達され、回転体５１が回転軸Ｍを中心に回転する。
【００７１】
図１４は、回転体５１の斜視図である。回転体５１は、略円柱状を呈し、回転軸Ｍに直交する方向に貫通し互いに平行な３つの貫通孔５１Ａ〜５１Ｃを有する。一実施形態では、貫通孔５１Ａの内径は、貫通孔５１Ｂ及び貫通孔５１Ｃの内径よりも大きくてもよい。また、貫通孔５１Ａの内径は、キャリアガス輸送管Ｌ１２及びＬ１３の内径と同一の径であってもよい。貫通孔５１Ａ〜５１Ｃは、それぞれ第１〜第３の流路の一部を構成する。なお、回転体５１の形状は円柱に限られるものではなく球体であってもよい。
【００７２】
回転体５１の外側には回転体５１を収容する本体部５４が設けられている。本体部５４は、その内部に回転体５１及び軸５２の一部を収容する。本体部５４の四方位置には、４つの接続口５４Ａ〜５４Ｄが設けられている。すなわち、接続口５４Ａ及び接続口５４Ｂは回転軸Ｍに直交する第１仮想線Ｙ１上に配置され、第１仮想線Ｙ１に沿った第１の方向に対向して形成されている。一方、接続口５４Ｃ及び接続口５４Ｄは回転軸Ｍ及び第１仮想線Ｙ１に直交する第２仮想線Ｙ２上に配置され、第２仮想線Ｙ２に沿った第２の方向に対向して形成される。回転体５１の所定の回転位置においてそれぞれ接続口５４Ａ〜５４Ｄは、それぞれキャリアガス輸送管Ｌ１２、キャリアガス輸送管Ｌ１３、ダミーガス輸送管Ｌ２１、排出配管Ｌ３１に接続される。回転体５１の貫通孔５１Ａ〜５１Ｃが、接続口５４Ａ〜５４Ｄと接続されて、第１〜第３の流路Ｐ１〜Ｐ３が構成される。なお、本体部５４と回転体５１の外周面との間には、材料ガスが流通できないほどの狭い隙間Ｋが形成されている。
【００７３】
一実施形態では、本体部５４と回転体５１の軸５２との間には、本体部５４と回転体５１との隙間を塞ぐＯリング５５が設けられていてもよい。Ｏリング５５により、四方弁５０内を流通するアルゴンガスや蒸着材料を含むガスが、四方弁５０外に流出することが防止される。
【００７４】
一実施形態では、本体部５４の外周に加熱素子であるヒータ５６が取り付けられてもよい。ヒータ５６により四方弁５０の温度を個別に制御することが可能である。また、これらヒータ５６により、アルゴンガスが蒸着材料Ｘの気化温度に対応する温度となるよう、ヒータ５６を加熱することができる。ヒータ５６により、例えば２００℃以上に加熱することができる。ヒータ５６を備えることで、四方弁５０の内部において蒸着ガスと接する部分の温度を一定に保つことができる。
【００７５】
四方弁５０は、回転体の停止位置によってガスの導通状態が切り替わる。図１５を用いて四方弁５０が取り得る２つの導通状態について説明する。回転体５１が、図１５（Ａ）に示すように、貫通孔５１Ｂが接続口５４Ｂと接続口５４Ｃとを接続するように停止された場合には、貫通孔５１Ｂ、接続口５４Ｂ、及び接続口５４Ｃにより構成される流路により、ダミーガス輸送管Ｌ２１とキャリアガス輸送管Ｌ１３とが連通される。また、回転体５１がこの位置に停止した場合には、貫通孔５１Ｃが接続口５４Ａと接続口５４Ｄとを接続され、貫通孔５１Ｃ、接続口５４Ａ、及び接続口５４Ｄにより構成される流路により、キャリアガス輸送管Ｌ１２と排出配管Ｌ３１とが連通される。この場合、貫通孔５１Ａの両端部は、本体部５４の内壁に沿って停止され、第１の流路Ｐ１は遮断される。
【００７６】
一方、回転体５１が、図１５（Ｂ）に示すように、貫通孔５１Ｂが接続口５４Ｂと接続口５４Ｃとを接続するように停止された場合には、貫通孔５１Ａ、接続口５４Ａ、及び接続口５４Ｂにより構成される第１の流路Ｐ１により、キャリアガス輸送管Ｌ１２とキャリアガス輸送管Ｌ１３とが連通される。この場合、貫通孔５１Ｂ及び貫通孔５１Ｃの両端部は、本体部５４の内壁に沿って停止され、第２の流路Ｐ２及び第３の流路Ｐ３は遮断される。
【００７７】
上記実施形態では、四方弁５０が、キャリアガス輸送管Ｌ１２とキャリアガス輸送管Ｌ１３とを連通する第１流路と、ダミーガス輸送管Ｌ２１とキャリアガス輸送管Ｌ１３とを連通する第２流路と、キャリアガス輸送管Ｌ１２と外部へ連通された排出配管Ｌ３１とを連通する第３流路と、を有し、第１流路と第２流路及び第３流路とを交互に切り替え可能に構成されている。このため、複数のバルブを用いることなく、３つの流路を切り替えることができる。
【００７８】
上記実施形態では、四方弁５０は、キャリアガス輸送管Ｌ１２に接続される接続口５４Ａと、キャリアガス輸送管Ｌ１３に接続される接続口５４Ｂと、ダミーガス輸送管Ｌ２１に接続される接続口５４Ｃと、排出配管Ｌ３１と接続される接続口５４Ｄとを有する本体部５４と、本体部５４に収容され回転軸Ｍを中心に回転可能に構成されるとともに、回転軸Ｍに直交する方向に貫通し互いに平行な３つの貫通孔５１Ａ〜５１Ｃを有する回転部５１と、を備え、接続口５４Ａ及び接続口５４Ｂは回転軸に直交する第１仮想線上に配置され、接続口５４Ｃ及び接続口５４Ｄは回転軸Ｍ及び第１仮想線に直交する第２仮想線上に配置され、３つの貫通孔５１Ａ〜５１Ｃが、それぞれ第１の流路Ｐ１、第２の流路Ｐ２、及び第３の流路Ｐ３を構成している。このため、回転部により第１の流路Ｐ１と、第２の流路Ｐ２及び第３の流路Ｐ３とを容易に切り替えることができる。
【００７９】
上記実施形態では、第１の流路Ｐ１を構成する貫通孔５１Ａの内径は、キャリアガス輸送管Ｌ１２、Ｌ１３の内径と同一の径である。このため、第１の流路Ｐ１のコンダクタンスが大きくなり、その結果、圧力損失を小さくすることができる。
【００８０】
上記実施形態では、四方弁５０は、本体部及び回転部を加熱するヒータ４５を更に備えている。このため、蒸着材料Ｘが析出することがないように四方弁５０を加熱することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０…成膜装置、１１…処理容器、１２…処理室、１６ａ-１６ｆ…蒸着ヘッド、２２…駆動装置、２８…位置検出センサ、３１…蒸気発生部、４１…第１ＭＦＣ、４２…第２ＭＦＣ、５０…四方弁、５１…回転体、５１Ａ-５１Ｃ…貫通孔、５４Ａ-５４Ｄ…接続口、５６…ヒータ、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３…キャリアガス輸送管、Ｌ２１…ダミーガス輸送管、Ｌ３１…排出配管、Ｍ…回転軸、Ｐ１…第１の流路、Ｐ２…第２の流路、Ｐ３…第３の流路、Ｓ…基板、Ｘ…蒸着材料。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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