(57)【要約】【課題】蒸着の位置精度が安定して維持されるとともに、タクトタイムの長期化を防止可能な蒸発用ボートの保持具および蒸着装置を提供する。【解決手段】蒸着物質ｍが充填される充填部１ａと充填部１ａの両側に設けられた被保持部１ｂとを備えた蒸着用ボート１を、被保持部１ｂを挟み込む状態で保持する蒸着用ボート１の保持具１０であって、保持具１０は、被保持部１ｂの端部側を密着した状態で保持する挟持部１０ａと、被保持部１ｂの充填部１ａ側を被保持部１ｂと間隔を有した状態で挟み込むガイド部１０ｂとを備えたことを特徴とする蒸着用ボートの保持具とこれを備えた蒸着装置である。【選択図】図２
2008108480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着物質が充填される充填部と当該充填部の両側に設けられた被保持部とを備えた蒸着用ボートを、当該被保持部を挟み込む状態で保持する蒸着用ボートの保持具であって、
前記保持具は、前記被保持部の端部側を密着した状態で保持する挟持部と、
前記被保持部の前記充填部側を当該被保持部と間隔を有した状態で挟み込むガイド部とを備えた
ことを特徴とする蒸着用ボートの保持具。
【請求項２】
前記挟持部と前記ガイド部との間には、当該ガイド部よりも広い間隔で前記被保持部を挟み込むことで、当該被保持部の変形を逃がす逃がし部が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の蒸着用ボートの保持具。
【請求項３】
処理チャンバと、当該処理チャンバの底部に配置される蒸着源と、当該蒸着源に対向する状態で被処理基板を保持する基板保持部とを備えた蒸着装置であって、
前記蒸着源は、蒸着物質が充填される充填部と当該充填部の両側に設けられた被保持部とを備えた蒸着用ボートと、前記被保持部を挟み込む状態で保持する蒸着用ボートの保持具とを備えており、
前記保持具は、前記被保持部の端部側を密着した状態で保持する挟持部と、
前記被保持部の前記充填部側を当該被保持部と間隔を有した状態で挟み込むガイド部とを備えた
ことを特徴とする蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着用ボートの保持具および蒸着装置に関し、特には有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子；以下「有機ＥＬ素子」という）の製造に好適に用いられる蒸着用ボートの保持具および蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のフルカラー表示装置として、薄型、高輝度、高精細、低消費電力、さらには色再現性の広い有機ＥＬディスプレイが注目されている。この有機ＥＬディスプレイに用いられる有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機層を挟持してなり、有機層の材料選択によって各色に発光する素子が得られるため、ＲＧＢ各色に発光する有機ＥＬ素子を所定状態で配列形成することによって、フルカラー表示が可能な有機ＥＬディスプレイを構成することが可能である。
【０００３】
ところで、上述したような有機ＥＬディスプレイの優れた特徴を生かすためには、薄いガラス基板面に高密度に配置されたＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の発光素子からなる有機層の画素パターンを形成する必要がある。一般的に、各有機層のパターンは真空蒸着法により形成されている。
【０００４】
上述したような真空蒸着法に用いられる蒸着装置としては、真空雰囲気に減圧制御可能な処理チャンバ内に有機材料の蒸着源を備えたものが広く用いられており、このような蒸着源の一例として、蒸着用ボートを保持具により保持した構造がある。
【０００５】
ここで、従来における蒸着用ボートの保持構造の一例を図４に示す。この図に示すように、蒸着用ボート１は、蒸着物質ｍが充填される充填部１ａと、充填部１ａの両側に設けられた平板状の被保持部１ｂとを備えており、この充填部１ａの上面側には、蒸発した蒸着物質ｍを処理チャンバ内に配置された被処理基板に向けて拡散させる蒸発口Ａが設けられている。そして、この蒸着ボート１の上記被保持部１ｂの端部側を、一対の保持具１０’により上下方向から挟持することで、蒸着用ボート１が保持されている。
【０００６】
ここで、上述したような蒸着用ボート１は、抵抗加熱式であって、ボート電極となる被保持部１ｂが導電性材料からなる保持具１０’を介して、蒸着装置内に配備された電極Ｅに接続されている。一般的に、このような蒸着用ボート１は、高融点金属材料からなる金属箔を成型して作られており、機械的強度が小さいがために、蒸着装置への取り付け作業や蒸着中の熱膨張によって反りやねじれ等の変形が生じることが多い。このため、充填部１ａ、すなわち、蒸発口Ａの向きがその都度変化してしまい、蒸着精度が安定し難い。
【０００７】
そこで、蒸着用ボートの反りやねじれ等の変形を抑えるため、蒸着用ボートの被保持部の一端を固定し、他端はスライド機構をもった装置側電極に固定してスライド機構を介したバネや重し等で常に引っ張る技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００８】
また、他の従来技術として、蒸着用ボートの被保持部の一端を固定し、他端はクランプ機構と被保持部の間に潤滑材を挟んで滑りを良くし、蒸着用ボートの熱膨張による伸びを妨げない方法も開示されている（例えば、特許文献３〜５参照）。
【０００９】
【特許文献１】実開昭６０−１０２２４７号公報
【特許文献２】実開昭５９−１６９３５１号公報
【特許文献３】実開平０５−６９１５７号公報
【特許文献４】実公平０２−３８９２４号公報
【特許文献５】実開昭６１−２０５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上述したような特許文献１、２に記載の蒸着用ボートの保持構造とした場合には、蒸着装置の処理チャンバ内に、ボート電極の一端を引っ張るための引っ張り機構が必要となる。このため、真空中に存在する機械部品の表面積が大きくなることで、到達真空圧が悪化による蒸着速度の低下や真空引き時間の増加により、タクトタイムが長くなる、という問題が生じる。また、特許文献１のスライド機構を介したバネにより蒸着用ボートの他端を引っ張る技術を用いた保持構造では、使用するバネが蒸発源の熱（数１００℃〜１０００℃）によって劣化し易いことや、スライド機構に蒸発材料が付着すると円滑な動作が得られなくなるなど、長期的な蒸着の位置精度の安定性の確保が難しい。
【００１１】
一方、上述した特許文献３〜５に記載された方法では、保持具の挟み込む力が大きいと蒸着用ボートの熱膨張による伸びを逃がしきれずに蒸着用ボートが変形してしまう。また、保持具の挟み込む力が小さければ保持具と蒸着用ボートの接触面積が減って電気抵抗が大きくなり、抵抗加熱電源の負担増や蒸着速度不安定につながる。このため、保持具の挟持力を精密に管理する必要があり、やはり蒸着の位置精度を安定して維持することが難しいという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、蒸着精度を安定して維持するとともに、タクトタイムの長期化を防止する蒸発用ボートの保持具および蒸着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述したような目的を達成するために、本発明における蒸着用ボートの保持具は、蒸着物質が充填される充填部と当該充填部の両側に設けられた被保持部とを備えた蒸着用ボートを、当該被保持部を挟み込む状態で保持する蒸着用ボートの保持具である。そして、保持具は、被保持部の端部側を密着した状態で保持する挟持部と、被保持部の充填部側を被保持部と間隔を有した状態で挟み込むガイド部とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の蒸着装置は、処理チャンバと、当該処理チャンバの底部に配置される蒸着源と、蒸着源に対向する状態で被処理基板を保持する基板保持部とを備えた蒸着装置であって、蒸着源は、蒸着物質が充填される充填部と充填部の両側に設けられた被保持部とを備えた蒸着用ボートと、被保持部を挟み込む状態で保持する蒸着用ボートの保持具とを備えている。そして、保持具は、被保持部の端部側を密着した状態で保持する挟持部と、被保持部の充填部側を被保持部と間隔を有した状態で挟み込むガイド部とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
このような蒸着用ボートの保持具およびこれを用いた蒸着装置によれば、被保持部の充填部側を被保持部と間隔を有した状態で挟み込むガイド部が、蒸着用ボートの保持具に設けられたことにより、蒸着用ボートが元々持つ反りやねじれ等の変形および熱膨張による反りやねじれ等の変形が規制されるため、充填部の位置や向きの変化が許容範囲内で抑えられる。これにより、充填部内の蒸着物質の拡散方向が規定され、蒸着の位置精度が安定して維持される。また、引っ張り機構等の煩雑な機構を必要としないため、真空中に存在する機械部品の表面積が大きくなることがなく、到達真空圧の悪化による蒸着速度の低下および真空引き時間の増加が防止されることで、タクトタイムの長期化が防止される。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明における蒸着用ボートの保持具およびこれを用いた蒸着装置によれば、蒸着の位置精度が安定して維持されるとともに、タクトタイムの長期化が防止されることから、膜厚分布の再現性に優れた成膜が可能になるとともに、製造するデバイスの生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る蒸着用ボートの保持具および蒸着装置を、図面に基づき詳細に説明する。尚、背景技術と同様の構成には、同一の番号を付して説明する。
【００１８】
（蒸着用ボート）
図１（ａ）は本実施形態の保持具により保持される蒸着用ボート１の斜視図であり、図１（ｂ）は断面構成図である。この図に示す蒸着用ボート１は、蒸着物質ｍが充填される充填部１ａとこの充填部１ａの両側に配置される平板状の被保持部１ｂとを備えている。この蒸着用ボート１は、例えば抵抗加熱方式で加熱されるものであり、タンタル（Ｔａ）等の高融点金属材料からなる金属箔を成型してなり、被保持部１ｂがボート電極として機能する。そして、上記被保持部１ｂが、後述する保持具を介して蒸着装置内に配備された電極と接続され、通電されることで、蒸着用ボート１が加熱され、蒸発した蒸着物質ｍが蒸発口Ａから拡散する。
【００１９】
ここで、上記蒸着用ボート１は、例えば本体２と本体２を覆う蓋体３とで構成されている。本体２は、長尺状の板状部材の長手方向の中央部に蒸着物質ｍが充填される凹部２ａを備えており、凹部２ａの両側が平板状の被保持部２ｂとなっている。また、ここでの図示は省略したが、本体２を構成する長辺側の凹部２ａ形成領域のエッジには、突出した片（図示省略）が設けられている。
【００２０】
また、蓋体３は、本体２と略同一形状で構成されており、長尺状の板状部材の長手方向の中央部に凹部３ａを備えており、凹部３ａの両側が平板状の被保持部３ｂとなっている。また、凹部３ａを構成する底面の中央部には、蒸発口Ａが設けられている。
【００２１】
上記本体２と蓋体３とは、凹部２ａに蒸着物質ｍが充填された状態で、各凹部２ａの底面に、凹部３ａの底面を対向させて、被保持部２ｂと被保持部３ｂとを重ね合わせた状態で配置される。そして、この状態で、本体２に設けられた片を内側に折り込むことで、蓋体３が本体２に固定された状態となる。これにより、凹部２ａと凹部３ａとからなり、蒸着口Ａで外側と連通する形状の充填部１ａと、重ね合わせられた被保持部２ｂと被保持部３ｂとからなる被保持部１ｂとを備えた蒸着ボート１が構成される。
【００２２】
なお、ここでは、蒸着ボート１が本体２と蒸発口Ａを有する蓋体３とで構成された例を用いて説明するが、蒸着ボート１の形状は、上記に限定されることなく、例えば本体２のみで構成される蒸着用ボートを用いても本発明は適用可能である。
【００２３】
（保持具）
次に、本実施形態の保持具について説明する。図２（ａ）は、上述した蒸着用ボート１を保持した状態の保持具１０の断面構成図である。この図に示すように、一対の保持具１０は、蒸着物質ｍが充填された蒸着用ボート１を、被保持部１ｂを挟み込む状態で保持している。
【００２４】
上記一対の保持具１０は、例えば一端側に貫通孔（図示省略）を有する一対の支持体１１、１２と、上記一端側の支持体１１、１２間に介在され、貫通孔（図示省略）を有する中間材１３と、上記支持体１１、１２および中間材１３の貫通孔に挿入されるネジ１４とを備えている。
【００２５】
ここで、上記蒸着ボート１は、保持具１０を介して蒸着装置内の電極Ｅに接続されることで、抵抗加熱方式により加熱されることから、保持具１０を構成する支持体１１、１２、中間材１３およびネジ１４は、導電性材料で構成される。そして、これらを構成する導電性材料は、カーボンや銅、金、銀等の電気抵抗の小さい導電性材料を用いることが好ましい。また、これらを同一材料で構成することで、電極Ｅに接続された際の各部材の界面間の電気抵抗の増大を防止できるため、好ましい。ここでは、上記保持具１０の各構成部材が、例えばカーボンで構成されることとする。
【００２６】
また、上記中間材１３は、後述するように、一対の支持体１１、１２間で蒸着用ボート１の被保持部１ｂを挟持した際に、被保持部１ｂの厚み分、電極Ｅに固定される側の支持体１１、１２間が離間することによる支持体１１、１２間の電気抵抗の増大を防止するために配置される。このため、上記中間材１３の厚みは、上記被保持部１ｂと同じか僅かに薄いことが好ましい。
【００２７】
そして、支持体１１、１２間に上記蒸着用ボート１の被保持部１ｂを挟んだ状態で、ネジ１４により、一端側に中間材１３が介在された状態の上記支持体１１、１２を電極Ｅに固定することで、蒸着用ボート１が一対の保持具１０で保持された状態となる。また、蒸着用ボート１のボート電極となる被保持部１ｂが保持具１０により電極Ｅに接続されるため、抵抗加熱方式での加熱が可能となる。
【００２８】
なお、ここでは、ネジ１４により、中間材１３が挟持された状態の上記支持体１１、１２が電極Ｅに固定されていることとするが、電極Ｅへの固定方式は限定されるものではなく、例えばトグルクランプ等により固定されていてもよい。
【００２９】
そして、本発明の特徴的な構成として、保持具１０は、蒸着用ボート１の被保持部１ｂの端部側を密着した状態で保持する挟持部１０ａと、被保持部１ｂの充填部１ａ側を被保持部１ｂと間隔を有した状態で挟み込むガイド部１０ｂとを有している。具体的には、支持体１１、１２の固定された側では、蒸着用ボート１の被保持部１ｂの端部側が支持体１１、１２間で挟持され、支持体１１、１２の先端側では、上記被保持部１ｂの充填部１ａ側が、被保持部１ｂと間隔を有して、挟み込まれた状態となる。このガイド部１０ｂが設けられたことで、蒸着用ボート１が元々有する反りやねじれ等の変形や、後述するように、加熱による熱膨張により生じる蒸着用ボート１の反りやねじれ等の変形が規制され、充填部１ａの位置や向きの変化が許容範囲内となるように規制される。これにより、充填部１ａに設けられる蒸発口Ａの位置や向きが規定されるため、蒸着の位置精度が安定して維持される。
【００３０】
また、上記ガイド部１ｂを構成する上記一対の支持体１１、１２の先端側の間隔は、上記被保持部１ｂの熱膨張を加味した膜厚よりも僅かに広い間隔で設けられ、充填部１ａにより近い位置にガイド部１ｂが配置されるように構成されることが好ましい。これにより、上述した充填部１ａの位置や向きの変化の規制が、より確実に行われる。
【００３１】
さらに、上記挟持部１０ａとガイド部１０ｂとの間には、ガイド部１０ｂよりも広い間隔で被保持部１ｂを挟み込むことで、上記被保持部１ｂの変形を逃がす逃がし部１０ｃが設けられている。この逃がし部１０ｃは、支持体１１、１２の対向面にそれぞれ設けられた凹部１１ｃ、１２ｃを合わせることで形成される。保持具１０に、この逃がし部１０ｃが設けられることで、図２（ｂ）に示すように、蒸着の際の加熱による熱膨張によって蒸着ボート１の被保持部１ｂの長手方向に伸びる量が厚み方向に変換された被保持部１ｂの変形部分が逃がし部１０ｃに逃げられるため、好ましい。なお、逃がし部１０ｃの形状は、支持体１１、１２の対向面に凹みを有していればよく、その形状については特に限定されるものではない。
【００３２】
以上のようにして、蒸着用ボート１が一対の保持具１０により保持された状態の抵抗加熱方式の蒸着源が構成される。なお、ここでは、抵抗加熱方式１の蒸着源を例にとり説明したが、蒸着ボート１の加熱方式は特に限定されるものではなく、ヒーター等による加熱方式であってもよい。
【００３３】
（蒸着装置）
また、上述したような蒸着源を備えた蒸着装置について、図３を用いて説明する。この図に示す蒸着装置２０は、処理チャンバ２１と、処理チャンバ２１の底部に配置される蒸着源２２と、蒸着源２２に対向する状態で被処理基板Ｓを保持する基板保持部２３とを備えている。
【００３４】
処理チャンバ２１は、図示しない真空ポンプによって内部を真空雰囲気に減圧制御可能に構成されている。また、処理チャンバ２１の例えば底部には、一対の保持具１０を通電するための電極Ｅが配備されている。そして、この電極Ｅに、上述したように、蒸着用ボート１が保持された一対の保持具１０が固定されることで、蒸着源２２が配置された状態となる。
【００３５】
また、基板保持部２３は、被処理基板Ｓの装着面が、上記蒸着源２１を構成する蒸着用ボート１の蒸発口Ａと対向する状態で配置される。
【００３６】
そして、上記電極Ｅから保持具１０を介して蒸着ボート１が通電されることで、蒸着用ボート１が加熱され、蒸発した蒸着物質ｍが基盤保持部２３に保持された被処理基板Ｓに向かって拡散する。
【００３７】
このような蒸着装置２０は、例えば有機ＥＬディスプレイの製造工程で好適に使用される。例えば、処理チャンバ２１内に、一対の保持具１０が複数並行して配置されおり、これらの保持具１０に、蒸着物質ｍとして、ＲＧＢ三色の有機発光材料がそれぞれ充填された蒸着用ボート１を並行にそれぞれ保持する。そして、被処理基板Ｓに形成された各色の画素領域に、各色の有機発光材料を成膜する。
【００３８】
このような蒸着ボート１の保持具１０および蒸着装置２０によれば、被保持部１ｂの充填部１ａ側を被保持部１ｂと間隔を有した状態で挟み込むガイド部１０ｂが設けられたことにより、蒸着用ボート１が元々持つ反りやねじれ等の変形および熱膨張による反りやねじれ等の変形が規制されるため、充填部１ａの位置や向きの変化が許容範囲内で抑えられる。これにより、充填部１ａ内の蒸着物質ｍの拡散方向が規定され、蒸着の位置精度が安定して維持される。
【００３９】
また、背景技術で説明したような引っ張り機構等の煩雑な機構を必要としないため、真空中に存在する機械部品の表面積が大きくなることがなく、到達真空圧の悪化による蒸着速度の低下や真空引き時間の増加が防止される。これにより、タクトタイムの長期化が防止され、製造するデバイスの生産性を向上することができる。さらに、保持具１０がシンプルな構造となることで、保持具１０およびこれを用いた蒸着装置の低コスト化を図ることができ、メンテナンスも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の蒸着用ボートの保持具に係る実施形態に用いられる蒸着用ボートを説明するための断面構成図である。
【図２】本発明の蒸着用ボートの保持具に係る実施形態を説明するための断面構成図である。
【図３】本発明の蒸着装置に係る実施形態を説明するための断面構成図である。
【図４】従来の蒸着用ボートの保持構造を示す断面構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…蒸着用ボート、１ａ…充填部、１ｂ…被保持部、１０…保持具、１０ａ…挟持部、１０ｂ…ガイド部、１０ｃ…逃がし部、ｍ…蒸着物質
【図１】
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【図２】
2008108480.tif 000004
【図３】
2008108480.tif 000005
【図４】
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