(57)【要約】【課題】真空槽の中にＸ，Ｙ駆動機構あるいはＸ−θ駆動機構あるいはＸ−Ｚ駆動機構など複数方向に蒸着源を移動する蒸着源移動機構を設け、蒸着源と基板との距離を近くしても、蒸発源を基板面に沿って、例えばＸ方向Ｙ方向に移動させて蒸着することで膜厚分布を一定とすることができると共に、基板以外に材料が飛ぶ量を少なくし材料の使用効率を向上できる画期的な蒸着装置を提供すること。【解決手段】減圧雰囲気とする蒸着室１内に設けた固定部４に基板３を固定し、蒸着源７より発生する成膜材料が基板３上に堆積して薄膜が形成されるように構成した蒸着装置において、前記蒸着源７をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向などの異なる複数方向に若しくはこれら複数方向の合成方向に移動させる蒸着源移動機構８を設けて、この蒸着源移動機構８により蒸着時に前記蒸着源７を前記基板３に対して移動させるように構成した蒸着装置。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気とする蒸着室内に設けた固定部に基板を固定し、蒸着源より発生する成膜材料が基板上に堆積して薄膜が形成されるように構成した蒸着装置において、前記蒸着源をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向などの異なる複数方向に若しくはこれら複数方向の合成方向に移動させる蒸着源移動機構を設けて、この蒸着源移動機構により蒸着時に前記蒸着源を前記基板に対して移動させるように構成したことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記蒸着源移動機構は、固定側に対して移動側がガイド部と駆動部との組み合わせにより前記所定方向に駆動移動するように構成し、この移動側に前記蒸着源を固定して、蒸着源を前記所定方向に移動制御するように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記蒸着源を前記所定方向に移動する前記蒸着源移動機構の駆動部を制御して、前記蒸着源の移動速度を制御し得るように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記蒸着源は取付傾斜角度を調整自在に構成し、この蒸着源の蒸発中心が前記基板上の一点に合うように調整固定し得るように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記蒸着源に膜厚センサー若しくはモニターを配設して、前記蒸着源移動機構により前記蒸着源と共に移動して常に膜厚レートを測定若しくはモニターして蒸着状況を把握できるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記蒸着源移動機構の移動側に複数の前記蒸着源を設けて、二元蒸着若しくは多元蒸着し得るように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項７】
少なくとも前記基板の面方向に対する前記蒸着源移動機構による前記蒸着源の移動距離を、前記基板の寸法より大きく設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記蒸着源移動機構に前記基板と前記蒸着源との距離を調整する蒸着距離調整機構を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板にＥＬ材料を蒸着して成膜しＥＬ表示装置を作製する蒸着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば有機ＥＬを作製する際、真空化した蒸着室（真空槽）内でＥＬ材料をガラス基板に蒸着する場合には、従来は低位置に置かれた点蒸発源（蒸着源）から材料を蒸発させて基板上に堆積させ薄膜を形成させるが、膜厚分布を一定にするために、蒸発源と基板との距離は長くせざるをえない。従って、蒸着源はこのように基板の中心から離れた位置に置かれているためガラス基板以外に材料が飛ぶ量が多く、材料の使用効率が悪い。
【０００３】
本発明は、真空槽の中にＸ，Ｙ駆動機構あるいはＸ−θ駆動機構あるいはＸ−Ｚ駆動機構など複数方向に蒸着源を移動する蒸着源移動機構を設け、蒸着源と基板との距離を近くしても、蒸発源を基板面に沿って、例えばＸ方向Ｙ方向に移動させて蒸着することで膜厚分布を一定とすることができると共に、基板以外に材料が飛ぶ量を少なくし材料の使用効率を向上できる画期的な蒸着装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００５】
減圧雰囲気とする蒸着室１内に設けた固定部４に基板３を固定し、蒸着源７より発生する成膜材料が基板３上に堆積して薄膜が形成されるように構成した蒸着装置において、前記蒸着源７をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向などの異なる複数方向に若しくはこれら複数方向の合成方向に移動させる蒸着源移動機構８を設けて、この蒸着源移動機構８により蒸着時に前記蒸着源７を前記基板３に対して移動させるように構成したことを特徴とする蒸着装置に係るものである。
【０００６】
また、前記蒸着源移動機構８は、固定側に対して移動側がガイド部と駆動部との組み合わせにより前記所定方向に駆動移動するように構成し、この移動側に前記蒸着源７を固定して、蒸着源７を前記所定方向に移動制御するように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置に係るものである。
【０００７】
また、前記蒸着源７を前記所定方向に移動する前記蒸着源移動機構８の駆動部を制御して、前記蒸着源７の移動速度を制御し得るように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【０００８】
また、前記蒸着源７は取付傾斜角度を調整自在に構成し、この蒸着源７の蒸発中心が前記基板３上の一点に合うように調整固定し得るように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【０００９】
また、前記蒸着源７に膜厚センサー若しくはモニター５を配設して、前記蒸着源移動機構８により前記蒸着源７と共に移動して常に膜厚レートを測定若しくはモニターして蒸着状況を把握できるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００１０】
また、前記蒸着源移動機構８の移動側に複数の前記蒸着源７を設けて、二元蒸着若しくは多元蒸着し得るように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００１１】
また、少なくとも前記基板３の面方向に対する前記蒸着源移動機構８による前記蒸着源７の移動距離を、前記基板３の寸法より大きく設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００１２】
また、前記蒸着源移動機構８に前記基板３と前記蒸着源７との距離を調整する蒸着距離調整機構６を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１４】
例えば、真空化する蒸着室１内の固定部４（ホルダー）に基板３を固定し、蒸着源７から発生する成膜材料が基板３上に堆積して薄膜を形成する。
【００１５】
この際、蒸着源７は、固定されているのではなく、蒸着時には蒸着源移動機構８により前記基板３に対して移動する。即ち、蒸着源７は蒸着源移動機構８により基板３に沿ってくまなく移動しながら成膜材料を蒸発させ、基板３上に薄膜を形成する。
【００１６】
この蒸着源移動機構８は、蒸着源７を設ける移動側を固定側に対してＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向などの異なる複数方向に移動自在に設け、順次これら複数方向へ移動させるか、これらの合成方向に移動させることで、基板３に沿ってくまなく移動するように移動制御（移動ルートを設定）することで、基板３との距離が短くても均一に薄膜を形成できることとなる。
【００１７】
従って、例えば基板３の板面を水平面方向とし、これの二軸方向となるＸ，Ｙ方向、あるいは回転方向となるθ方向、又は基板３を水平配置せずに垂直配置とした際、この面方向の二軸となるＸ，ＺあるいはＹ，Ｚ方向あるいは回転方向となるθ方向に移動自在に設け、前記板面に沿って移動側を移動制御して蒸着源７を移動しながら蒸着を行なうことで、たとえ基板３と蒸着源７との距離を短くしても、基板３に対して蒸着源７をくまなく移動させながら蒸着することができるため、膜厚が片寄らず均一な膜を形成することができ、また基板３外へ無駄に材料が飛ぶ量を少なくでき、よって膜厚を一定にでき、且つ材料の使用効率を向上させることができることとなる。
【００１８】
また、蒸着源７の移動速度を制御することで精度の良い膜厚分布を実現でき、また蒸着源７の取付角度を調整して蒸着源７の蒸発中心を基板３上の一点に合うようにセットすることで、一層前記作用・効果を良好に発揮させることができる。
【００１９】
また、蒸着源７に膜厚センサーやモニター５を配設すれば、蒸着源移動機構８により蒸着源７と共にこの膜厚センサーやモニター５を常に一緒に移動制御でき、常に各カ所での膜厚レートを測定あるいは蒸着状況を把握できるため、一層膜厚の均一化を図れ、移動制御の精度も向上できる。
【００２０】
また、複数の蒸着源７を蒸着源移動機構８により一緒に移動するように構成することも容易で、この場合には例えばホスト蒸着源７とドーパント蒸着源７を並べて移動することで精度の高い二元蒸着やその他同様にして多元蒸着も可能となる。
【００２１】
また、蒸着距離調整機構６により適切な距離に基板３と蒸着源７を調整設定できるようにすれば、状況に応じてできるだけ基板３と蒸着源７との距離を短くして、均一化と材料使用効率の向上を一層図れることとなる。
【００２２】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１に示すように、真空ポンプにより真空化する蒸着室１内に配設した固定部４にガラス基板３を固定する構成としている。この固定部４の下部に設けたホルダー４Ａは、蒸着用開口部１６を有する枠状構成とし、この蒸着用開口部１６をおおうようにガラス基板３を位置決め載置し、この端部に設けた固定機構４Ｂによりガラス基板３を上方から押圧してホルダー４Ａ上に押圧固定する構成としている。
【００２４】
また、この蒸着室１内底部に設けた蒸着源７より発生する成膜材料が固定部４の蒸着用開口部１６から露出している基板３上に堆積して薄膜が形成されるように構成している。
【００２５】
本実施例では、前記蒸着源７をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向などの異なる複数方向に同時に移動させることでこれら複数方向の合成方向に移動できる蒸着源移動機構８を設けて、この蒸着源移動機構８により蒸着時に前記蒸着源７を前記基板３に対してこの基板面に沿って移動させるように構成している。
【００２６】
本実施例では、基板３を固定部４により蒸着室１内に水平配置し、この下側の蒸着室１の底部側に４つの蒸着源７を設け、この蒸着源７を一斉に水平方向となる前記基板面に沿って蒸着源移動機構８により自動的にこの板面方向で移動するように構成している。
【００２７】
即ち、水平方向の互いに直交する二軸となるＸ方向とＹ方向、又はこの双方若しくはその一方向と水平回転方向であるθ方向との二方向若しくは三方向に蒸着源７が移動自在となるように蒸着源移動機構８を構成するが、本実施例では、図４に示すようにＸ方向とＹ方向に移動自在となるように構成し、順次これら複数方向へ移動するように制御することで、Ｘ方向，Ｙ方向の移動（平面より見て、たて，よこ，たて，よこの移動）を繰り返して、基板３の板面に沿ってジグザグに移動して、基板３の板面をくまなく移動するように構成している。
【００２８】
具体的には、この蒸着源移動機構８は、図１，図２に示すように、固定側（蒸着室１に対して固定する部材）に対して移動側がガイド部と駆動部との組み合わせにより前記所定方向に駆動移動するように構成し、この移動側に前記蒸着源７を固定して、蒸着源７を前記所定方向に移動制御するように構成している。
【００２９】
例えば、回転駆動源８Ａによってボールネジ８Ｂを回転させ、ＬＭガイド８Ｃに沿って移動体８Ｄをボールネジ８Ｂに沿って移動させるように構成し、この移動体８Ｄに前記ボールネジ８Ｂと直交する方向にボールネジ８Ｂ’を配設してこのボールネジ８Ｂ’を回転駆動源８Ａ’によって駆動することでＬＭガイド８Ｃ’に沿って移動体８Ｄ’を移動させるように構成し、この移動体８Ｄ’を移動側として蒸着源７を設けることで、上下に配して互いに直交する方向のボールネジ８Ｂ，８Ｂ’をＸ，Ｙ方向とし、各ボールネジ８Ｂ，８Ｂ’の回転量を順次制御することで、予め設定したＸ，Ｙ方向に蒸着源７を移動するように構成している。尚、水平回動支点を設けてθ方向にロボットアームなどにより移動するように構成しても良い。
【００３０】
また、蒸着室１に対して固定する固定板を固定側とし、この固定板に対して移動する移動テーブルを移動側とし、固定板と移動テーブルとの間にガイド部と駆動部とを有するモジュールを複数設け（θ方向に移動させる場合には、水平回動支点部を設け）、各モジュールを駆動制御することで移動テーブルがＸ，Ｙ（及びθ）方向に移動制御される薄偏平形の移動機構を蒸着室１底部に構成し、このＸ，Ｙ方向に移動する移動テーブルに蒸着源７を設けるように構成しても良い。
【００３１】
また、基板３を垂直方向に配する場合には、この蒸着源移動機構８も同様に垂直方向で平面的に（Ｘ，ＺあるいはＹ，Ｚあるいはθ方向との組み合わせにより）移動するように構成しても良い。
【００３２】
また、本実施例では更にＺ方向に移動自在として立体自由に移動させて基板３との距離も調整されるように構成している。
【００３３】
具体的には、本実施例では立体的に移動制御はしないが、蒸着源移動機構８を昇降駆動源６Ａと昇降ガイド６ＢとによってＺ方向に昇降自在に設けて、前記蒸着距離調整機構６を構成し、基板３の大きさや蒸着材料あるいは蒸着状況に応じてこの蒸着距離調整機構６により基板３と蒸着源７との距離を調整設定し、できるだけ基板３と蒸着源７との距離を短くして、均一化と材料使用効率の向上を一層図れるように構成している。
【００３４】
また、例えば、前述のようにＸ，Ｙ方向の移動を組み合わせるのではなく、図５，図６に示すようにθ方向の組み合わせによる複合旋回方式に蒸着源移動機構８を構成しても良い。
【００３５】
従って、予め蒸着距離調整機構６により基板３と蒸着源７とをできるだけ短い距離に設定し、また予めこの蒸着源移動機構８の駆動を制御する制御部の移動ルート設定により、蒸着源７はこの移動ルート通りに移動あるいは繰り返し移動させることができ、また基板３の変更や蒸着材料の変更、基板３と蒸着源７との距離の調整などによってこの移動ルートを変更設定できるようにしている。
【００３６】
尚、蒸着室１底部外と蒸着源移動機構８の移動部分内部とを連通して大気とし、移動制御されてもこの連通状態が保持される移動連通保持機構９を備え、この移動連通保持機構９を介して、エア，水，電気などをフレキシブル配管などで蒸着源７に供給する構成としている。
【００３７】
例えば、図５，図６に示すように駆動源８Ｅによって基板３と平行に水平回動方向（θ１方向）に駆動制御される水平アーム８Ｆに、駆動源８Ｇによって更に水平回動方向（θ２方向）に駆動制御される水平アーム８Ｈを枢着し、この水平アーム８Ｈに駆動源８Ｉによって水平回動方向（θ３）に駆動制御される水平板８Ｊを設け、この水平板８Ｊに蒸着源７を設け、この各水平アーム８Ｆ，８Ｈ，水平板８Ｊのθ１，θ２，θ３方向の複合回動制御によって、駆動源７が基板３の板面に沿ってくまなく所定ルートを移動するように構成しても良い。
【００３８】
また、本実施例では前記基板３の板面方向に対する前記蒸着源移動機構８による前記蒸着源７の移動距離（範囲）を、前記基板３の寸法よりやや大きく設定している。
【００３９】
これにより、基板３の端部での薄膜の均一化も図れ、できるだけ基板３外へ無駄に材料が飛ぶ量を少なくできる。
【００４０】
また、前記蒸着源７を前記所定方向に移動する前記蒸着源移動機構８の駆動部を制御して、前記蒸着源７の移動速度を制御し得るように構成している。この速度制御は、各駆動部の出力調整や出力伝達機構の切り替えによって減速・増速できるようにしている。
【００４１】
また、前記蒸着源７は、図３に示すように取付構造を介して着脱自在に設け、容易に取り替え可能とし、またこの取付構造による取付傾斜角度を調整自在に構成し、この各蒸着源７の蒸発中心が前記基板３上の一点に合うように調整固定できるように構成している。
【００４２】
従って、たとえ複数の蒸着源７を配設しても、この各蒸着源７の蒸着中心が蒸発中心の移動ルートの一点上に合うようにセットできるため、常にバラツキなく一定の膜厚の蒸着が効率良く良好に行なうこととなる。
【００４３】
また、前記蒸着源７に膜厚センサーあるいは蒸着監視用のモニター５を配設して、前記蒸着源移動機構８により前記蒸着源７と共に移動して常に膜厚レートを測定したり、蒸着状況を把握できるように構成している。
【００４４】
また、前記蒸着源移動機構８の移動側に複数の前記蒸着源７を設けて、複数の蒸着源７がこの蒸着源移動機構８により常に一緒に同一ルートを移動できるように構成することが容易に実現できるため、二元蒸着や多元蒸着も良好に行なえることとなる。
【００４５】
この際、各蒸着源７を前述のようにいずれも同様に角度調整設定し、共に蒸発中心を基板３上の一点に合うように取付固定できるようにしているため、一層良好に精度の高い二元蒸着や多元蒸着が行なえる。
【００４６】
また、蒸着源７にモニター５を配設し、蒸着源７と共に移動するように構成し、このモニター５も蒸発中心が合う基板３上の一点を向くように取り付けるようにすることで、蒸着状況を常に監視しながら蒸着を行なえ、一層秀れた蒸着装置となる。
【００４７】
従って、蒸着源移動機構８の移動側に複数の蒸着源７やセンサー，モニター５などを適宜適切な向きにして交換取付できる取付部２を設けることで極めて実用性に秀れた蒸着装置となる。
【００４８】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、蒸着室の中に例えばＸ，Ｙ駆動機構あるいはＸ−θ駆動機構あるいはＸ−Ｚ駆動機構など複数方向に蒸着源を移動する蒸着源移動機構を設け、蒸着源と基板との距離をたとえ近くしても、蒸発源を基板面に沿って、例えばＸ方向Ｙ方向に移動させて蒸着することで膜厚分布を一定とすることができると共に、基板以外に材料が飛ぶ量を少なくし材料使用効率を向上できる画期的な蒸着装置となる。
【００５０】
また、請求項２記載の発明においては、一層容易に実現でき、一層実用性に秀れた蒸着装置となる。
【００５１】
また、請求項３記載の発明においては、蒸着源の移動速度を制御することで精度の良い膜厚分布を実現できることとなる。
【００５２】
また、請求項４記載の発明においては、蒸着源の取付角度を調整して蒸着源の蒸発中心を基板上の一点に合うようにセットすることで、一層前記作用・効果を良好に発揮させることとなる。
【００５３】
また、請求項５記載の発明においては、蒸着源に膜厚センサーやモニターを配設すれば、蒸着源移動機構により蒸着源と共にこの膜厚センサーやモニターを常に一緒に移動制御でき、常に各カ所での膜厚レート測定あるいは蒸着状況を把握できるため、一層膜厚の均一化を図れ、移動制御の精度も向上できることとなる。
【００５４】
また、請求項６記載の発明においては、複数の蒸着源を蒸着源移動機構により一緒に移動するように構成することも容易で、この場合には例えばホスト蒸着源とドーパント蒸着源を並べて移動することで精度の高い二元蒸着やその他同様にして多元蒸着も可能となることとなる。
【００５５】
また、請求項７記載の発明においては、基板の端部での薄膜の均一化も図れ、できるだけ基板外へ無駄に材料が飛ぶ量を少なくできることとなる。
【００５６】
また、請求項８記載の発明においては、適切な距離に基板と蒸着源を調整設定でき、できるだけ基板と蒸着源との距離を短くして、均一化と材料使用効率の向上を一層図れることになる一層秀れた蒸着装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の概略構成説明正面図である。
【図２】本実施例の概略構成説明平面図である。
【図３】本実施例の蒸着源７の取付部を示す拡大説明正面図である。
【図４】本実施例の蒸着時の移動ルートの一例を示す説明図である。
【図５】本実施例の蒸着源移動機構８の別例を示す概略構成説明正断面図である。
【図６】本実施例の蒸着源移動機構８の別例を示す概略構成説明平面図である。
【符号の説明】
１　蒸着室
３　基板
４　固定部
５　モニター
６　蒸着距離機構
７　蒸着源
８　蒸着源移動機構
【図１】
2004035964.tif 000003
【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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