(57)【要約】【課題】基板表面に対して均一に原料ガスを供給することができ、均一な膜厚の有機薄膜を形成することが可能な薄膜形成装置および薄膜形成方法を提供する。【解決手段】処理チャンバ１１と、処理チャンバ１１内に設けられた基板ホルダー１３と、処理チャンバ１１内に成膜成分からなる原料ガスＧ１を供給する原料ガス供給管２１と、原料ガス供給管２１から供給された原料ガスに向けて処理チャンバ１１内に攪拌用ガスＧ２を供給する攪拌用ガス供給管３１とを備えたことを特徴とする薄膜形成装置およびこれを用いた薄膜形成方法である。【選択図】　　　　図１
2004043854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、
前記処理チャンバ内に成膜成分からなる原料ガスを供給する原料ガス供給管と、
前記原料ガス供給管から供給された前記原料ガスに向けて前記処理チャンバ内に攪拌用ガスを供給する攪拌用ガス供給管とを備えた
ことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記原料ガス供給管は前記基板ホルダーの基板装着面に向けて原料ガスが供給されるように配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記攪拌用ガス供給管には冷却機構が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記基板ホルダーには基板装着面を冷却するための冷却機構が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
処理チャンバ内に基板を収納した後、
成膜成分からなる原料ガスを前記処理チャンバ内に供給し、前記処理チャンバ内に供給された前記原料ガスに向けて攪拌用ガスを供給することで、前記原料ガスを攪拌するとともに、攪拌された前記原料ガスを前記基板の表面に供給して薄膜を形成する
ことを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項６】
前記処理チャンバ内に前記攪拌用ガスを前記原料ガスよりも低温で供給する
ことを特徴とする請求項５記載の薄膜形成方法。
【請求項７】
前記薄膜が有機薄膜である
ことを特徴とする請求項５記載の薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜形成装置および薄膜形成方法に関するものであって、特に、処理チャンバ内で基板表面に対してキャリアガスとともに原料ガスを供給することにより有機薄膜を形成する有機気相堆積法に適用される薄膜形成装置および薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬディスプレイ素子などの低分子系有機ＥＬ発光素子用の有機薄膜は、一般的に真空蒸着法で成膜されている。
真空蒸着法に用いられる真空蒸着装置は、処理チャンバと処理チャンバ内の底部に設けられた蒸着源と、蒸着源の上方にこの蒸着源に対して対向配置された基板ホルダーとを備えている。
【０００３】
真空蒸着装置では、蒸着源から有機原料を蒸発させることで、基板ホルダーに装着された基板の表面に原料ガスを供給し蒸着させて有機薄膜を形成する。このような真空蒸着装置を用いた成膜において成膜速度を制御するには、蒸着源の温度を変化させるなどして、有機原料の蒸発レートを変化させなければならない。
しかし、温度と蒸発レートとはリニアに対応しておらず、また、温度を変化させることで蒸発レートが不安定な挙動を示すため、正確な制御は困難である。また、温度変化に対する蒸発レートの応答性も悪いため長いプロセス時間が必要になり、生産性が悪いといった問題もある。
【０００４】
そこで、近年、有機薄膜を形成する装置として、有機気相堆積法（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｖａｐｏｒ　Ｐｈａｓｅ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＯＶＰＤ））による有機気相堆積装置が提案されている（特表２００１−５２３７６８号公報）。
有機気相堆積装置は、処理チャンバと、処理チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、基板ホルダー側に向けてガスを供給するように対向配置されたガス供給手段とを備えており、減圧雰囲気下の処理チャンバ内でキャリアガスとともに成膜成分からなる原料ガスを基板ホルダーに装着された基板表面に供給することで、有機薄膜を形成する。
このような有機気相堆積装置は、処理チャンバ内への原料ガスの供給速度によっても、成膜速度が調整されるため、真空蒸着装置と比較して成膜速度の制御性が良好で成膜速度も速いという利点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような有機気相堆積装置では、処理チャンバ内に気相状態で供給された原料ガスの流れがガス供給口の配置に応じた方向性を有しており、その方向性や原料ガスの濃度、供給速度等により、十分に均一化されることなく基板表面に供給されるため、基板表面に供給される原料ガスの分布が不均一になり易いという傾向があった。このため、形成される有機薄膜の膜厚分布が不均一になるという問題が生じていた。
有機ＥＬディスプレイを作製する場合、有機薄膜の膜厚分布が不均一であると、薄いところは抵抗が少ないために優先的に電流が流れてしまい、輝度むらの発生につながる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明の薄膜形成装置は、処理チャンバと、処理チャンバ内に設けられた基板ホルダーと、処理チャンバ内に成膜成分からなる原料ガスを供給する原料ガス供給管と、原料ガス供給管から供給された原料ガスに向けて処理チャンバ内に攪拌用ガスを供給する攪拌用ガス供給管とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
このような薄膜形成装置によれば、原料ガス供給管から供給された原料ガスに向けて攪拌用ガスを供給する攪拌用ガス供給管とを備えていることから、攪拌用ガスの供給によって、処理チャンバ内で原料ガスが攪拌され、処理チャンバ内における原料ガスの分布が均一化される。
これにより、基板表面に対して均一に原料ガスを供給することが可能になり、より均一な膜厚の有機薄膜の形成を行うことができる。
【０００８】
また、本発明の薄膜形成方法は、処理チャンバ内に基板を収納した後、成膜成分からなる原料ガスを処理チャンバ内に供給し、処理チャンバ内に供給された原料ガスに向けて攪拌用ガスを供給することで、原料ガスを攪拌するとともに、攪拌された原料ガスを基板の表面に供給して薄膜を形成することを特徴としている。
【０００９】
このような薄膜形成方法によれば、処理チャンバ内に供給された原料ガスに向けて攪拌用ガスを供給することで、原料ガスを攪拌するとともに、攪拌された原料ガスを基板の表面に供給することから、原料ガスの分布をより均一化した状態で、基板の表面に均一に供給することが可能である。よって、より均一な膜厚の薄膜を形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の薄膜形成装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
＜薄膜形成装置＞
図１は本発明の薄膜形成装置である有機気相堆積装置の一実施形態を説明するための概要構成図である。この図に示す薄膜形成装置は、減圧雰囲気下に維持した処理チャンバ１１内で基板Ｗを覆うようにマスク（図示省略）を配置し、このマスクを介して基板Ｗ上に所定パターンの有機薄膜の形成を行うものである。
【００１２】
薄膜形成装置は有機薄膜の形成処理が施される基板Ｗを収納するための処理チャンバ１１を備えている。
そして、この処理チャンバ１１内には基板Ｗを支持するための基板ホルダー１３が収納され、基板ホルダー１３には基板装着面１３ａに装着された状態の基板Ｗの温度制御が自在な冷却機構（図示省略）が設けられている。
なお、ここでの冷却機構とは基板Ｗに成膜を行う際の最適な温度に調整するものであり、常温以下の冷却に限定されるものではない。
また、基板ホルダー１３には回転またはスライドさせる駆動機構が設けられていてもよい。
【００１３】
ここで、基板ホルダー１３は例えば処理チャンバ１１内の底部に配置されており、基板装着面１３ａを図面上上部に向けた状態で配置されていることとする。なお、ここでは基板ホルダー１３が基板装着面１３ａを図面上上部に向けた状態で配置された構成とするが、本発明はこれに限定されず、基板装着面１３ａが水平状態に対して略垂直となるような状態で配置されていてもよい。
【００１４】
また、この処理チャンバ１１には、排気システム１２が備えられており、処理チャンバ１１内部が所定の圧力にコントロールされる。また、ここでの図示は省略したが、排気システム１２によって排気されるガスは、トラップを通り余分な材料を捕獲し、後で説明するキャリアガスおよび攪拌用ガス（例えばＮ２）のみが、装置外に排出される構成となっており、この排気はスクラバーを通過後に大気開放される構成となっている。
【００１５】
また、この処理チャンバ１１には、基板ホルダー１３に基板Ｗを固定させる作業を行うためのロードロック室（図示省略）が設けられている。このロードロック室は、内部をポンプで排気でき、また不活性ガス等で自在に置換できる構成となっており、不活性ガス雰囲気内において基板ホルダー１３に基板Ｗを固定させ、ポンプで排気し、減圧にした状態でロードロック室−処理チャンバ１１間のゲートバルブ（図示省略）を開くことにより、基板Ｗを固定させた基板ホルダー１３を処理チャンバ１１内に所定状態で配置収納することが可能である。
【００１６】
次に、処理チャンバ１１内に成膜成分からなる原料ガスを含むガス（以下、原料ガスＧ１とする）および攪拌用ガスＧ２を供給するガス供給手段１５について説明する。
ガス供給手段１５は、処理チャンバ１１内に原料ガスＧ１を供給する原料ガス供給管２１と、処理チャンバ１１内に攪拌用ガスＧ２を供給する攪拌用ガス供給管３１と、原料ガス供給管２１が接続されるガス精製装置２２と、処理チャンバ１１とガス精製装置２２との間の原料ガス供給管２１に設けられた原料供給機構２５とを備えている。
【００１７】
原料ガス供給管２１はその一端が処理チャンバ１１の側壁から処理チャンバ１１内に挿入されており、この原料ガス供給管２１の他端は、キャリアガスまたは攪拌用ガスＧ２となる高純度の不活性ガス（例えばＮ２，Ｈｅ，Ａｒ）が貯蔵されたガス精製装置２２（またはボンベ）に接続されている。
ここでは、キャリアガスおよび攪拌用ガスＧ２の両方に不活性ガスを用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、成膜に用いる有機原料と反応しないガスであれば、例えばＨ２であってもよい。
また、キャリアガス用または攪拌用ガスＧ２用にガス精製装置２２がそれぞれ設けられていてもよい。
【００１８】
そして、ガス精製装置２２から処理チャンバ１１までの間の原料ガス供給管には、ガス精製装置２２側から順に、圧力調整機２３、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４、および原料供給機構２５が設けられ、さらにベントライン２６が接続されると共に、ベントライン２６と処理チャンバ１１との間にバルブＶ１が設けられた構成になっている。また、ベントライン２６にも、バルブＶ２が設けられていることとする。
【００１９】
このうち、原料供給機構２５は、有機薄膜の原料となる有機原料が貯蔵された原料容器２５ａ、原料ガス供給管２１から分岐して原料容器２５ａに挿入される導入管２５ｂ、この導入管２５ｂよりも下流側の原料ガス供給管２１から分岐して原料容器２５ａに挿入された排出管２５ｃを備えている。そして、原料ガス供給管２１における導入管２５ｂと排出管２５ｃとの分岐の間、導入管２５ｂ、および排出管２５ｃには、それぞれバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５が設けられている。
【００２０】
以上のような構成の薄膜形成装置において、ＭＦＣ２４から処理チャンバ１１までの配管、容器等はすべて、所定の高温に温度制御されることとする。温度制御のための加熱方式は、オーブン内などに設置する空気恒温槽方式でも、高温オイルなどを循環させる方式でも、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）加熱方式（高周波誘導加熱方式）でも、ランプ加熱方式でもよく、特に限定されることはない。
【００２１】
一方、原料ガス供給管２１とは異なるラインで攪拌用ガスＧ２を処理チャンバ１１内に供給する攪拌用ガス供給管３１はその一端が処理チャンバ１１内に例えば上部から挿入されている。
そして、この攪拌用ガス供給管３１の他端は、原料ガス供給管２１における圧力調整機２３とＭＦＣ２４との間に接続されており、ガス精製装置２２に接続された原料ガス供給管２１から分岐された形状となっている。
【００２２】
この分岐点Ｓから処理チャンバ１１までの間の攪拌用ガス供給管３１には、分岐点Ｓ側から順に、ＭＦＣ３２が設けられ、ベントライン３３が接続されるとともに、ＭＦＣ３２とベントライン３３の間、ベントライン３３と処理チャンバ１１との間にはそれぞれバルブＶ６、Ｖ７が設けられた構成になっている。
また、ベントライン３３にも、バルブＶ８が設けられていることとする。
【００２３】
さらに、本実施形態における攪拌用ガス供給管３１には、例えば攪拌用ガス供給管３１の周囲を覆うように配置された冷却機構（図示省略）が設けられていることとする。この冷却機構は、攪拌用ガス供給管３１内を流動する攪拌用ガスＧ２の温度を、原料ガスＧ１を攪拌して冷却するための適した温度に制御するものであり、常温以下に限定されるものではない。
【００２４】
ここで、図２（ａ）の要部拡大図に示すように、処理チャンバ１１の側壁から挿入された原料ガス供給管２１は、処理チャンバ１１内に所定状態で配置収納された基板ホルダー１３の基板装着面１３ａに向けて原料ガスＧ１が供給されるように配置されている。
具体的には基板装着面１３ａに装着される基板Ｗに向けてその側面側から原料ガスＧ１が供給されるように原料ガス供給管２１におけるガス供給口２１ａが配置されていることとする。
【００２５】
ここで、本実施形態の原料ガス供給管２１は、基板Ｗ表面全域に原料ガスＧ１が供給されるように構成されていることが好ましい。このため、図２（ｂ）に示すように、例えば、ガス供給口２１ａが基板装着面（図示省略）に向けて複数配置されるように、原料ガス供給管２１が複数設けられていることとする。
具体的には、図１に示したような、処理チャンバ１１とガス精製装置２２（または圧力調整機２３）との間に、ＭＦＣ２４〜バルブＶ１までの部分を設けた原料ガス供給管２１が複数設けられた構成であることとする。
【００２６】
なお、ここでは原料ガス供給管２１のラインが複数設けられた構成としたが、本発明はこれに限定されることなく、原料ガス供給管２１がバルブＶ１と処理チャンバ１１の間、または処理チャンバ１１の内部で複数に分岐された形状であってもよい。
【００２７】
また、図３に示すように、例えば原料ガス供給管２１が基板（図示省略）の幅に合わせてガス供給口２１ａに向けて徐々に拡大された形状であってもよい。
この場合には、この徐々に拡大された供給端２１ｂの内部で原料ガスＧ１が十分に拡散されるように複数の拡散壁４１が設けられていれば好ましい。
【００２８】
さらに、１本の原料ガス供給管２１からその断面形状を維持したまま、原料ガスＧ１を供給した場合であっても、攪拌用ガスＧ２と混合することにより、原料ガスＧ１をより均一化させた状態で基板Ｗ表面に供給することが可能である。
ただし、この場合においては、図１における基板装着面１３ａを水平状態で回転、または図面上奥行き方向または手前方向にスライドさせた方が、より均一に原料ガスＧ１を供給することが出来るので好ましい。
【００２９】
一方、再び図２（ａ）に示すように、処理チャンバ１１の上部から挿入された攪拌用ガス供給管３１は、基板装着面１３ａに向けて攪拌用ガスＧ２が供給されるように配置されている。
具体的には攪拌用ガス供給管３１におけるガス供給口３１ａは、基板装着面１３ａに対向配置されており、基板装着面１３ａに装着される基板Ｗの表面に向けて攪拌用ガスＧ２が供給されるように配置されていることとする。
ここで、攪拌用ガス供給管３１は基板Ｗ表面全域に攪拌用ガスＧ２が供給されるように構成されていることが好ましい。
ここでは、攪拌用ガス供給管３１が例えばガス供給口３１ａに向けて徐々に拡大された形状に構成されていることとする。
【００３０】
また、図４に示すように、攪拌用ガス供給管３１がガス供給口３１ａに向けて一段階で拡大されるような構成であってもよい。また、ここでの図示は省略したが、攪拌用ガス供給管３１が複数設けられた構成であってもよい。
【００３１】
＜薄膜形成方法＞
次に、以上のような構成の有機気相堆積装置を用いた有機薄膜の形成方法を説明する。ここでは、一例として、有機ＥＬ素子に一般的に用いられるＡｌｑ３［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕ（ＩＩＩ）］からなる電子輸送性発光層を形成する場合について説明する。
【００３２】
まず、図１に示すように、ロードロック室（図示省略）内において基板ホルダー１３に基板Ｗを保持固定し、ロードロック室内を減圧雰囲気にした後、それぞれ同じ圧力に保たれたロードロック室と処理チャンバ１１との間のゲートを開けて、基板ホルダー１３を処理チャンバ１１内の所定位置にセットする。
そして、排気システム１２によって処理チャンバ１１内を、例えば１３３Ｐａに保つとともに、基板ホルダー１３に設けられた冷却機構によって基板Ｗを２０℃程度に保持する。
ここでは、基板Ｗの表面を覆うようにマスク（図示省略）を配置して成膜を行うこととするが、マスクを用いずに基板Ｗの表面全域に成膜を行う場合においても本発明は適用可能である。
【００３３】
また、原料供給機構２５の原料容器２５ａには、有機薄膜の原料となる有機原料（ここではＡｌｑ３）を貯蔵するとともに、原料容器２５ａ内の有機原料を所定温度（Ａｌｑ３の場合には２８０℃）に加熱する。これにより、原料容器２５ａ内に、加熱温度に対する有機材料（Ａｌｑ３）の蒸気圧分を気体として存在させておく。また、ＭＦＣ２４から処理チャンバ１１までの配管、容器等はすべて、所定の高温に温度制御（例えば２８０℃程度）して加熱しておくこととする。
【００３４】
以上のような状態で、バルブＶ２，Ｖ３を閉じ、バルブＶ１，Ｖ４，Ｖ５を開く。そして、ガス精製装置２２から、圧力調整機２３により、例えば０．２ＭＰａに圧力コントロールされ、ＭＦＣ２４により高精度に流量コントロールされた不活性ガス（例えばＮ２）をキャリアガスとして、原料ガス供給管２１に流す。流量の一例としては、１０００ｓｃｃｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ　ｃｃ　／ｍｉｎ：標準状態での１分あたりの流量）である。
【００３５】
そして、キャリアガスを原料容器２５ａに供給し、原料容器２５ａ内において気化された有機原料（Ａｌｑ３）のガスを、キャリアガスとともに排出管２５ｃを経由させて、原料ガス供給管２１から処理チャンバ１１内に輸送供給する。
【００３６】
一方、攪拌用ガス供給管３１内の温度を原料ガスＧ１の供給温度よりも低い温度、ここでは例えば常温とし、バルブＶ８を閉じ、バルブＶ６、Ｖ７を開くことで、ガス精製装置２２から供給された不活性ガス（例えばＮ２）を攪拌用ガスＧ２として、攪拌用ガス供給管３１から処理チャンバ１１内に輸送供給する。
ここでの攪拌用ガスＧ２の流量等は、処理チャンバ１１内で原料ガスＧ１が十分に攪拌されるように調整して供給する。
【００３７】
このようにして、図２（ａ）に示すように、処理チャンバ１１の側壁から挿入された原料ガス供給管２１のガス供給口２１ａから、有機原料（Ａｌｑ３）ガスを含む原料ガスＧ１が処理チャンバ１１内の基板装着面１３ａに装着された基板Ｗの表面に沿って供給される。
そして、処理チャンバ１１の上部から挿入され、基板装着面１３ａに対向配置されたガス供給口３１ａから基板Ｗの表面に向けて攪拌用ガスＧ２が供給される。
【００３８】
上述したような薄膜形成装置および薄膜形成方法によれば、原料ガスＧ１が基板Ｗの側面側に配置されたガス供給口２１ａから基板Ｗの表面に沿って供給され、攪拌用ガスＧ２が基板Ｗの表面に対向配置されたガス供給口３１ａから供給されることにより、処理チャンバ１１内で原料ガスＧ１が攪拌され、処理チャンバ１１内における原料ガスＧ１の分布が均一化される。これにより、基板Ｗ表面に対して均一に原料ガスＧ１を供給することが可能になり、均一な膜厚の有機薄膜を形成することができる。
さらに、本実施形態では基板Ｗの表面に沿って供給された原料ガスＧ１が、攪拌用ガスＧ２により基板Ｗの表面上で攪拌され、攪拌用ガスＧ２によって押えられるような状態で、基板Ｗ表面に供給されることから、基板Ｗ表面に原料ガスＧ１を効率よく供給することができる。
【００３９】
また、複数の原料ガス供給管２１を備えていることから、それぞれの原料ガス供給管２１に設けられたＭＦＣ２４によりガス流量を調整することができるため、ガス流量を制御することによっても、基板Ｗ表面の各部に供給される原料ガスＧ１の分布を制御することができ、より均一な膜厚の有機薄膜を形成することが可能である。
【００４０】
また、複数の原料ガス供給管２１に異なる原料ガスＧ１をそれぞれ導入した場合には、順次、複数のガス供給口２１ａから処理チャンバ１１内に供給し、複数の有機薄膜を連続的に積層形成することが可能となり、均一な膜厚の有機薄膜を積層形成することができる。
ただし、この場合には基板ホルダー１３に基板装着面１３ａを回転またはスライドさせる駆動機構が設けられ、基板装着面１３ａを図１における図面上奥行き方向または手前方向にスライドさせた方がより均一な膜厚の有機薄膜を形成することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、原料ガスＧ１を攪拌することにより、原料ガスＧ１の流れの方向性を分散させることができる。このため、従来の有機気相堆積装置のように原料ガスＧ１の流れがガス供給口２１ａの配置に応じた方向性を持って基板Ｗ表面に供給される場合と比較して、原料ガスＧ１の供給されにくいマスクのエッジ部分にも原料ガスＧ１が供給されるようになりシャドー効果を抑制して成膜パターンのずれを防止することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態では攪拌用ガスＧ２を処理チャンバ１１内に供給する攪拌用ガス供給管３１に、冷却機構が設けられており、攪拌用ガスＧ２が原料ガスＧ１よりも低温で処理チャンバ１１内に供給されることから、原料ガスＧ１を攪拌することにより、原料ガスＧ１の温度をより低下させて基板Ｗ表面に供給することができる。このため、熱に不安定な有機薄膜を形成する場合に、基板Ｗ表面の温度をガラス転移温度以上に上げることなく、基板Ｗ表面に原料ガスＧ１を供給することができる。
また、基板Ｗに直接供給される攪拌用ガスＧ２によっても、基板Ｗ表面の温度を低下させることができる。
【００４３】
これにより、基板Ｗ表面に予め下層の有機薄膜が形成されている場合においても、高温の原料ガスＧ１が供給されることで、下層の有機薄膜が劣化することなく、基板Ｗの表面に良質な有機薄膜を形成することができる。
【００４４】
したがって、このような薄膜形成装置および薄膜形成方法を適用して有機ＥＬ素子のような有機薄膜を形成する場合には大画面でも輝度むらがなく良質な有機ＥＬ素子層を形成することができる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、原料ガスＧ１が基板Ｗの側面側に配置されたガス供給口２１ａから基板Ｗ表面に沿って供給され、攪拌用ガスＧ２が基板Ｗ表面に対向配置されたガス供給口３１ａから供給される例について説明したが、本発明はこれに限定されず、攪拌用ガスＧ２を原料ガスＧ１に向けて供給することで、処理チャンバ１１内で原料ガスＧ１が攪拌されるような構成であればよい。特に、基板Ｗ表面における原料ガスＧ１の分布が均一化されることが重要である。
【００４６】
例えば図５に示すように、ガス供給口３１ａに向けて一段階で拡大された供給端３１ｂを備えた攪拌用ガス供給管３１が処理チャンバ１１の上部から挿入され、ガス供給口３１ａが水平状態に配置された基板装着面１３ａに対向配置されており、供給端３１ｂの側壁から原料ガス供給管２１が挿入された構成であってもよい。
ここでは例えば、ガス供給口３１ａが基板装着面１３ａに装着される基板Ｗの表面全域に対向するように配置されていることとする。
【００４７】
このような構成であれば、基板装着面１３ａに装着される基板Ｗ表面に向かって供給される攪拌用ガスＧ２に対し、原料ガスＧ１が垂直に供給され、攪拌用ガス供給管３１の供給端３１ｂ内で、原料ガスＧ１が攪拌用ガスＧ２により攪拌されることで、基板Ｗの上部で原料ガスＧ１の分布が均一化される。
また、供給端３１ｂ内で原料ガスＧ１の分布が均一化されることで、ガス供給口３１ａから基板Ｗ表面に対して均一に原料ガスＧ１を供給することができるとともに、ガス供給口３１ａが基板Ｗ表面全域に対向するように配置されているため、原料ガスＧ１を効率よく基板Ｗ表面に供給することができる。
【００４８】
また、図６に示すように、例えば、ガス供給口２１ａに向けて徐々に拡大された供給端２１ｂを備えた原料ガス供給管２１が処理チャンバ１１の上部から挿入され、ガス供給口２１が水平状態に配置された基板装着面１３ａに対向配置されており、供給端２１ｂの側壁には２つの攪拌用ガス供給管３１のガス供給口３１ａが相対配置された構成であってもよい。
ここでは例えば、ガス供給口２１ａが基板装着面１３ａに装着される基板Ｗの表面全域に対向するように配置されていることとする。
【００４９】
このような構成によれば、基板装着面１３ａに装着される基板Ｗ表面に向かって図面上下部方向に供給される原料ガスＧ１の供給方向に対して斜め上方向から攪拌用ガスＧ２が供給されることで、供給端２１ｂ内で原料ガスＧ１が攪拌用ガスＧ２により攪拌され、均一化される。
また、供給端２１ｂ内で原料ガスの分布が均一化されることで、ガス供給口２１ａから基板Ｗ表面に対して均一に原料ガスＧ１を供給することができるとともに、ガス供給口２１ａが基板Ｗ表面全域に対向するように配置されているため、原料ガスＧ１を効率よく基板Ｗ表面に供給することができる。
【００５０】
また、図７に示すように、原料ガス供給管２１が処理チャンバ１１の側壁から挿入され、ガス供給口２１ａが水平状態に対して略垂直となるような状態で配置された基板装着面１３ａに対向配置されており、この原料ガス供給管２１に対して同じ側壁側の図面上斜め上および斜め下方向から攪拌用ガス供給管３１を処理チャンバ１１内に挿入した構成であってもよい。
【００５１】
このような構成であれば、ガス供給口２１ａから供給された原料ガスＧ１の供給方向に向かって斜め方向から供給された攪拌用ガスＧ２により、原料ガスＧ１が攪拌されて、処理チャンバ１１内における原料ガスＧ１の分布が均一化される。
なお、ここでは攪拌用ガスＧ２が原料ガスＧ１の供給方向に向かって斜め方向から供給されることとしたが、ガスは管から処理チャンバ１１内に供給された後、ある程度拡散するため、原料ガスＧ１が供給されるガス供給口２１ａと、攪拌用ガスＧ２が供給されるガス供給口３１ａとが近接して設けられていれば、斜め方向以外から攪拌用ガスＧ２が供給されてもよく、例えば、原料ガスＧ１の供給方向と平行に攪拌用ガスＧ２が供給されてもよい。
【００５２】
以上説明したような、図５から図７に示すような構成の薄膜形成装置であっても、処理チャンバ１１内で原料ガスＧ１を攪拌用ガスＧ２により攪拌することで、処理チャンバ１１内における原料ガスＧ１の分布が均一化されるため、基板Ｗの表面に対して均一に原料ガスＧ１を供給できることから、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薄膜形成装置によれば、原料ガス供給管から供給された原料ガスに向けて攪拌用ガスを供給する攪拌用ガス供給管とを備えていることから、攪拌用ガスの供給によって、処理チャンバ内で原料ガスが攪拌され、処理チャンバ内における原料ガスの分布が均一化される。これにより、基板表面に対して均一に原料ガスを供給することが可能となり、より均一な膜厚の有機薄膜の形成を行うことができる。
【００５４】
また、本発明の薄膜形成方法によれば、処理チャンバ内に供給された原料ガスに向けて攪拌用ガスを供給することで、原料ガスを攪拌するとともに、攪拌された原料ガスを基板の表面に供給することから、原料ガスの分布をより均一化した状態で、基板の表面に均一に供給することが可能である。よって、より均一な膜厚の薄膜を形成することができる。
【００５５】
したがって、このような薄膜形成装置および薄膜形成方法を適用して有機ＥＬ素子のような有機薄膜を形成する場合には大画面でも輝度むらのない有機ＥＬ素子層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における薄膜形成装置の概略構成図である。
【図２】実施形態における薄膜形成装置のガス供給手段の要部拡大図（ａ）および原料ガス供給管の要部拡大図（ｂ）である。
【図３】実施形態における原料ガス供給管の例を示す要部拡大図である。
【図４】実施形態における攪拌用ガス供給管の例を示す要部拡大図である。
【図５】実施形態におけるガス供給手段の例を示す要部拡大図である（その１）。
【図６】実施形態におけるガス供給手段の例を示す要部拡大図である（その２）。
【図７】実施形態におけるガス供給手段の例を示す要部拡大図である（その３）。
【符号の説明】
１１…処理チャンバ、１３…基板ホルダー、１３ａ…基板装着面、２１…原料ガス供給管、３１…攪拌用ガス供給管、Ｗ…基板、Ｇ１…原料ガス、Ｇ２…攪拌用ガス
【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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