(57)【要約】  【課題】放出口に有機蒸着材料が析出し難い成膜装置を提供する。  【解決手段】本発明の成膜装置１は熱媒体ガス導入系１８を有しており、収容孔３２内部に残った有機蒸着材料１９を冷却するときには、真空槽１２内部に熱媒体ガスを導入し、真空槽１２内部の圧力を成膜のときよりも高くすれば、その内部空間の熱伝導率が高くなる。従って、真空槽１２の内部圧力を高くすることで、温度が高い部分から低い部分へ熱を伝え、第一、第二の放出口３８、３９付近の温度を蒸気発生温度を、有機蒸着材料１９の蒸気の発生が停止する前に、蒸気発生温度よりも低くならないようにすれば、第一、第二の放出口３８、３９の内壁に有機蒸着材料が析出することがない。【選択図】図１
2005060757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、前記真空槽内部に配置された蒸着源とを有し、
前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段とを有し、
前記蒸着容器は熱伝導性の容器本体と、前記容器本体に設けられた収容孔と、前記収容孔の開口を覆う蓋部材と、前記蓋部材を貫通する第一の放出口とを有し、
前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記第一の放出口を通って前記蒸着容器の外部に放出されるように構成され、
前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、
前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第一の放出口を通って前記収容孔内部に導入されるように構成された成膜装置。
【請求項２】
真空槽と、前記真空槽内部に配置された蒸着源とを有し、
前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段と、飛沫防止手段とを有し、
前記蒸着容器は前記飛沫防止手段で覆われ、
前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記飛沫防止手段に覆われた空間に放出された後、前記飛沫防止手段に設けられた第二の放出口を通って前記真空槽内部に放出されるように構成され、
前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、
前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第二の放出口を通って前記飛沫防止手段で覆われた空間に導入されるように構成された成膜装置。
【請求項３】
前記収容孔は、主材料を収容する主収容孔と、副材料を収容する副収容孔とを有し、
前記主収容孔の数は、前記副収容孔よりも多い複数個であり、
前記主収容孔は、前記副収容孔の周囲に配置された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項４】
前記収容孔は、主材料を収容する主収容孔と、副材料を収容する副収容孔とを有し、
前記主収容孔の数と、前記副収容孔の数はそれぞれ複数個であって、
前記副収容孔は一方向に並べられ、
前記主収容孔は前記副収容孔が並べられた列の両側に配置された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項５】
前記容器本体と前記冷却手段とを相対的に移動させる移動手段を有し、前記移動手段を動作させると前記容器本体と前記冷却手段とが接触又は離間するようにされた請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項６】
有機蒸着材料が配置された容器本体を、所定圧力の真空雰囲気中で加熱して前記有機蒸着材料の蒸気を発生させ、前記有機蒸着材料の蒸気を放出口を通して前記蒸着容器から前記真空雰囲気中に放出し、前記真空雰囲気中に配置された基板の表面に前記蒸着材料の蒸気を到達させ、前記蒸着材料の薄膜を形成する成膜工程と、
前記成膜工程の後に、前記有機蒸着材料を冷却する冷却工程とを有する成膜方法であって、
前記冷却工程では、前記真空雰囲気に熱媒体ガスを導入し、前記真空雰囲気の圧力を前記成膜工程の時の圧力よりも高くする成膜方法。
【請求項７】
前記冷却工程は、前記真空雰囲気の圧力を６６.６６Ｐａ以上にする請求項６記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜装置に関し、特に、蒸着法により薄膜を形成する成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子の発光層等に用いられる機能性有機薄膜の成膜には、成膜装置として従来より真空蒸着装置が用いられている。
図８の符号１０１は従来技術の成膜装置を示している。この成膜装置１０１は真空槽１０２と、真空槽１０２内部に配置された蒸着源１０３とを有している。蒸着源１０３は有機蒸着材料１１９を収容する容器１３１を有しており、真空槽１０２内部を真空排気し、真空雰囲気を形成した状態で、加熱ヒータ１２５に通電し、容器１３１を加熱すると有機蒸着材料１１９が熱伝導により昇温し、有機蒸着材料１１９の蒸気が発生する。
【０００３】
容器１３１の開口は蓋部材１３７で覆われており、有機蒸着材料１１９の蒸気はまず容器１３１の蓋部材１３７で覆われた空間に充満する。蓋部材１３７は容器１３１に密着しており、容器１３１が加熱されると熱伝導によって蓋部材１３７も昇温するので、有機蒸着材料１１９の蒸気は蓋部材１３７に接触しても析出することがなく、蓋部材１３７を貫通する放出口１３８を通って真空槽１０２の内部に放出される。
【０００４】
基板１１３は真空槽１０２内部の放出口１３８と対向する位置で基板ホルダ１１１に保持されており、放出口１３８から放出された蒸気が基板１１３の表面に到達すると、基板１１３表面に有機蒸着材料の薄膜が形成される。
【０００５】
容器１３１の底面には冷却手段１２１が密着して取り付けられており、容器１０５は加熱ヒータ１２５で加熱されると同時に冷却手段１２１で冷却され、成膜中は有機蒸着材料１１９は一定温度に維持されるようになっているので、有機蒸着材料１１９の蒸気発生量は一定であり、従って、有機薄膜の成膜速度は一定になる。
【０００６】
また、容器１３１を交換する場合には、加熱ヒータ１２５への通電を停止すれば、冷却手段１２１によって有機蒸着材料１１９が冷却されるので、有機蒸着材料１１９の蒸気の発生を停止させることができる。
しなしながら、従来の成膜装置１０１では有機蒸着材料１１９を冷却するときに、有機蒸着材料が放出口１３８の内壁で析出し、放出口が有機蒸着材料で塞がれる場合があった。
【特許文献１】特開平１０−１９５６３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３４８６５９号公報
【特許文献３】特開２００３−１４７５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、蒸着材料を冷却する際に、放出口に蒸着材料が析出し難い成膜装置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請求項１記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内部に配置された蒸着源とを有し、前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段とを有し、前記蒸着容器は熱伝導性の容器本体と、前記容器本体に設けられた収容孔と、前記収容孔の開口を覆う蓋部材と、前記蓋部材を貫通する第一の放出口とを有し、前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記第一の放出口を通って前記蒸着容器の外部に放出されるように構成され、前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第一の放出口を通って前記収容孔内部に導入されるように構成された成膜装置である。
請求項２記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内部に配置された蒸着源とを有し、前記蒸着源は、蒸着容器と、加熱手段と、冷却手段と、飛沫防止手段とを有し、前記蒸着容器は前記飛沫防止手段で覆われ、前記加熱手段は前記容器本体の周囲に配置され、前記収容孔に有機蒸着材料を収容した状態で前記加熱手段を動作させると、前記有機蒸着材料が昇温して蒸気が発生し、前記蒸気が前記飛沫防止手段に覆われた空間に放出された後、前記飛沫防止手段に設けられた第二の放出口を通って前記真空槽内部に放出されるように構成され、前記冷却手段は前記容器本体の一面に配置され、前記容器本体を冷却するように構成された成膜装置であって、前記真空槽に接続された熱媒体ガス導入系を有し、前記熱媒体ガス導入系から前記真空槽内部に熱媒体ガスが導入されると、前記熱媒体ガスが前記第二の放出口を通って前記飛沫防止手段で覆われた空間に導入されるように構成された成膜装置である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の成膜装置であって、前記収容孔は、主材料を収容する主収容孔と、副材料を収容する副収容孔とを有し、前記主収容孔の数は、前記副収容孔よりも多い複数個であり、前記主収容孔は、前記副収容孔の周囲に配置された成膜装置である。
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の成膜装置であって、前記収容孔は、主材料を収容する主収容孔と、副材料を収容する副収容孔とを有し、前記主収容孔の数と、前記副収容孔の数はそれぞれ複数個であって、前記副収容孔は一方向に並べられ、前記主収容孔は前記副収容孔が並べられた列の両側に配置された成膜装置である。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の成膜装置であって、前記容器本体と前記冷却手段とを相対的に移動させる移動手段を有し、前記移動手段を動作させると前記容器本体と前記冷却手段とが接触又は離間するようにされた成膜装置である。
請求項６記載の発明は、有機蒸着材料が配置された容器本体を、所定圧力の真空雰囲気中で加熱して前記有機蒸着材料の蒸気を発生させ、前記有機蒸着材料の蒸気を放出口を通して前記蒸着容器から前記真空雰囲気中に放出し、前記真空雰囲気中に配置された基板の表面に前記蒸着材料の蒸気を到達させ、前記蒸着材料の薄膜を形成する成膜工程と、前記成膜工程の後に、前記有機蒸着材料を冷却する冷却工程とを有する成膜方法であって、前記冷却工程では、前記真空雰囲気に熱媒体ガスを導入し、前記真空雰囲気の圧力を前記成膜工程の時の圧力よりも高くする成膜方法である。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の成膜方法であって、前記冷却工程は、前記真空雰囲気の圧力を６６．６６Ｐａ以上にする成膜方法である。
【０００９】
本発明は上記のように構成されており、有機蒸着材料を冷却するときに熱媒体ガスを導入し、真空槽内部の圧力を成膜時よりも高くすれば、真空槽の内部空間の熱伝導率が上昇する。
熱伝導率が上昇すると、温度が高い部分から温度の低い部分に熱が伝わりやすくなるので、有機蒸着材料の蒸気が発生し始める温度を蒸気発生温度とすると、第一、第二の放出口付近の温度が蒸気発生温度以下に下がるタイミングと、有機蒸着材料が蒸気発生温度以下に下がるタイミングとの時間差が調整され、有機蒸着材料が第一、第二の放出口を通るときに、析出しにくくなる。
【００１０】
熱媒体ガスの導入によって、真空槽内部の圧力を０．５Ｔｏｒｒ（６６．６６Ｐａ）以上にすれば、真空槽内部で気体の性質が分子流から粘性流に変わり、対流が発生するので、温度が高い部分から低い部分へ効率的に熱を伝えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の成膜装置は熱媒体ガス導入系を有しており、有機蒸着材料を冷却するときに、熱媒体ガスの導入によって真空槽内部の圧力を高くすれば、熱伝導率が高くなり、温度の高い部分から温度の低い部分へ熱が伝わるようになるので、真空槽内部が均一に温度低下する。従って、第一、第二の放出口の内部に有機蒸着材料を析出させずに、有機蒸着材料を冷却し、その蒸気の発生を停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１の符号１は本発明の成膜装置の第一例を示している。この成膜装置１は真空槽１２と、真空槽１２内部の底壁側に配置された蒸着源２０と、真空槽２内部の蒸着源２０の上方に配置された基板ホルダ１１とを有している。
【００１３】
蒸着源２０は、蒸着容器３０と、第一、第二の加熱手段２５、２６と、冷却手段２１と、飛沫防止手段２７とを有してる。冷却手段２１は真空槽１２の底壁上に配置されている。飛沫防止手段２７は容器状であって、その底板２８が基板ホルダ１１に向けられ、開口部分が冷却手段２１上に乗せられている。
【００１４】
蒸着容器３０は飛沫防止手段２７の内部に配置されている。蒸着容器３０はグラファイトのような熱伝導性材料が円柱状に成型された容器本体３１と、容器本体３１の一底面に形成された有底の収容孔３２とを有しており、収容孔３２の開口が基板ホルダ１１に向けられ、底部が冷却手段２１上に配置されている。
【００１５】
第一、第二の加熱手段２５、２６は細長の抵抗素子で構成されており、容器本体３１の外周側面には第一の加熱手段２５が巻き回され、飛沫防止手段２７の外周側面と底板２８には第二の加熱手段２６が巻き回されている。
【００１６】
第一、第二の加熱手段２５、２６は真空槽１２外部に配置された電源装置１５に接続されており、電源装置１５を起動し、第一、第二の加熱手段２５、２６に通電すると、第一、第二の加熱手段２５、２６が発熱し、容器本体３１と飛沫防止手段２７がそれぞれ昇温するようになっている。
【００１７】
真空槽１２には真空排気系１７が接続されている。収容孔３２に有機蒸着材料１９が配置した状態で真空排気系１７を動作させて、真空槽１２内部に所定圧力の真空雰囲気を形成し、容器本体３１を昇温させると、熱伝導によって有機蒸着材料１９が加熱され、その表面から有機蒸着材料１９を構成する物質の蒸気が発生する。
【００１８】
容器本体３１には収容孔３２の開口を覆う蓋部材３７が取り付けられている。蓋部材３７には直径１ｍｍ〜５ｍｍ程度の貫通孔からなる第一の放出口３８が設けられており、有機蒸着材料の蒸気は第一の放出口３８を通って蒸着容器３０の外部に放出され、飛沫防止手段２７の内部に一旦充満する。
【００１９】
飛沫防止手段２７は第二の加熱手段２６によって予め所定温度以上に加熱されており、飛沫防止手段２７の内部に充満した蒸気は、飛沫防止手段２７の内壁に接触しても冷却されないので、有機蒸着材料が飛沫防止手段２７の内壁に析出することがない。
【００２０】
飛沫防止手段２７はその底板２８を貫通する貫通孔からなる第二の放出口３９を有しており、上述したように飛沫防止手段２７は予め加熱されているので、有機蒸着材料の蒸気は析出することなく第二の放出口３９通過し、真空槽１２内部に放出される。
【００２１】
第二の放出口３９の径は直径１ｍｍ程度と小さく、有機蒸着材料の蒸気は飛沫防止手段２７の内部に一旦充満した後、その第二の放出口３９を通って真空槽１２の内部空間に放出されるので、真空槽１２内部には常に一定量の蒸気が放出されることになる。
【００２２】
図１の符号１３は基板ホルダ１１に保持された基板を示しており、基板１３は第二の放出口３９と対向する位置で保持されているので、シャッター１４を開けると、第二の放出口３９から放出された蒸気が基板１３に到達し、基板１３の表面に有機蒸着材料の薄膜が成長する。
【００２３】
冷却手段２１の内部には、水である冷却媒体２３が循環する循環路２２が埋設されており、成膜の際に冷却媒体２３の流量と、第一の加熱手段２５への通電量を調整し、有機蒸着材料１９の温度を、蒸気が安定して発生する加熱温度に維持すれば、常に一定量の蒸気が安定して放出するので、有機薄膜の成膜速度が一定になる。
【００２４】
このとき、収容孔３２内部の有機蒸着材料１９が突沸し、第一の放出口３８から有機蒸着材料の液滴が飛散したとしても、その液滴は飛沫防止手段２７によって遮られるので、基板１３に成長する有機薄膜に液滴が混入せず、膜質の良い有機薄膜が成長する。
【００２５】
基板１３の表面に所定膜厚の有機薄膜が形成されたところで、有機蒸着材料１９の加熱を続けながら、シャッター１４を閉じて基板１３を蒸気から遮断し、有機薄膜が形成された成膜処理後の基板１３と、未処理の基板１３とを交換し、シャッター１４を開けて成膜を続行する。
【００２６】
複数枚の基板１３の成膜が終了し、収容孔３２内部の有機蒸着材料１９が所定量よりも少なくなったところで、第一、第二の加熱手段２５、２６への通電を停止すると共に、冷却媒体２３の循環路２２に冷却媒体２３を循環させ、有機蒸着材料１９を冷却して、蒸気の発生を停止させる。
【００２７】
蓋部材３７や飛沫防止手段２７はステンレス、タンタル、グラファイト、アルミナのような金属や、熱伝導性の良いセラミック材料で構成されており、全体の熱容量も小さい。蓋部材３７は容器本体３１を介して冷却手段２１に接触し、飛沫防止手段２７は冷却手段２２に接触しているので、有機蒸着材料１９を冷却する場合には、有機蒸着材料１９よりも蓋部材３７や飛沫防止手段２７の温度が先行して低くなりやすい。
【００２８】
蓋部材３７や底板２８が、有機蒸着材料１９の蒸気の発生が停止する前に、蒸気発生温度よりも低い温度になると、蒸気が第一、第二の放出口３８、３９を通るときに冷却され、第一、第二の放出口３８、３９の内壁に有機蒸着材料が析出し、それが原因で第一、第二の放出口３８、３９が閉塞する場合もある。
【００２９】
本発明の成膜装置１は、真空槽１２に接続された熱媒体ガス導入系１８を有している。有機蒸着材料１９を冷却するときに、真空排気系１７の排気速度を落とすと共に、熱媒体ガス導入系１８から窒素ガスである熱媒体ガスを導入し、真空槽１２内部の圧力を６６.６６Ｐａ以上と成膜時よりも高くすれば、真空槽１２の内部空間の熱伝導率が上がり、加熱手段２５、２６等の温度の高い部分から低い部分へ熱が伝わるので、蓋部材３７及び底板２８が暖められる。
【００３０】
また、容器本体３１の底面は冷却手段２１に密着しており、第一、第二の放出口３８、３９は有機蒸着材料１９を挟んで冷却手段２１とは反対側に位置しているので、蓋部材３７の第一の放出口３８付近の温度と、底板２８の第二の放出口３９付近の温度は、収容孔３２に残った有機蒸着材料１９よりも早く蒸気発生温度以下に低下しない。
【００３１】
従って、有機蒸着材料１９の蒸気の発生が停止するまで、第一、第二の放出口３８、３９は比較的高温に保たれているため、有機蒸着材料が第一、第二の放出口３８、３９の内壁に析出することがなく、第一、第二の放出口３８、３９が有機蒸着材料で塞がれることがない。
【００３２】
蒸着容器３０は不図示の固定部材で冷却手段２１に取り付けられており、容器本体３１が十分に冷却された後、蒸着容器３０を冷却手段２１から取り外し、真空槽１２外部へ搬出する。搬出された蒸着容器３０は、容器本体３１から蓋部材３７を取り外した後、容器本体３１を焼成して不純物を取り除けば、再び収容孔３２に有機蒸着材料を配置し、成膜に用いることができる。
【００３３】
尚、この装置では、冷却手段２１を真空槽１２に密着して配置されており、蒸着容器３０や飛沫防止手段２７だけではなく、真空槽１２も冷却されるので、成膜工程で真空槽１２が過熱されないようになっている。また、蒸着源２０の周囲は防着板２４で取り囲まれているので、有機蒸着材料の蒸気が真空槽１２の側壁に付着することがない。
【００３４】
以上は、蒸着容器３０が１個の収容孔を有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
図２の符号２は本発明第二例の成膜装置を示している。この成膜装置２は、容器本体３１に収容孔が複数個設けられた以外は、上述した成膜装置１と同じ構造を有しており、ここでは１個の収容孔に有機薄膜の副材料を配置し、他の複数個の収容孔に主材料を配置し、主材料に少量の副材料が含有された有機薄膜を形成するようになっている。
【００３５】
図３は容器本体３１の収容孔が形成された面を示す平面図であり、同図の符号４２ａは主材料が配置される主収容孔を示し、符号４２ｂは副材料が配置される副収容孔を示している。副収容孔４２ｂは容器本体３１底面の略中央位置に配置され、主収容孔４２ａは副収容孔４２ｂの周囲を取り囲むように配置されている。
【００３６】
図２は主収容孔４２ａに主材料４９ａが配置され、副収容孔４２ｂに副材料４５ｂが配置された状態を示しており、ここでは、主材料４９ａと副材料４９ｂはステンレス製の内筒容器４５ａ、４５ｂに収容された状態で、主収容孔４２ａと副収容孔４２ｂに配置されている。
【００３７】
この成膜装置２では、１つの容器本体３１に主収容孔４２ａと副収容孔４２ｂが設けられているため、第一の加熱手段２５によって容器本体３１を加熱すると主材料４９ａと副材料４９ｂの両方が加熱され、主材料４９ａの蒸気と副材料の蒸気４９ｂが発生する。
【００３８】
各主収容孔４２ａの開口と副収容孔４２ｂの開口はそれぞれ蓋部材４７ａ、４７ｂで覆われており、主材料の蒸気と副材料の蒸気は、蓋部材４７ａ、４７ｂに設けられた第一の放出口をそれぞれを通って飛沫防止手段２７内部に放出される。図２、３の符号４８ａは、主収容孔４２ａを覆う蓋部材４７ａに設けられた放出口であって、主材料の蒸気を通す第一の放出口を示し、同図の符号４８ｂは副収容孔４２ｂを覆う蓋部材３７ｂに設けられた放出口であって、副材料の蒸気を通す第一の放出口を示している。
【００３９】
主材料の蒸気と副材料の蒸気は飛沫防止手段２７内部に一旦充満すると、均一に混合されるので、第二の放出口３９からは主材料の蒸気と副材料の蒸気とが均一に混合された有機蒸着材料の蒸気が放出されることになる。従って、基板１３の表面には、主材料と副材料の分布が均一な有機薄膜が形成される。
【００４０】
また、主収容孔４２ａの数は副収容孔４２ｂの数よりも多く、各主収容孔４２ａから放出される蒸気の合計量は、副収容孔４２ｂから放出される蒸気の量よりも多くなるので、有機薄膜は副材料よりも主材料を多く含有することになる。
【００４１】
第一例の成膜装置１の場合と同じく、第二例の成膜装置２は容器本体３１が冷却手段２１上に配置されているので、容器本体３１が冷却されると、主収容孔４２ａ内部に残った主材料４９ａと、副収容孔４２ｂ内部に残った副材料４９ｂの両方が冷却される。
【００４２】
この成膜装置２においても、冷却工程で熱媒体ガスを導入し、真空槽１２内部の圧力を高くすることで、蓋部材４７ａ、４７ｂの第一放出口４８ａ、４８ｂ付近の温度と、飛沫防止手段２７の第二の放出口３９付近の温度を、主材料及び副材料の蒸気が発生している間は、蒸気発生温度よりも低くならないようにすれば、第一の放出口４８ａ、４８ｂの内壁に主材料や副材料が析出せず、また、第二の放出口３９の内壁に有機蒸着材料が析出しない。
【００４３】
第二の成膜装置２は、副収容孔４２ｂが容器本体３１の略中心位置に配置され、その周りに主収容孔４２ａが配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。図４の符号６０は本発明の成膜装置に用いられる蒸着容器の他の例を示している。この蒸着容器６０の容器本体６１の形状は細長であり、容器本体６１はその長手方向を略水平に向けて真空槽１２内部に横設されている。
【００４４】
容器本体６１の真空槽１２の天井側に向けられた面の幅方向略中央位置には、複数の副収容孔７２ｂが等間隔をあけて１個ずつ形成されており、副収容孔７２ｂの列の両側には、主収容孔７２ａが１個ずつ等間隔に並べられている。
【００４５】
各主収容孔７２ａの開口と、各副収容孔７２ｂの開口は、蓋部材７７ａ、７７ｂで覆われており、第一の放出口７８ａ、７８ｂは主収容孔７２ａの開口の中央位置と、副主収容孔７２ｂの開口の中央位置にそれぞれ設けられているので、副材料の蒸気を通す第一の放出口７８ｂは容器本体３１の長手方向に沿って並べられ、主材料の蒸気を通す第一の放出口７８ａは、副材料の蒸気を通す第一の放出口ｂの両側に１個ずつ並べられたことになる。
【００４６】
図５の符号６７はこの蒸着容器６０と一緒に用いられる飛沫防止手段を示しており、飛沫防止手段８７は細長の容器で構成されている。この飛沫防止手段８７は第二の放出口８９を複数個有している。この飛沫防止手段８７の底板８８は長方形形状であって、第二の放出口８９は底板８８の中央位置で、その長手方向に沿って等間隔をあけて１個ずつ設けられている。
【００４７】
容器本体６１は飛沫防止手段８７の内部でその長手方向と略並行に配置されるので、第二の放出口８９は第一の放出口７８ａ、７８ｂの列と平行に並べられたことになる。このような蒸着源では、第二の放出口８９の数が１個の場合に比べて、長い領域に有機蒸着材料の蒸気を到達させることが可能であり、蒸着源と基板とを、第二の放出口８９が並べられた方向と直交する方向に相対的に移動させれば、より広い領域に有機蒸着材料の蒸気を到達させることができるので、大面積の基板に有機薄膜を形成することができる。
【００４８】
以上は、蒸着容器３０を冷却手段２１上に固定して成膜を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図６の符号６は本発明第三例の成膜装置を示しており、この成膜装置６では真空槽１２と、真空排気系１７と、熱媒体ガス導入系１８と、基板ホルダ１１と、冷却手段２１と、防着板２４は上述した第一例、第二例の成膜装置１、２と同じ構造になっており、蒸着容器６０と、飛沫防止手段８７は図４、５に示したものと同じ構造になっている。尚、図６は図４のＡ−Ａ線に相当する部分で成膜装置６を切断した場合の断面図である。
【００４９】
この成膜装置６は更に、移動手段６７と、取り付け板６４とを有しており、この蒸着源５０では、蒸着容器６０と、飛沫防止手段８７はそれぞれ同じ取り付け板６４に取り付けられている。尚、ここでは、防着板２４も蒸着容器６０と同じ取り付け板６４に取り付けられている。移動手段６７は、真空槽１２外部に配置されたモータ６５と、一端がモータ６５に接続された昇降軸６６とを有している。
【００５０】
昇降軸６６の他端は真空槽１２の底壁から真空槽１２内部に気密に挿入され、取り付け板６４に取り付けられており、モータ６５を起動し、昇降軸６６を上下に移動させると、蒸着容器６０と、飛沫防止手段８７と、防着板２４とが取り付け板６４と一緒に上下に移動するようになっている。
【００５１】
冷却手段２１は真空槽１２の底壁に取り付けられており、昇降軸６６を最下方位置まで下降させると、蒸着容器６０と飛沫防止手段８７とが取り付け板６４を介して冷却手段２１に密着し、これとは逆に、昇降軸６６を最下方位置から上方に移動させると、蒸着容器６０と飛沫防止手段８７が冷却手段から離間するようになっている。
【００５２】
従って、主材料７９ａと副材料７９ｂとを加熱し、蒸気を発生させる場合には、蒸着容器６０と飛沫防止手段８７とを冷却手段２１から離間させて、第一、第二の加熱手段２５、２６へ通電すれば、主材料７９ａと副材料７９ｂを効率良く加熱することが可能であり、主材料７９ａと副材料７９ｂとを冷却する場合には、蒸着容器６０と飛沫防止手段８７とを冷却手段２１へ密着させれば、主材料７９ａと副材料７９ｂが冷却される。
【００５３】
ここでは冷却手段２１は細長であって、主収容孔７２ａと副収容孔７２ｂが列設された方向に沿って配置されており、その長さは主収容孔７２ａの列と、副収容孔７２ｂの列よりは長くなっているので、蒸着容器６０を冷却手段２１に密着させれば、各主収容孔７２ａに収容された主材料７９ａと、各副収容孔７２ｂに収容された副材料７９ｂとを同程度に冷却されることになる。
【００５４】
この成膜装置６も、第一例、第二例の成膜装置１、２と同じ熱媒体ガス導入系１８を有しているので、主材料７９ａと副材料７９ｂとを冷却するときに、熱媒体ガスの導入によって真空槽１２内部の圧力を成膜のときよりも高くし、第一、第二の放出口７８ａ、７８ｂ、７９付近の温度が、主収容孔７２ａに残る主材料７９ａと、副収容孔７２ｂに残る副材料７９ｂよりも先に蒸気発生温度以下にならないようにすれば、第一、第二の放出口７８ａ、７８ｂ、７９内部に有機蒸着材料が析出することなく、蒸気の発生を停止させることができる。
【００５５】
以上は、飛沫防止手段２７、８７を設け、第一の放出口３８から放出された蒸気を一端飛沫防止手段２７の内部に一旦充満させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、飛沫防止手段２７を設けずに、第一の放出口３８から放出される蒸気を基板に直接到達させることもできる。
【００５６】
また、収容孔３２に蓋部材を設けず、収容孔３２内部で発生する蒸気を飛沫防止手段２７の内部に直接放出し、第二の放出口３９から真空槽１２内部に蒸気を放出することもできる。
【００５７】
以上は、第一の加熱手段２５を容器本体の外周側壁に巻き回す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第一の加熱手段を容器本体の内部に埋設し、該第一の加熱手段を発熱させるとで、容器本体を加熱することもできる。
【００５８】
また、飛沫防止手段２７の場合も同様に、飛沫防止手段２７内部に第二の加熱手段し、第二の加熱手段を発熱させることで、飛沫防止手段２７を加熱することができる。
【００５９】
蒸着容器３０を真空槽１２から搬出する場合には、第一の加熱手段２５を蒸着容器３０から取り外してから搬出してもよいし、第一の加熱手段２５を蒸着容器３０に取り付けたまま、蒸着容器３０と一緒に真空槽１２外部に搬出してもよい。
【００６０】
第一、第二の放出口３８、３９の平面形状も特に限定されるものではない。特に、収容孔７２ａ、７２ｂが列設され、飛沫防止手段８７が細長にされた場合には、第二の放出口として細長のスリットを形成し、該細長のスリットを収容孔７２ａ、７２ｂが列設された方向に沿って配置してもよい。
【００６１】
容器本体３１、６１は構成する熱伝導材料もグラファイトに限定されるものではなく、熱伝導性の高い材料であれば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア等種々の材料を用いることができる。
内筒容器を構成する金属はステンレスに限定されず、耐薬品性や耐熱性の高いものであれば、例えばＴａ（タンタル）や種々の合金を用いることもできる。
【００６２】
熱媒体ガスは窒素ガスに限定されるものではなく、有機蒸着材料に対して反応性の低いものであれば、ヘリウムガス、アルゴンガス、キセノンガス等の種々のガスを用いることができる。これらのガスを単独で用いてもよいし、２種類以上を混合したものを用いてもよい。
【００６３】
本発明の蒸着装置に用いられる有機蒸着材料は特に限定されるものではない。例えば、発光性の有機材料を主材料として用い、副材料として有機色素を用いれば、有機ＥＬ素子の発光層である有機薄膜を形成することができる。
【００６４】
蒸着容器６０を冷却手段２１と離間又は接触させる場合には、冷却手段を移動手段に取り付け、蒸着容器６０を静止させた状態で冷却手段を移動させてもよいし、冷却手段２１と蒸着容器６０の両方を移動手段に取り付け、冷却手段２１と蒸着容器６０の両方を移動させてもよい。要するに、蒸着容器と冷却手段とが相対的に移動し、互いに接触又は離間すればよい。
【００６５】
以上は、蒸着容器３０を真空槽１２外部に取り出すために有機蒸着材料を冷却する場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。基板１３を交換するときに有機蒸着材料を冷却し、蒸気の発生量を抑えれば、有機蒸着材料が無駄に消費されることがない。この場合も、有機蒸着材料を冷却するときに、熱媒体ガスの導入によって、真空槽１２内部の圧力を成膜時よりも高くすれば、第一、第二の放出口の内壁に有機蒸着材料が析出することを防止できる。
【００６６】
有機蒸着材料の冷却は、熱媒体ガスの導入を開始する前に、第一、第二の加熱手段２５、２６への通電を停止して行ってもよいし、熱媒体ガスを真空槽１２内部に導入し、真空槽１２内部の圧力が所定圧力（例えば２Ｔｏｒｒ以上４Ｔｏｒｒ以下の圧力範囲）に達してから第一、第二の加熱手段２５、２６への通電を停止してもよい。
また、冷却手段と蒸着容器とを相対的に移動させる場合には、熱媒体ガスの導入は、蒸着容器が接触する前に行ってもよいし、蒸着容器が接触した後に行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明第一例の成膜装置を説明する断面図
【図２】本発明第二例の成膜装置を説明する断面図
【図３】本発明第二例の成膜装置に用いられる蒸着容器を説明する平面図
【図４】本発明第三例の成膜装置に用いられる蒸着容器を説明する平面図
【図５】本発明第三例の成膜装置に用いられる飛沫防止手段を説明する平面図
【図６】取り付け板を冷却手段から離間させた状態の成膜装置を説明する断面図
【図７】取り付け板を冷却手段に密着させた状態の成膜装置を説明する断面図
【図８】従来技術の成膜装置を説明する断面図
【符号の説明】
【００６８】
１、２、６……成膜装置    １２……真空槽    １３……基板      １７……真空排気系    １８……熱媒体ガス導入系    １９……有機蒸着材料    ２１……冷却手段    ２５……第一の加熱手段    ２６……第二の加熱手段    ２７、８７……飛沫防止手段    ２０、４０、５０……蒸着源    ３０……蒸着容器    ３１、６１……容器本体    ３７、４７ａ、４７ｂ、７７ａ、７７ｂ……蓋部材    ３８、４８ａ、４８ｂ、７８ａ、７８ｂ……第一の放出口    ３９、８９……第二の放出口
【図１】
2005060757.tif 000003
【図２】
2005060757.tif 000004
【図３】
2005060757.tif 000005
【図４】
2005060757.tif 000006
【図５】
2005060757.tif 000007
【図６】
2005060757.tif 000008
【図７】
2005060757.tif 000009
【図８】
2005060757.tif 000010