(57)【要約】【課題】本発明は、ＥＬ材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減し、且つ、ＥＬ層成膜の均一性やスループットの優れた製造装置の一つである蒸着装置及び蒸着方法を提供するものである。【解決手段】本発明は、蒸着室内において、蒸着材料が封入された容器を設置した蒸着源ホルダ１０４ａ、１０５ａを基板１０１に対して一方向（例えばＺ軸方向）のみに一定速度で移動（または往復）させ、さらに蒸着ホルダの移動方向と直交する方向（例えばＸ軸方向）に基板を一定間隔で搬送させることを特徴とする。【選択図】  図１
2005015869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
成膜室には、前記基板平面が成膜室底面に対して垂直に配置され、基板を縦置にしたままＸ軸方向に移動させる手段と、蒸着源と、該蒸着源をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に昇降させる手段とを有し、
前記蒸着源をＺ軸方向に昇降させた後、前記基板をＸ軸方向に一定間隔で移動させることを繰り返して成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項２】
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
成膜室には、前記基板平面が成膜室底面に対して垂直に配置され、基板を縦置にしたままＸ軸方向に移動させる手段と、複数の蒸着源と、該蒸着源をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に昇降させる複数の手段とを有し、
前記複数の蒸着源をＺ軸方向に昇降させた後、前記基板をＸ軸方向に一定間隔で移動させることを繰り返して共蒸着または積層成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項３】
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
成膜室には、前記基板平面が成膜室底面に対して垂直に配置され、基板を縦置にしたままＸ軸方向に移動させる手段と、蒸着源と、該蒸着源をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に昇降させる手段とを有し、
前記成膜室には膜厚計が設置された予備室が連結されており、
前記予備室で所定の成膜レートが得られた後に、前記蒸着源をＺ軸方向に昇降させ、前記基板をＸ軸方向に一定間隔で移動させることを繰り返して成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項４】
請求項３において、前記予備室に設置された膜厚計が、異なる距離に複数設置されていることを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、前記予備室は前記成膜室を挟んで複数設けられていることを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、Ｚ軸方向に昇降する前記蒸発源からは、１種類の蒸着材料が水平方向に放出されることを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項７】
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
前記蒸着源に設置される容器の側面には、蒸着材料を水平方向に放出する開口が設けられており、前記開口の最小径を有する面と容器の外壁面とが一致していることを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項８】
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
前記蒸着源の側面には蒸着材料を水平方向に放出する開口が設けられており、開口の最小径を有する面と蒸着源の外壁面とが一致していることを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８において、前記開口は、内壁側面における開口面積よりも外壁側面における開口面積のほうが小さいことを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一において、前記蒸着源に設置される蒸着材料が収納された容器は、互いに独立して温度制御可能な上部加熱ヒータと下部加熱ヒータとで囲まれていることを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸着により成膜可能な材料（以下、蒸着材料という）の成膜に用いられる成膜装置を備えた製造装置、および該製造装置を用いた有機化合物を含む層を発光層とする発光装置、およびその作製方法に関する。特に、基板に対向して設けられた複数の蒸着源から蒸着材料を蒸発させて成膜を行う膜の作製方法（蒸着方法）、及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の発光素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化している。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ、又は有機発光ダイオードとも呼ばれている。これらの発光装置は、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。
【０００３】
有機化合物を含む層を発光層とするＥＬ素子は、有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）が陽極と、陰極との間に挟まれた構造を有し、陽極と陰極とに電界を加えることにより、ＥＬ層からルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が発光する。また、ＥＬ素子からの発光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがある。
【０００４】
上記のＥＬ層は「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」に代表される積層構造を有している。また、ＥＬ層を形成するＥＬ材料は低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料に大別され、低分子系材料は、蒸着装置を用いて成膜される。
【０００５】
従来の蒸着装置は基板ホルダに基板を設置し、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したルツボ（または蒸着ボート）と、昇華するＥＬ材料の上昇を防止するシャッターと、ルツボ内のＥＬ材料を加熱するヒータとを有している。そして、ヒータにより加熱されたＥＬ材料が昇華し、回転する基板に成膜される。このとき、均一に成膜を行うために、基板とルツボとの間の距離は１ｍ以上離している。
【０００６】
従来の蒸着装置や蒸着方法では、蒸着によりＥＬ層を形成する場合、昇華したＥＬ材料の殆どが蒸着装置の成膜室内の内壁、シャッターまたは防着シールド（蒸着材料が成膜室の内壁に付着することを防ぐための保護板）に付着してしまった。そのため、ＥＬ層の成膜時において、高価なＥＬ材料の利用効率が約１％以下と極めて低く、発光装置の製造コストは非常に高価なものとなっていた。
【０００７】
また従来の蒸着装置は、均一な膜を得るため、基板と蒸着源との間隔を１ｍ以上離していた。そのため、蒸着装置自体が大型化し、蒸着装置の各成膜室の排気に要する時間も長時間となるため成膜速度が遅くなり、スループットが低下してしまう。また、大面積基板になると、基板の中央部と周縁部とで膜厚が不均一になりやすい問題が生じる。さらに、蒸着装置は基板を回転させる構造であるため、大面積基板を目的とする蒸着装置には限界があった。
【０００８】
これらの点から上記課題を解決する１つの手段として、本出願人は、蒸着装置（特許文献１、特許文献２）を提案している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２４７９５９号公報
【特許文献２】
特開２００２−６０９２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＥＬ材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減し、且つ、ＥＬ層成膜の均一性やスループットの優れた製造装置の一つである蒸着装置及び蒸着方法を提供するものである。また、本発明の蒸着装置及び蒸着方法により作製される発光装置およびその作製方法を提供するものである。
【００１１】
また本発明は、例えば、基板サイズが、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板に対して、基板のたわみをなくし、基板全面において均一な膜厚が得られる蒸着装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
基板が大きくなると蒸着面積も大きくなるため、用意するＥＬ材料が多くなる。従来のように基板と蒸着源との間隔を１ｍ以上離し、高価なＥＬ材料の利用効率が約１％以下と極めて低い場合には、大きなルツボ（または蒸着ボート）に大量のＥＬ材料を用意しなければならなかった。また、大きなルツボに収納した大量のＥＬ材料を加熱し、蒸着速度が安定するまでの加熱時間も増加するためスループットの低下を招いていた。また、真空では物質を加熱しにくく、物質を冷却しにくいことから、ＥＬ材料の冷却にも時間がかかっていた。特に、大量のＥＬ材料を複数のルツボに分けた場合には、それぞれのルツボの成膜レートを制御することが困難となり、膜厚の均一性を保つことが困難になる。さらに、加熱するヒータ、ルツボなどを複数用意してもそれらの材質、形状の小さな違いにより全く同一の蒸着源を複数用意することは困難である。
【００１３】
加えて、大型基板を従来のようなフェイスダウン方式で蒸着を行う場合には、基板の中心が撓んでしまうため、基板とマスクとの密着性が悪くなり、基板面内において、密着性の違いによるパターンのばらつきが生じる問題があった。
【００１４】
そこで、本発明では、基板平面を水平面に対して垂直に立てることで基板（およびマスク）の撓みをなくし、基板と蒸着源との間隔距離を代表的には５０ｃｍ以下、好ましくは３０ｃｍ以下、さらに好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させるとともに、基板と蒸着源との両方を相対的に移動させることを特徴とする蒸着装置を提供する。すなわち本発明は、蒸着室内において、蒸着材料が封入された容器を設置した蒸着源ホルダを基板に対して一方向（例えばＺ軸方向）のみに一定速度で移動（または往復）させ、さらに蒸着ホルダの移動方向と直交する方向（例えばＸ軸方向）に基板を一定間隔で搬送させることを特徴とする。
【００１５】
また、基板平面を垂直に立てることでパーティクルの付着を低減することができる。また、蒸着装置全体としてのフットプリントの小型化を図ることができる。
【００１６】
本明細書で開示する発明の構成は、
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
成膜室には、前記基板平面が成膜室底面に対して垂直に配置され、基板を縦置にしたままＸ軸方向に移動させる手段（基板搬送機構）と、蒸着源と、該蒸着源をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に昇降させる手段（蒸着ホルダ移動機構）とを有し、
前記蒸着源をＺ軸方向に昇降させた後、前記基板をＸ軸方向に一定間隔で移動させることを繰り返して成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置である。
【００１７】
また、共蒸着や積層成膜を可能とするため、一つの成膜室に複数の蒸着源を設けてもよく、他の発明の構成は、
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
成膜室には、前記基板平面が成膜室底面に対して垂直に配置され、基板を縦置にしたままＸ軸方向に移動させる手段と、複数の蒸着源と、該蒸着源をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に昇降させる複数の手段とを有し、
前記複数の蒸着源をＺ軸方向に昇降させた後、前記基板をＸ軸方向に一定間隔で移動させることを繰り返して共蒸着または積層成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置である。
【００１８】
また、膜厚モニターを有する予備室を成膜室に連結して設けることが好ましく、他の発明の構成は、
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
成膜室には、前記基板平面が成膜室底面に対して垂直に配置され、基板を縦置にしたままＸ軸方向に移動させる手段と、蒸着源と、該蒸着源をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に昇降させる手段とを有し、
前記成膜室には膜厚計が設置された予備室が連結されており、
前記予備室で所定の成膜レートが得られた後に、前記蒸着源をＺ軸方向に昇降させ、前記基板をＸ軸方向に一定間隔で移動させることを繰り返して成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置である。
【００１９】
上記構成において、前記予備室に設置された膜厚計が、異なる距離に複数、例えばホスト材料用膜厚計やドーパント材料用膜厚計などが設置されていることを特徴としている。
【００２０】
また、上記構成において、前記予備室は前記成膜室を挟んで複数設けられていることを特徴としている。蒸着源は、一つの予備室から成膜室を通過してもう一つの予備室に移動することで、縦置きした基板に１ライン分の成膜がなされる。
【００２１】
上記膜厚モニターを有する予備室を複数設けることによって、膜厚モニターの寿命を延ばすことができる。
【００２２】
また、上記各構成において、Ｚ軸方向に昇降する前記蒸発源からは、１種類の蒸着材料が水平方向に放出されることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明においては、垂直に立てた基板に対して蒸着を行うため、蒸着材料は真空中で水平方向に飛ばすこととなる。そのため、容器も特徴を有しており、容器における蒸発開口（またはガイド）が側面に設けられ、蒸発開口から蒸着材料が水平方向に放出されるしくみとなっている。
【００２４】
また、他の発明の構成は、
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
前記蒸着源に設置される容器の側面には、蒸着材料を水平方向に放出する開口が設けられており、前記開口の最小径を有する面と容器の外壁面とが一致していることを特徴とする成膜装置を有する製造装置である。
【００２５】
また、上記のように容器を替える代わりに蒸着源を改造してもよく、その場合には蒸着源も特徴を有しており、蒸着源における蒸発開口（またはガイド）が側面に設けられ、蒸発開口から蒸着材料が水平方向に放出されるしくみとなっている。
【００２６】
また、他の発明の構成は、
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
前記蒸着源の側面には蒸着材料を水平方向に放出する開口が設けられており、開口の最小径を有する面と蒸着源の外壁面とが一致していることを特徴とする成膜装置を有する製造装置である。
【００２７】
また、上記構成において、前記開口は、内壁側面における開口面積よりも外壁側面における開口面積のほうが小さいことを特徴としている。こうすることによって開口付近の温度が下がらないようにし、開口がつまることを防止している。
【００２８】
また、上記構成において、前記蒸着源に設置される蒸着材料が収納された容器は、互いに独立して温度制御可能な上部加熱ヒータと下部加熱ヒータとで囲まれていることを特徴としている。上部加熱ヒータによって開口付近を加熱し、開口がつまることを防止している。
【００２９】
また、本発明の成膜装置を用い、ロード室と、搬送室と、成膜室とが、直列方向に連結されたインライン方式の製造装置（図６、図７にその一例を示す）とすることもできる。
【００３０】
また、ＥＬ材料を保存する容器として従来の容器、代表的には褐色のガラス瓶等を使用せず、蒸着装置に設置される予定の容器にＥＬ材料を直接収納し、搬送後に蒸着を行う製造システムとしてもよく、全自動化してスループットを向上させる製造システムを実現するとともに、材料メーカーで精製した蒸着材料への不純物混入を避けることが可能な一貫したクローズドシステムを実現することも可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本発明の製造装置の一例を図１に示す。
【００３３】
図１（Ａ）は、蒸着装置の斜視図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に対応する断面図を示している。１００は成膜室、１０１は基板、１０２は基板ホルダ、１０３は基板搬送機構、１０４ａ、１０４ｂは蒸着ホルダ、１０５ａ、１０５ｂは蒸着ホルダ移動機構、１０６ａ、１０６ｂは膜厚モニタ、１０７ａ、１０７ｂはシャッター、１０８ａ、１０８ｂは予備室をそれぞれ示している。
【００３４】
以下に成膜の手順を示す。
【００３５】
まず、真空度が５×１０−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａになるまで成膜室１００および予備室１０８ａ、１０８ｂを真空排気する。成膜室１００および予備室１０８ａ、１０８ｂは真空排気処理室と連結されており、真空排気して真空にすることも、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にすることもできる。真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプが備えられている。これにより各室と連結された搬送室の到達真空度を１０−５〜１０−６Ｐａにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００３６】
予め、蒸着ホルダには蒸着材料が収納された容器がセットしてあり、抵抗加熱により容器を予備室１０８ａまたは予備室１０８ｂでプレ加熱（蒸着開始温度よりも低い温度に加熱）しておく。
【００３７】
次いで、基板１０１を基板ホルダ１０２に固定し、基板搬送機構１０３によって縦置きの状態のままで成膜室１００内、そして成膜室内をＸ方向に搬送して、蒸着ホルダ移動機構１０５ａの近傍に基板を移動させる。なお、マスクを用いて選択的に成膜を行う場合には、基板とマスクとの位置合わせを行った後、基板とマスクの両方を基板ホルダに固定すればよい。
【００３８】
次いで、予備室において、蒸着ホルダを加熱して膜厚モニタで測定しながら、膜厚レートが安定する温度まで加熱する。
【００３９】
次いで、シャッター１０７ａ、１０７ｂを開け、蒸着ホルダ移動機構１０５ａによって蒸着ホルダ１０４ａをＺ方向に移動または往復させて成膜を行う。なお、ここでは、蒸着ホルダ移動機構１０５ａとして、回転ベルトおよび回転ローラなどで構成する機構を示すが特に限定されない。蒸着材料は水平方向に飛ばされて縦置きの基板表面に成膜される。例えば、蒸着ホルダ１０４ａを予備室１０８ａから成膜室１００に移動させ成膜を行い、さらに成膜室１００を通過して予備室１０８ｂに移動させて待機している間に、基板をあるピッチでＸ方向に移動させ、再び蒸着ホルダ１０４ａを途中、成膜室を経て予備室１０８ａに移動させる。予備室１０８ａ、１０８ｂではどちらでも膜厚レートが測定でき、成膜する膜厚を制御しやすくするとともに、膜厚モニタの寿命をのばすことができる。
【００４０】
次いで、基板搬送機構１０３により基板を蒸着ホルダ移動機構１０５ｂの近傍に移動させる。なお、ここでは、基板搬送機構１０３として、回転ベルトおよび回転ローラなどで構成する機構を示すが特に限定されない。次いで、上記と同様に、シャッターを開け、蒸着ホルダ移動機構１０５ｂによって蒸着ホルダ１０４ｂをＺ方向に移動または往復させて成膜を行う。
【００４１】
こうして積層成膜を行うことができる。ここでは、成膜室に２個の蒸着ホルダおよび蒸着ホルダ移動機構を備えた例を示したが特に限定されず、３個またはそれ以上設けて連続成膜を行ってもよい。
【００４２】
また、シャッター１０７ａ、１０７ｂとは別のシャッターを蒸着ホルダに設けてもよいし、蒸着ホルダと基板との間に基板シャッターを設けてもよい。
【００４３】
また、ここでは基板搬送機構が成膜室の側壁に設けた例を示しているが、成膜室の底面に基板搬送機構を設けてもよい。
【００４４】
また、蒸着ホルダと基板との間隔を調節する機構を設けてもよい。
【００４５】
図１に示す蒸着装置は、基板を縦置きとすることによって大面積基板に対して、基板のたわみをなくし、基板全面において均一な膜厚が得られる。また、その大面積基板に対応するマスクのたわみをなくすこともできる。
【００４６】
また、共蒸着を行う場合には、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、複数の蒸着ホルダ移動機構１０５ａ、１０５ｂの間隔を狭めて配置し、蒸発開口の向きを適宜調節して互いの蒸着中心１２１を基板の一点に合うように同時に蒸着を行えばよい。
【００４７】
また、図３（Ａ）中、１２０は共蒸着によって得られた蒸着膜を指している。
【００４８】
なお、図３（Ａ）は、共蒸着を行う場合における蒸着ホルダ周辺の上面図の一部を示しており、図３（Ｂ）は対応する側面図を示している。また、図３（Ａ）および図３（Ｂ）において、図１に対応する箇所には、同一の符号を用いている。
【００４９】
（実施の形態２）
ここでは水平方向に蒸着材料を飛ばすための容器の断面構造の一例を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）に示すように蒸発口となる開口１１２は容器１１０側面に設けられており、開口の形状に特徴がある。
【００５０】
なお、図２（Ａ）に示す容器は、全体が円筒形状であり、開口を有する容器１１０（上部）と容器１１１（下部）とからなっている。蒸着材料１１３を容器１１１（下部）に収納した後に容器１１０（上部）で蓋をする。
【００５１】
もし、容器の内側から外側に向かう斜面を有するテーパー状とし、開口の最小径が少しでも側壁内側に位置させた容器とした場合には、外側の雰囲気と接する側壁の表面積が大きくなってしまい冷えやすくなってしまう。
【００５２】
冷えやすいと開口に蒸着材料が固着してつまりやすくなるため、本発明では、容器１１０の内壁面における開口面積が外壁面における開口面積より大きい形状、即ち、容器１１０の外側から内側に向かう斜面のみを有するテーパー状としている。図２（Ａ）に示すように容器側面に開口の最小径が位置する。また、容器の開口端部をもっとも薄い部分とすることで加熱されやすいようにしている。
【００５３】
また、蒸着ホルダ（全体は図示しない）にセットした際には、図２（Ｂ）に示すように、上部容器１１０を加熱する加熱手段（上部ヒータ１１４）と、下部容器１１１を加熱する加熱手段（下部ヒータ１１５）とが接するようにすることが好ましい。蒸着を行う場合には、上部ヒータ１１４は、下部ヒータ１１５の加熱温度と同一またはそれ以上とすることが好ましい。上部ヒータ１１４は、加熱させることによって上部容器１１０内壁への蒸着物固着を防ぐこともできる。
【００５４】
また、本発明の容器を用いた場合、開口１１２からは大きな粒子が飛びだしにくいという特徴を有している。特に、大量の蒸着材料を一度に蒸着しようとすると、突沸が生じて図２（Ｂ）に示すように大きな粒１１６が上に飛び出す恐れがあるが、容器内部の天井にぶつかり、再び元の位置に戻される。或いは、大きな粒１１６が上に飛び出して容器内部の天井に固着した後、上部ヒータにより再蒸発させられて容器内部の天井から底部の方向に向けて蒸着する。この場合、容器内部の底部から天井へ向かう蒸着材料と、容器内部の天井から底部へ向かう蒸着材料とで対流を生じさせて、開口１１２から水平方向に蒸着材料を飛ばす。
【００５５】
また、開口１１２の形状は、円形、楕円形、矩形、または細長い長方形としてもよい。
【００５６】
なお、上部容器を加熱する加熱手段は、特に必要がなければ設けなくともよい。
【００５７】
また、共蒸着を行う場合には一つの成膜室に蒸着源ホルダを複数設けて図３に示す構造とすればよい。なお、複数の蒸着ホルダを移動させるためにそれぞれ移動機構も設ける。複数の蒸着源の蒸発中心が重なるように蒸発開口の向きを適宜調節する。また、複数の蒸着源の蒸発中心が重なるように蒸着源ホルダの移動機構全体の向きを変更可能としてもよい。
【００５８】
また、開口の位置の異なる容器（上部）を複数種類用意して、適宜、付け替えることによって蒸発中心が重なるように調節してもよい。
【００５９】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００６０】
（実施例）
［実施例１］
図４（Ａ）に製造装置の一部の上面図を示す。なお、図４（Ａ）では簡略化のため、予備室の図示は省略している。成膜室２００は、インライン式の製造装置の一部となっており、成膜室２００に隣接して連結されるチャンバーとしては、同じ基板縦置き型の蒸着装置、基板縦置き型のスパッタ装置、基板とマスクとのアライメント室、基板ロード室、基板アンロード室などが挙げられる。
【００６１】
ここではゴミの混入を防ぎ、且つ、成膜室２００の真空度を維持するために、成膜室に連結する設置室２１０を設け、設置室２１０で蒸着材料を収納した容器２１２をセットする。即ち、設置室は、大気と真空との繰り返しになるが、成膜室を常に高真空に保つシステムを提供する。
【００６２】
まず、扉２１５から容器２１２を設置室２１０に搬入し、容器設置台２１３上に容器２１２をセットする。そして設置室２１０内を成膜室２００と同程度に真空排気した後、ゲート２１４を開ける。次いで、蒸着ホルダ２０４を設置室付近に移動させておき、真空ロボット２１１によって容器２１２を容器設置台２１３から蒸着ホルダ２０４に移動させ、セットする。容器２１２を蒸着ホルダ２０４にセットしたらゲート２１４を閉め、蒸着ホルダ２０４を予備室２０８ａまたは予備室２０８ｂに移動させて蒸着材料の加熱を開始する。
【００６３】
蒸着材料としては、低分子からなる有機化合物材料、例えば、、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体が挙げられる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などのトリアゾール誘導体、２，２’，２”−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］（略称：ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体を用いることができる。
【００６４】
蒸着材料の加熱を行い、予備室２０８ａまたは予備室２０８ｂに設置された膜厚モニタ２０６で所望の膜厚レートが安定して得られようになったら成膜室２００に基板２０１を搬入する。予め、連結されたチャンバーで基板とマスク（図示しない）のアライメントを行い、基板ホルダ２０２で基板を縦置き状態で固定したまま大気にふれることなく成膜室２００に搬入する。成膜室内においては、基板搬送機構２０３により基板２０１を縦置きとしたままＸ方向に移動させる。
【００６５】
基板を蒸着ホルダ２０４近傍に移動させた後、シャッター２０７ａ、２０７ｂを開けて予備室２０８ａ（或いは予備室２０８ｂ）から成膜室２００に蒸着ホルダ２０４をＺ軸方向に移動（または往復）させる。蒸着ホルダ２０４からは水平方向に蒸着材料が放出され、蒸着ホルダ２０４のＺ軸方向の移動（または往復）と、基板のＸ方向の移動と、を繰り返すことによって、基板２０１上に成膜される。
【００６６】
例えば、蒸着源ホルダ２０４を３０ｃｍ／分〜３００ｃｍ／分でＺ方向に移動させればよい。
【００６７】
図４に示す蒸着装置を用いれば、基板は立てた状態で搬送させるので、大面積基板であっても、たわむことなく、これらの上記成膜作業を繰り返すことで基板全面に成膜を行うことができる。
【００６８】
また、基板２０１と蒸着源２０４との間隔ｄを代表的には５０ｃｍ以下、好ましくは３０ｃｍ以下、さらに好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させている。
【００６９】
ここでは１つの蒸着ホルダと、一つの蒸着ホルダ移動機構によって単層を形成する例を示したが特に限定されず、一つの成膜室に２つ以上の蒸着ホルダおよび蒸着ホルダ移動機構を設けて、２層以上の積層を行ってもよい。
【００７０】
また、本実施例は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることができる。
【００７１】
［実施例２］
実施例１では、設置室２１０から真空ロボット２１１で容器を搬送し、蒸着ホルダにセットするため、蒸着ホルダにも工夫が必要である。
【００７２】
そこで、本実施例では、設置室２１０から真空ロボット２１１で容器を搬送し、蒸着ホルダへのセットを容易なものとする蒸着ホルダの一例を図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す。なお、図５（Ａ）は容器をセットする際の蒸着ホルダの様子を示す断面図であり、図５（Ｂ）は蒸着時における蒸着ホルダの様子を示す断面図である。
【００７３】
蒸着ホルダは、上部部品５０２と下部部品５０３とで構成されており、それぞれ移動機構５０５、５０６、加熱機構（上部ヒータ５１３、下部ヒータ５１２）が設けられており、別々に移動することが可能となっている。
【００７４】
また、本実施例においては、容器５００は通常のルツボを使用することが可能となっており、上部部品５０３に設けられた開口５０７から蒸着材料を水平方向に放出するしくみとしている。冷えやすいと開口に蒸着材料が固着してつまりやすくなるため、本実施例では、上部部品５０３の内壁面における開口面積が外壁面における開口面積より大きい形状、即ち、上部部品５０３の外側から内側に向かう斜面のみを有するテーパー状としている。図５（Ａ）に示すように上部部品５０３側面に開口の最小径が位置する。また、上部部品５０３の開口端部をもっとも薄い部分とすることで加熱されやすいようにしている。
【００７５】
また、移動機構５０５は回転機能も有しており、開口５０７の向き、即ち、蒸着材料を放出する向きを自由に変更できる。
【００７６】
また、本発明の蒸着ホルダを用いた場合、開口５０７からは大きな粒子が飛びだしにくいという特徴を有している。特に、大量の蒸着材料を一度に蒸着しようとすると、突沸が生じて大きな粒が上に飛び出す恐れがあるが、上部部品５０３内部の天井にぶつかり、再び元の位置に戻される。
【００７７】
図５（Ａ）に示すように、容器（ルツボ）５００をセットする際には、上部部品５０３を上方に移動して設置室の真空ロボットが下部部品５０２に容器５００をセットする。その後、上部部品５０３を下に移動させて上部部品５０３と下部部品５０２とを連結させる。確実に連結を行うため、フック（図示しない）を設け、上部部品５０３を回転させて固定できるようにしてもよい。
【００７８】
なお、蒸着の際には、図５（Ｂ）に示すように、連結させたまま蒸着ホルダ全体を移動させる。
【００７９】
また、蒸着を行う場合には、上部ヒータ５１３は、下部ヒータ５１２の加熱温度と同一またはそれ以上とすることが好ましい。それぞれヒータ制御機能は、独立して制御できるよう異なる部分（例えば、上部ヒータ５１３のヒータ制御機能は移動機構５０６に内蔵されている）に設置されている。上部ヒータ５１３は、加熱させることによって上部部品５０３内壁への蒸着物固着を防ぐこともできる。また、蒸着終了後に上部ヒータ５１３および下部ヒータ５１２を加熱することによって、連結部分に蒸着材料が入り込み固着して分離不可能となる不具合を防ぐこともできる。
【００８０】
また、実施例１では、蒸着ホルダ移動機構として回転ベルトおよび回転ローラを用いた例を示したが、本実施例では移動機構５０５、５０６としてレール部５０８を利用した車輪（図示しない）を用いた例を示している。移動機構５０５、５０６内部にはレール部５０８を挟むように車輪が複数設けられ、車輪を駆動することによって、レール部５０８に沿って蒸着ホルダをＺ方向に移動させることができる。
【００８１】
また、本実施例は、実施の形態１、または実施例１と自由に組み合わせることができる。
【００８２】
［実施例３］
本実施例では、量産システムに好適なインライン方式の製造装置の例を図６に示す。
【００８３】
各チャンバーの出入口部を真空搬送経路でループ状に接続し、その内部に基板ホルダの搬送ラインを設ける。なお、図６に示すように、蒸着の終えた基板を成膜装置の上方で搬送することによって製造装置全体としてのフットプリントを縮小している。
【００８４】
図６において、６００はロード室、６０１は前処理室、６０２は成膜室（ホール輸送層やホール注入層を蒸着する蒸着室）、６０３は成膜室（発光層を蒸着する蒸着室）、６０４は成膜室（電子輸送層や電子注入層を蒸着する蒸着室）、６０５は上昇リフト機構を有する基板搬送室、６０６は水平移動機構を有する基板搬送室、６０７は下降リフト機構を有するアンロード室である。なお、各チャンバー間はゲート弁が設けられている。
【００８５】
なお、成膜室６０２〜６０４は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１、または実施例２に示した基板縦置き型の蒸着装置を用いる。
【００８６】
流れとしては、まず、陽極が形成された基板をロード室６００にセットする。縦置きでセットすることができる機構が望ましいが、横置きでセットした基板をロード室内で縦置きとする機構を備えてもよい。次いで、ロード室内を真空排気してゲート弁を開けて基板を搬送ロボット等により前処理室６０１に搬入する。前処理室６０１では、脱ガスのための加熱処理を行ったり、マスク（図示しない）のアライメントを行ったり、基板ホルダ（図示しない）への基板固定を行ったりする。前処理室６０１には、基板ホルダを順に搬送するフィード搬送機構（図示しない）が設けられており、複数の基板ホルダを並べて所定のタクトで間欠搬送する搬送ラインが構成されている。次いで、基板（およびマスク）が縦置きのまま固定された基板ホルダを搬送して成膜室６０２に搬入する。成膜室６０２では蒸着ホルダがＺ軸方向に移動しながら水平方向に蒸着材料が放出され、縦置きの基板に成膜が行われる。
【００８７】
次いで、成膜室６０２と同様にして、成膜室６０３、６０４で順次、有機化合物を含む膜の成膜が行われる。成膜を終えた基板は、基板搬送室６０５に搬入され上昇リフト機構により上昇させ、さらに基板搬送室６０６を介してアンロード室６０７に搬入される。アンロード室６０７で基板を下降させて取り出すしくみとしている。ここでは図示しないが、アンロード室は、大気に触れることなく、さらに陰極を形成するチャンバーと、封止を行うためのチャンバーとが連結され、搬送できるようにすることが望ましい。単色発光パネルである場合には、マスクを変更して金属材料からなる陰極を形成し、その後、封止基板または封止缶により封入すれば発光装置が完成する。また、フルカラー発光パネルを作製する場合には、発光色ごとにマスクを変更して塗り分ける必要があるため、図６に示す装置をＲ用、Ｇ用、Ｂ用とを適宜連結した装置とすることが望ましい。
【００８８】
また、１方向の連続ラインとして図７に示すようなレイアウトとしてもよい。
【００８９】
図７において、７００はロード室、７０１は前処理室、７０２は成膜室（ホール輸送層やホール注入層を蒸着する蒸着室）、７０３は成膜室（発光層を蒸着する蒸着室）、７０４は成膜室（電子輸送層や電子注入層を蒸着する蒸着室）、７０５は成膜室（陰極となる金属層を蒸着する蒸着室）、７０６は成膜室（保護膜となる無機絶縁膜をスパッタする基板縦置き型のスパッタ室）、７０７はアンロード室である。
【００９０】
なお、成膜室７０２〜７０４は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１、または実施例２に示した基板縦置き型の蒸着装置を用いる。
【００９１】
図７では成膜室７０６で陰極上に保護膜を形成することによって封止を行っているが特に限定されず、成膜室７０６に代えて、封止基板や封止缶による封止工程を行うチャンバーとしてもよい。
【００９２】
また、図６に示す製造装置と、図７に示す製造装置を組み合わせることによって、陽極上への有機化合物膜の成膜から陰極の形成、さらには封止までの作製を全自動化したインライン方式の製造装置を完成させてもよい。
【００９３】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１、または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【００９４】
【発明の効果】
本発明により、蒸着材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減することができる。
【００９５】
また、大面積基板およびマスクのたわみをなくし、基板全面において均一な膜厚が得られる蒸着装置を実現するとともに、製造装置全体としてのフットプリント縮小を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】成膜装置の斜視図および断面図を示す図。（実施の形態１）
【図２】容器の断面図を示す図。（実施の形態２）
【図３】共蒸着を示す図。（実施の形態１）
【図４】成膜装置の上面図および断面図。（実施例１）
【図５】蒸着ホルダの一例を示す断面図。（実施例２）
【図６】インライン方式の製造装置の側面図。（実施例３）
【図７】インライン方式の製造装置の側面図。
【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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