(57)【要約】【課題】有機薄膜を成膜する際に、成膜された薄膜の膜厚を均一にし、膜質が良好になる技術を提供する。【解決手段】本発明の蒸発源３ａは、蒸着材料４０ａを収容する収容容器３０ａと、その上に配置されて貫通孔３３ａが設けられた蓋部材３１ａと、その貫通孔３３ａより下方に配置され、貫通孔３３ａの外周よりも周縁部が外側に位置する防着板３２ａとを有しており、蓋部材３１ａと防着板３２ａとはともに加熱できるように構成されている。蒸着材料４０ａが溶融又は昇華して、液滴又は固体の状態で飛び出しても、飛び出した液滴又は固体は蓋部材３１ａ又は防着板３２ａのいずれか一方に付着した後、加熱されて蒸発するので、蒸発材料が液滴又は固体の状態で蒸発源３ａの外部に飛び出すことはない。従って、膜質が劣化したり、装置内部が液滴又は固体で汚染されることもない。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容容器と、
前記収容容器の開口近傍に位置し、前記収容容器の開口を蓋する蓋部材と、
前記蓋部材に設けられ、前記収容容器の開口と連通する貫通孔と、
前記蓋部材の貫通孔と前記収容容器の内部底面との間に、前記蓋部材と離間して配置された防着板とを有し、
前記防着板の周縁部は、前記貫通孔の外周よりも外側に位置する蒸発容器。
【請求項２】
前記蓋部材及び前記防着板は、抵抗発熱体で構成された請求項１記載の蒸発容器。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項記載の蒸発容器であって、導電材料からなる取付部材を更に有し、
前記防着板は、前記取付部材により前記蓋部材に取り付けられ、
前記蓋部材に電圧を印加すると、前記取付部材を介して前記防着板に電流を流すように構成された蒸発容器。
【請求項４】
前記蓋部材は細長に形成され、
前記蓋部材の両端に、電流導入端子がそれぞれｌ個ずつ設けられた請求項１乃至３のいずれか１項記載の蒸発容器。
【請求項５】
収容容器と、
前記収容容器内に配置された蒸発材料と、
前記収容容器の開口近傍に位置し、前記収容容器の開口を蓋する蓋部材と、
前記蓋部材に設けられ、前記収容容器の開口と連通する貫通孔と、
前記蓋部材の貫通孔と、前記収容容器の内部底面との間に、前記蓋部材と離間して配置された防着板とを有し、
前記防着板の周縁部は、前記貫通孔の外周よりも外側に位置し、
前記蓋部材及び前記防着板は、発熱すると前記蒸着材料を加熱するように構成された蒸発源。
【請求項６】
前記蒸着材料が加熱されて溶融又は昇華し、溶融又は昇華した該蒸着材料が液滴または固体粒子となって飛び出す際に、前記液滴又は固体粒子の軌跡が、前記蓋部材及び前記防着板の少なくともいずれか一方と交わるように構成された請求項５記載の蒸発源。
【請求項７】
請求項５又は６のいずれか１項記載の蒸発源であって、前記蓋部材及び前記防着板は、抵抗発熱体で構成された蒸発源。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかｌ項記載の蒸発源であって、導電材料からなる取付部材を更に有し、
前記防着板は、前記取付部材により前記蓋部材に取り付けられ、前記蓋部材に電圧を印加すると、前記取付部材を介して前記防着板に電流を流すように構成された蒸発源。
【請求項９】
前記蓋部材は細長に形成され、
前記蓋部材の両端に、電流導入端子がそれぞれ１個ずつ設けられた請求項５乃至８のいずれか１項記載の蒸発源。
【請求項１０】
真空蒸着方法であって、
収容容器と、前記収容容器内に配置された蒸発材料と、前記収容容器の開口近傍に位置し、前記収容容器の開口を蓋する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記収容容器の開口と連通する貫通孔と、前記蓋部材の貫通孔と前記収容容器の内部底面との間に、前記蓋部材と離間して配置された防着板とを有し、前記防着板の周縁部は前記貫通孔の外周よりも外側に位置し、前記蓋部材及び前記防着板は、発熱すると前記蒸着材料を加熱するように構成されている蒸発源を使用し、
前記蓋部材の前記貫通孔に対面するように基板を配置する工程と、
前記収容容器内の前記蒸発材料を加熱し、前記蒸発材料から蒸気、液滴、および固体粒子を飛び出させる工程と、
前記液滴および固体粒子を前記貫通孔から外へ飛び出さないように前記防着板で遮る工程と、
前記貫通孔を通じて前記蒸気を流出させ、前記基体上に前記蒸発材料の膜を形成させる工程とを具備する真空蒸着方法。
【請求項１１】
請求項１０の真空蒸着方法であって、さらに、前記防着板を加熱し、前記防着板に付着した前記蒸発材料を蒸発させる工程を具備する真空蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発容器及び蒸発源に関し、特に、有機ＬＥＤ素子の製造に用いられ、有機蒸着材料薄膜を成膜する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラーフラットパネルディスプレイ用の素子として、有機ＬＥＤ素子が注目されている。有機ＬＥＤ素子は、蛍光性有機化合物を電気的に励起して発光させる自発光型素子で、高輝度、高視野角、面発光、薄型で多色発光が可能てあり、しかも数Ｖという低電圧の直流印加で発光する全固体素子で、かつ低温においてもその特性の変化が少ないという特徴を有している。
【０００３】
かかる有機ＬＥＤ素子は有機多層膜を有しており、有機ＬＥＤ素子の製造には、有機薄膜を成膜する技術が不可欠である。通常、有機薄膜を成膜するには、真空蒸着法が用いられている。
【０００４】
図８は、従来の有機ＬＥＤ素子を製造する際に、有機薄膜を成膜する真空蒸着装置の概略構成図である。図８に示すように、この真空蒸着装置１０１にあっては、真空槽１０２の下部に一対の蒸発源１０３ａ、１０３ｂが配設されるとともに、この蒸発源１０３の斜め上方に、基板ホルダー１０６が配置されている。基板ホルダー１０６は、成膜対象物である基板を保持できるように構成されている。
【０００５】
これらの蒸発源１０３ａ、１０３ｂは、それぞれ有底の容器１３０ａ、１３０ｂと、容器１３０ａ、１３０ｂの内部に収容され、有機材料からなる蒸着材料１４０ａ、１４０ｂと、容器１３０ａ、１３０ｂの周囲に密着して配置されたヒータ１３１ａ、１３１ｂとを備えている。ヒータ１３１ａ、１３１ｂは抵抗発熱体で構成され、真空槽１０２の外部に配置された電源１７０に接続されており、電源１７０を起動してヒータ１３１ａ、１３１ｂに通電すると、ヒータ１３１ａ、１３１ｂが発熟して容器１３０ａ、１３０ｂを加熱し、容器１３０ａ、１３０ｂ内の蒸着材料１４０ａ、１４０ｂを加熱して溶融又は昇華させ、蒸発させられるようになっている。
【０００６】
かかる真空蒸着装置１０１を用いて、基板表面に有機薄膜を成膜するには、予め真空排気系で真空槽１０２の内部を所定真空度まで真空排気しておき、真空槽１０２内部の真空状態を維持した状態で、基板を真空槽１０２内に導入し、基板ホルダー１０６に、表面が下方を向くように基板を保持させる。その基板を図８中の符号１０５に示す。次いで、基板１０５の表面の下方に、所望のパターンが形成されたマスク１０４を配置させる。
【０００７】
その後、電源１７０を起動して、蒸発源１０３ａ、１０３ｂから蒸着材料１４０ａ、１４０ｂをそれぞれ蒸発させる。すると、蒸着材料１４０ａ、１４０ｂの蒸気が上昇し、マスク１０４を介して基板１０５の表面に到達することにより、基板１０５の表面に、マスク１０４に形成されたパターンと同じパターンの有機簿膜が成膜される。
【０００８】
しかしながら、近年、マスクのピッチのファイン化に伴い、従来の技術では均一な膜厚分布を得ることが困難で、このため、画素の発光にむらが生ずるとともに、膜厚の薄い領域において電流が流れ過ぎることによって素子の劣化を引き起こし、これにより有機ＬＥＤ素子の寿命が制限されるという問題があった。このため、均一な膜厚の有機簿膜を成膜したいという要求があった。
【０００９】
さらに、加熱されて溶融又は昇華された有機蒸着材料の一部は、液滴又は固体の状態で飛び出すことがある。その飛び出した蒸着材料の液滴又は固体が、蒸着源の外へ放出されてしまい、装置の内壁に付着すると、装置内部が汚染してしまう。さらに、その液滴又は固体が基板表面に到達すると、成膜された薄膜の膜質が低下してしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
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てあり、均一な膜厚分布で、かつ膜質が良好な有機薄膜を形成する技術を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は蒸発容器であって、収容容器と、前記収容容器の開口近傍に位置し、前記収容容器の開口を蓋する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記収容容器の開口と連通する貫通孔と、前記蓋部材の貫通孔と、前記収容容器の内部底面との間に、前記蓋部材と離間して配置された防着板とを有し、前記防着板の周縁部は、前記貫通孔の外周よりも外側に位置する。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の蒸発容器であって、前記蓋部材及び前記防着板は、抵抗発熱体で構成されている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項ｌ又は２のいずれかｌ項記載の蒸発容器であって、導電材料からなる取付部材を更に有し、前記防着板は、前記取付部材により前記蓋部材に取り付けられ、前記蓋部材に電圧を印加すると、前記取付部材を介して前記防着板に電流を流すように構成されている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の蒸発容器であって、前記蓋部材は細長に形成され、前記蓋部材の両端に、電流導入端子がそれぞれ１個ずつ設けられている。
【００１５】
本発明の蒸発容器によれば、収容容器と、蓋部材と、蓋部材に設けられた貫通孔と、防着板とを有し、防着板は貫通孔と収容容器の内部底面との間に配置され、防着板の周縁部は、貫通孔の外周よりも外側に位置している。この防着板は、導電材料からなる取付部材により蓋部材に取り付けられており、蓋部材に電圧を印加すると、蓋部材に電流を流すことができるとともに、取付部材を介して防着板に電流を流すことができるように構成されている。
【００１６】
このように構成して、蓋部材及び防着板を、抵抗発熱体で構成すると、蓋部材に電圧を印加して、蓋部材から、取付部材を介して防着板に電流を流すことにより、蓋部材及び防着板の両方を発熱させることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、蒸発源であって、収容容器と、前記収容容器内に配置された蒸着材科と、前記収容容器の開口近傍に位置し、前記収容容器の開口を蓋する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記収容容器の開口と連通する貫通孔と、前記蓋部材の貫通孔と、前記収容容器の内部底面との間に、前記蓋部材と離間して配置された防着板とを有し、前記防着板の周縁部は、前記貫通孔の外周よりも外側に位置し、前記蓋部材及び前記防着板は、発熱すると前記蒸着材料を加熱するように構成されている。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の蒸発源であって、前記蒸着材料が加熱されて溶融又は昇華し、溶融又は昇華した該蒸着材料が液滴又は固体になって飛び出す場合には、前記液滴又は固体の軌跡は、前記蓋部材及び前記防着板の少なくともいずれか一方と交わるように構成されている。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６のいずれか１項記載の蒸発源であって、前記蓋部材及び前記防着板は、抵抗発熱体で構成されている。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項５乃至７のいずれか１項記載の蒸発源であって、導電材科からなる取付部材を更に有し、前記防着板は、前記取付部材により前記蓋部材に取り付けられ、前記蓋部材に電圧を印加すると、前記取付部材を介して前記防着板に電流を流すように構成されている。
【００２１】
請求項９記載の発明は、請求項５乃至８のいずれか１項記載の蒸発源であって、前記蓋部材は細長に形成され、前記蓋部材の両端に、電流導入端子がそれぞれ１個ずつ設けられている。
【００２２】
本発明の蒸発源によれば、本発明の蒸発容器の収容容器内部に蒸着材料を収容した状態で、蓋部材及び防着板を加熱し、蒸着材料を溶融又は昇華すると、溶融又は昇華した蒸着材料の液滴又は固体が飛び出した場合には、該液滴又は固体の軌跡は、蓋部材及び防着板の少なくともいずれか一方と交差するように構成されている。
【００２３】
このように構成することにより、飛散した液滴又は固体状の蒸着材料は、蓋部材及び防着板の少なくともいずれか一方の表面に到達する。これらの蓋部材及び防着板をともに加熱しておけば、飛散した液滴又は固体状の蒸着材料が到達しても、その蒸着材料は蓋部材及び防着板により加熱され、蒸発して蒸気として蒸発源の外部へと放出されることになる。このため、液滴又は固体状の蒸着材料が蒸発源の外へと飛び出すことはない。従って、従来生じていた蒸着装置内部の汚染や、薄膜の膜質の劣化等の間題が生じなくなる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は真空蒸着方法であって、収容容器と、前記収容容器内に配置された蒸発材料と、前記収容容器の開口近傍に位置し、前記収容容器の開口を蓋する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記収容容器の開口と連通する貫通孔と、前記蓋部材の貫通孔と、前記収容容器の内部底面との間に、前記蓋部材と離間して配置された防着板とを有し、前記防着板の周縁部は、前記貫通孔の外周よりも外側に位置し、前記蓋部材及び前記防着板は、発熱すると前記蒸着材料を加熱するように構成された蒸発源を設ける工程と、前記蓋部材の前記貫通孔に対面するように基板を配置する工程と、前記収容容器内の前記蒸発材料を加熱し、前記蒸発材料から蒸気、液滴、および固体粒子を飛び出させる工程と、前記液滴および固体粒子を前記貫通孔から外へ飛び出さないように前記防着板で遮る工程と、前記貫通孔を通じて前記蒸気を流出させ、前記基体上に前記蒸発材料の膜を形成させる工程とを具備する。
【００２５】
請求項１１の真空蒸着方法は、請求項１０の方法において、前記防着板を加熱し、前記防着板に付着した前記蒸発材料を蒸発させる工程をさらに具備する。
【００２６】
本発明の真空蒸着方法によっても、前記蒸発容器および前記蒸発源と同様の優れた効果が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
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、本発明の蒸発源が用いられた成膜装置を示している。
図１は、本発明に係る薄膜形成装置の好ましい実施の形態の正面側断面図、図２（ａ）は、同薄膜形成装置の側面側断面図、図２（ｂ）は、同実施の形態の仕切り部の平面図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態の成膜装置１は、図示しない真空排気系に接続された真空槽２を有し、この真空槽２内部の下方には蒸発源３が配設されている。上述した蒸発源３は複数（ここでは３個）の蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃで構成されている。
【００２９】
図３は、蒸発源３の平面図を示している。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれが図３のＡ―Ａ線断面図とＢ―Ｂ線断面図を示している。各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃは、平面形状が細長の長方形形状であって、石英からなる有底の収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有している。これらの収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、それぞれの開口が上方に向いた状態で、その長手方向について互いに平行になるように配置されている。このうち、収容容器３０ｂ、３０ｃは、収容容器３０ａの両側に配置されている。各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃ上には、蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃがそれぞれ配置されている。
【００３０】
各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、平面形状が細長い長方形状の板からなり、長手方向の辺（以下長辺と称する。）の両側はともに垂直に折り曲げられている。折り曲げられた部分（以下折り曲げ部と称する。）を図４（ａ）、（ｂ）中の符号９０ａ、９０ｂ、９０ｃにそれぞれ示す。各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃでは、それぞれの長辺は、各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃの各長辺よりも長く、また、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの各折り曲げ部９０ａ、９０ｂ、９０ｃの間隔は、各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃの幅より若干大きく、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、折り曲げ部９０ａ、９０ｂ、９０ｃを鉛直下方に向けた状態でそれぞれが収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃの上に乗り、乗った状態で各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃの開口を蓋することができるようになっている。本実施形態では、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの長辺の長さはいずれも６００ｍｍになっている。また、中央に配置された収容容器３０ａ上の蓋部材３１ａの幅は２６ｍｍであって、その両側に配置された収容容器３０ｂ、３０ｃ上の蓋部材３１ｂ、３１ｃの幅は１０ｍｍである。
【００３１】
各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃのほぼ中央の領域には、平面形状が細長矩形の貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃがそれぞれ設けられている。本実施形態では、各貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃの長手方向の長さはいずれも５００ｍｍである。また、中央に配置された貫通孔３３ａの幅は１０．６ｍｍであって、その両側に配置された貫通孔３３ｂ、３３ｃの幅は４．２ｍｍである。
【００３２】
各貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃの下方であって、各貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃの内部底面との間には、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと離間して、防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃがそれぞれ水平に配置されている。
【００３３】
各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃはともに細長の長方形板状に形成され、そのそれぞれは各貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃよりも大きく形成されている。これらの防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、それぞれの周縁部が、各貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃの外周の外側に位置するように配置されている。
【００３４】
本実施形態では、中央に配置された収容容器３０ａ内の防着板３２ａの幅は１６ｍｍであって、その両側に配置された収容容器３０ｂ、３０ｃ内の各防着板３２ｂ、３２ｃの幅は１３ｍｍである。
【００３５】
各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの四隅の部分であって、蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの底面と対向する部分には、図４（ｂ）に示すように、それぞれ棒状の取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃの下端が固定されている。これらの取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃの上端部はそれぞれ蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの底面に固定されており、結果として各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、それぞれが取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃで各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃに吊り下げられている。
【００３６】
各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと離間して配置されており、取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃが設けられていない箇所では、図４（ａ）に示すように、各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃと各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃとの間に間隙が設けられている。
【００３７】
細長の各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの一端には、電流導入端子７５ａ、７５ｂ、７５ｃがぞれぞれ１個ずつ取り付けられており、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３ｌｃの他端には、電流導入端子７６ａ、７６ｂ、７６ｃがそれぞれ１個ずつ取り付けられている。
【００３８】
これらの電流導入端子７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７６ａ、７６ｂ、７６ｃはともに真空槽２の外部に配置された電源８０に接続されている。
【００３９】
各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃとはともにＴａ等の抵抗発熱体で構成され、また、各取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃはＴａ等の導電材料で構成されており、電源８０を起動すると、電流は、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの一端にそれぞれ設けられた電流導入端子７５ａ、７５ｂ、７５ｃから、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、各取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃを介して、各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃへ流れ、その後、各取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃとを介して、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの他端にそれぞれ設けられた電流導入端子７６ａ、７６ｂ、７６ｃへと流れる。
【００４０】
このように、電流は、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの長手方向に流れ、これらのほぼ全部の領域に流れる。
【００４１】
上述したように、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃとはともに抵抗発熱体で構成されており、電流が流れると、各蓋部材３１ａ，３１ｂ、３１ｃと各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃとはともに発熱するようになっている。電流は上述したように、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃのほぼ全部に流れるので、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃはほぼ全部が均一に発熱する。
【００４２】
上述した各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃの間には、仕切り板３４、３５がそれぞれ鉛直に配置されている。
【００４３】
さらに、本実施の形態においては、真空槽２内部の蒸発源３上方に、仕切部材７が配置されている。仕切部材７は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の材料からなるもので、平面が長方形形状の有底容器状に形成されており、その開口が鉛直下方に向いた状態で、蒸発源３を上方から覆うように配置されている。
【００４４】
図１、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、蒸発源３の鉛直上方で、仕切部材７の上部の中央部分には、細長いスリット形状のアパーチャー７０が設けられている。
【００４５】
図２（ａ）及び図６に示すように、このアパーチャー７０は、各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃの貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃとほぼ平行に設けられている。
【００４６】
図１に示すように、本実施の形態においては、蒸発源３と仕切部材７が、例えば図示しないボールねじを用いて、共に同一方向に同期して移動するように構成されている。この場合、蒸発源３及び仕切部材７が移動する方向は、各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃ及びアパーチヤー７０の幅方向である。
【００４７】
真空槽２の内部天井側には基板ホルダー４が設けられている。この基板ホルダー４は、蒸着膜を成膜する対象である基板を、成膜面が鉛直下方を向く状態で保持できるように構成されている。図１には、基板ホルダー４に基板が保持された状態を示し、保持された基板を符号５に示している。保持された基板５の下方近傍にはマスク６が配置されている。
【００４８】
上述した構成の成膜装置で、成膜対象である基板表面に、有機薄膜を成膜するには、まず、蒸発源３の各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃのうち、中央に配置された収容容器３０ａ内部に、有機薄膜のホスト材料となる蒸着材料を入れ、その収容容器３０ａの両側にそれぞれ配置された各収容容器３０ｂ、３０ｃの内部に、それぞれ有機薄膜のドーパント材料となる蒸着材料を入れる。
【００４９】
この実施の形態では、ホスト材料となる蒸着材料をＡｌｑ３（トリ−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＩＩＩ））とし、ドーパント材料となる蒸着材料をＤＣＪＴＢ（プロパンジニトリル［２−（１，１−ジメチルエチル）−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ、５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］）および／またはＲｕｂｒｅｎｅとする。図中の符号４０ａ、４０ｂ、４０ｃに、各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃにそれぞれ収容された蒸着材料を示す。
【００５０】
基板ホルダ４に、成膜面が鉛直下方を向く状態で基板５を保持させ、保持された基板５の下方近傍にマスク６を配置する。さらに、蒸発源３及び仕切部材７を移動させ、仕切部材のアパーチャー７０の中心軸線を、マスク６の外側の位置に位置させる。図１の二点鎖線に、その状態における蒸発源３及び仕切部材７の位置を示す。
【００５１】
この状態で真空排気系を起動し、内部を真空排気する。真空槽２内部の圧力が、真空蒸着に適した圧力以下になったら、電源８０を起動する。すると、蒸発源３の各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃとが発熟する。
【００５２】
各収容容器３０ａ、３０ｂ、３０ｃに収容された蒸着材料４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すように、各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの下方に位置しており、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃと各防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃとが発熱すると、各蒸着材料４０ａ、４０ｂ、４０ｃは加熱されて溶融又は昇華し、液化又は固体化した後、その液面又は固体面から蒸発する。
【００５３】
図５（ａ）は、中央に配置された蒸発源３ａにおいて、その内部に収容された蒸着材料４０ａが蒸発する状態を示す断面図である。図中の符号６１は、蒸着材料４０ａの蒸気の流れを示している。この蒸気６１は、蒸着材料４０ａの表面から、防着板３２ａ及び蓋部材３１ａの間の間隙を通った後に、蓋部材３１ａの貫通孔３３ａから、蒸発源３ａの外へと放出される。図５（ａ）では、中央に配置された蒸発源３ａについて説明したが、その両側の蒸発源３ｂ、３ｃについても同様であり、各蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃの各貫通孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃからは、それぞれ上述した蒸着材料４０ａ、４０ｂ、４０ｃすなわちＡｌｑ３、ＤＣＪＴＢ、Ｒｕｂｒｅｎｅの蒸気が放出される。
【００５４】
これらの蒸気は、仕切部材７のアパーチャー７０を通過して、アパーチャー７０の上方へと放出され、マスク６を通過して基板５の表面に到達し、到達した基板５の表面に、蒸着材料からなる有機薄膜が成膜される。
【００５５】
蒸発源３及び仕切部材７は、蒸着材科の蒸気をアパーチャー７０から放出しながら、アパーチャー７０の幅方向に一定速度で移動する。このとき、蒸発源３及び仕切部材７が移動する範囲は、図１の２点鎖線で示したホームポジションからアパーチャー７０が基板５の全面を横切るまでの範囲である。図１において、矢印は、仕切部材７のアパーチャー７０の中心軸線の移動範囲を示している。ここでは、蒸着材科の蒸気をアパーチャー７０から放出しながら、この矢印に示した範囲を蒸発源３及び仕切部材７が１回往復移動する。
【００５６】
マスク６には、図６に示すように、基板５上に所定の薄膜を蒸着するための複数の素子パターン６０が形成されており、結果としてこの素子パターン６０と同じパターンの有機薄膜が基板５の表面に成膜される。
【００５７】
上述したように本実施の形態によれば、基板５と蒸発源３との間の空間を仕切る仕切部材７に基板５の蒸着領域を制限するためのアパーチャー７０が設けられており、このアパーチャー７０から均一に流出する蒸着材料４０の蒸気が基板５の表面に蒸着するようになるため、膜厚分布の均一化を図ることができる。その結果、本実施の形態によれば、有機ＬＥＤ素子の画素の発光むらを防止することができるとともに、長寿命化を図ることができる。
【００５８】
また、真空槽２内の蒸発源３とマスク６の間の空間において、アパーチャー７０以外の部分は仕切部材７によって仕切られているため、蒸発源３からの熱がマスク６に伝わりにくく、これによりマスク６の変形に起因する蒸着領域のずれを防止することができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態においては、細長形状のアパーチャー７０を幅方向に移動させることにより、大型の基板５を用いて複数のパターンの成膜を行う場合であっても、基板５の各蒸着領域について確実に膜厚分布が均一になる。
【００６０】
ところで、上述したように、溶融又は昇華した蒸着材料は、大部分が蒸気として外部に放出されるが、その一部は、液化又は固体化した蒸着材料４０ａの液面又は固体面から液滴又は固体として飛び出す。従来ではこの液滴又は固体が蒸発源の外へと飛び出しており、飛び出した液滴又は固体が基板表面に付着すると、基板表面に成膜された薄膜の膜質が悪くなるという問題が生じ、また成膜装置１の内部壁面に付着すると、装置内部が汚染してしまうという問題が生じていた。
【００６１】
図５（ｂ）に、中央に配置された蒸発源３ａにおいて、その内部に収容された蒸着材料４０ａが溶融又は昇華し、蒸着材料の液滴又は固体が飛び出す状態を示す。図中の符号６２に、液面又は固体面から飛び出す蒸着材料の液滴又は固体の軌跡を示す。
【００６２】
蒸着材料の液滴又は固体の軌跡６２は、図５（ｂ）に示すように直線状である。貫通孔３３ａと、収容容器３０ａの内部底面との間に防着板３２ａが配置されており、防着板３２ａの周縁部が、貫通孔３３ａの外周よりも外側に位置しているので、直線状に飛散する液滴又は固体の軌跡６２は、防着板３２ａ又は蓋部材３１ａのいずれか一方と必ず交差し、従って液滴又は固体は防着板３２ａ又は蓋部材３１ａの表面に到達することになる。
【００６３】
上述したように防着板３２ａ及び蓋部材３１ａはともに加熱されているので、これらの表面に到達した蒸着材科の液滴又は固体は、防着板３２ａ又は蓋部材３１ａのうち、到達した側によって加熱されて蒸発し、蒸気となる。こうして防着板３２ａ又は蓋部材３１ａ表面で蒸発した蒸気は、その流れを図中の符号６３に示すように、防着板３２ａ及び蓋部材３１ａの間の間隙を通って、蓋部材３１ａの貫通孔３３ａから、蒸発源３ａの外へと放出される。ここでは中央に配置された蒸発源３ａについて説明したが、その両側に配置された蒸発源３ｂ、３ｃについても同様である。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の蒸発源３では、仮に溶融又は昇華した蒸着材料が液滴又は固体の状態で飛び出しても、防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ又は蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの表面に到違し、加熟されて蒸発し、蒸気として外部に放出されるので、蒸発源の外部には、液滴又は固体の状態の蒸着材料が飛び出すことはない。従って、蒸発源外に液滴又は固体の状態の蒸着材料が飛散して、装置内部が汚染したり、膜質が劣化することはない。
【００６５】
また、上述したように、各蓋部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、それぞれ全部が均一に加熱されるので、各蒸着材料４０ａ、４０ｂ、４０ｃはほぼ均一に加熱される。
【００６６】
なお、上述した本実施形態では、各蒸着源３ａ、３ｂ、３ｃを細長の直方体形状に形成したが、本発明の蒸着源の形状はこれに限られるものではない。その一例を図７の符号８３に示す。
【００６７】
この蒸発源８３は、図７に示すように、平面形状が円形であって、収容容器３０ａが有底の円筒状に形成され、その上に円板状の蓋部材３１ａが配置され、蓋部材３１ａの中央に円形の貫通孔３３ａが設けられており、貫通孔３３ａの下方に配置された円板状の防着板３２ａを有しており、防着板３２ａが四本の取付部材５１ａで吊り下げられている。
【００６８】
また、収容容器３０ａの下方には、蓋部材３１ａや防着板３２ａと同様にＴａ等からなる予備ヒータ５０ａが配置されており、通電することができるようになっている。蓋部材３１ａ及び防着板３２ａに通電して発熱させるのと同時に、予備ヒータ５０ａに通電すると、予備ヒータ５０ａが発熱し、収容容器３０ａ内部に配置された蒸着材料４０ａが加熱されて溶融又は昇華し、蒸発する。この場合には、蓋部材３１ａ及び防着板３２ａのみに通電して発熱させる場合に比して、短時問で蒸着材料を溶融又は昇華させ、蒸発させることができる。もちろん、かかる予備ヒータ５０ａは、図７に示す円形の蒸発源８３に限らず、上述した細長の蒸発源３ａ、３ｂ、３ｃに設けてもよい。
【００６９】
また、上述した実施形態では、導電材料である取付部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃをそれぞれ防着板３２ａ、３２ｂ、３２ｃの四隅に配置しているが、本発明はこれに限られるものではなく、蓋部材に電圧を印加すると、防着板にも電流が流れるように構成されていればよく、例えば防着板の両端に１個ずつ、計２個の取付部材が配置されるように構成してもよい。
【００７０】
また、防着板及び蓋部材を抵抗発熱体で構成し、防着板及び蓋部材に通電することでこれらを発熱するように構成しているが、本発明はこれに限られるものではなく、防着板及び蓋部材を発熱させられるように構成されていればよい。
【００７１】
一例として、赤外線照射装置を真空槽内部に配置するとともに、防着板及び蓋部材を、赤外線の透過率が低い材料で構成する装置が考えられる。この場合には、各防着板及び蓋部材に赤外線を照射すると、防着板及び蓋部材が加熱されて昇温し、抵抗発熱体を用いなくとも、防着板及び蓋部材を加熱することができる。また、上述の実施の形態においては、蒸発源及び仕切り部を移動させてアパーチャーを移動させるようにしたが、本発明はこれに限られず、基板側を移動させるようにすることも可能である。
【００７２】
また、上述の実施の形態においては、３個の蒸発源を平行に配設するようにしたが、２個又は４個以上の蒸発源を平行に配設することもでき、１個の蒸発源を配設することもできる。
【００７３】
そして、アパーチャー７０は、その長さが成膜対象となる基板５の幅より長くなるようにＸ方向の長さが設定されている。アパーチャー７０の幅は、膜厚の均一の観点から、蒸発源３と基板５との間の距離より小さくすることが好ましく、より好ましくは、蒸発源３と基板５との間の距離の１／５以上かつ１／３以下である。
【００７４】
さらにまた、アパーチャーの形状についても、細長形状のみならず、楕円形状、円形状、四角形状等にすることも可能である。ただし、膜厚分布を向上させる観点からは、上記実施の形態のように細長形状に形成することが好ましい。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、膜厚が均一で、膜質の良好な有機薄膜を成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形熊に係る真空蒸着装置の正面側断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係る真空蒸着装置の側面側断面図、（ｂ）は本発明の一実施形態に係る真空蒸着装置に用いられる仕切部材の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る蒸発源を説明する平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る蒸発源を説明する第１の断面図である。
【図５】本発明の一実施形熊に係る蒸発源を説明する第２の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る蒸発源及びアパーチャーとマスクとの位置関係を示す説明図である。
【図７】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る蒸発源を説明する平面図、（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る蒸発源を説明する断面図である。
【図８】従来の真空蒸着装置を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…真空蒸着装置  ２…真空槽  ３ａ…蒸発源  ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…収容容器  ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…蓋部材  ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ…防着板  ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…蒸着材料  ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ…取付部材  ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７６ａ、７６ｂ、７６ｃ…電流導入端子
【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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【図８】
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