(57)【要約】【課題】  簡単な構成で安定した蒸着を継続することができ、蒸着終了後のメンテナンスが容易に実施できる坩堝構造、及び蒸着方法を提供する。【解決手段】  本発明による蒸着坩堝は、材料を充填する部分並びに当該材料の蒸発による蒸気圧を制御するオリフィス板で形成された蒸発室と、前記オリフィス板と蒸発された前記材料を蒸着坩堝の外側へ吐出する吐出板との間の空間に形成される圧力制御室とを備える。また、前記吐出板上に前記圧力制御室の外側に突き出る突起の上端に前記第２開口部を形成し、この突起部の側面にヒータを対向させ、且つこのヒータの上部で当該第２開口部よりも低い位置に断熱機構を設けてもよい。更に、前記蒸着坩堝には、前記圧力制御室の温度を、前記蒸発室の温度より高く保つように、互いに独立して温度設定が可能な蒸発室用ヒータと圧力制御室用ヒータとを設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜形成装置の蒸着源として用いられる蒸着坩堝であって、
前記蒸着坩堝で蒸発される材料が収容される収容部分、
前記収容部分と第１空間で離間されて配置され且つ第１開口を有するオリフィス板、及び
前記第１空間の外側に前記オリフィス板と第２空間で離間されて配置され且つ前記蒸着坩堝で蒸発された前記材料を該蒸着坩堝の外側に吐出する第２開口を有する吐出板を備え、
前記第１空間内の前記収容部分と前記オリフィス板との間には、前記材料の蒸発室が形成され、
前記第２空間は、その圧力が前記蒸発室の圧力に対して制御される圧力制御室となる蒸着坩堝。
【請求項２】
薄膜形成装置の蒸着源として用いられる蒸着坩堝であって、
前記蒸着坩堝で蒸発される材料が充填される部分を有する容器、
前記容器に設けられ且つ第１開口を有するオリフィス板、及び
前記容器の外側に前記オリフィス板と対向して配置され且つ前記蒸着坩堝で蒸発された前記材料を該蒸着坩堝の外側に吐出する第２開口を有する吐出板を備え、
前記容器内において前記材料の充填部分と前記オリフィス板との間には、該材料の蒸発室が形成され、
前記オリフィス板と前記吐出板との間の空間は、その圧力が前記蒸発室の圧力に対して制御される圧力制御室となる蒸着坩堝。
【請求項３】
前記第２の開口は前記吐出板から前記圧力制御室の外側に延在する突起の延在端に形成され、
前記吐出板から隔てられた少なくとも１つの反射板と、該反射板から隔てられた冷却板とが前記吐出板から前記突起の延在方向沿いに順次配置され、
前記反射板の前記吐出板側の主面は鏡面を有し、
前記冷却板は冷却装置に接続され、且つその主面の一方は前記反射板の前記主面より広く、且つその主面の他方と前記吐出板とを隔てる距離は前記突起の延在端と該吐出板とを隔てる距離と同じ又は短いことを特徴とする請求項２に記載の蒸着坩堝。
【請求項４】
前記突起、前記蒸発室、及び前記圧力制御室の夫々の側方にはヒータが設けられ、
前記吐出板に隣接する前記反射板の前記鏡面を有する主面は前記ヒータと間隙を介して対向し、
前記冷却板の前記一方の主面は、前記反射板により前記ヒータから遮られていることを特徴とする請求項３に記載の蒸着坩堝。
【請求項５】
前記吐出板と前記冷却板の前記一方の主面との間には複数の前記反射板が互いに隔てられながら前記突起の延在方向に並べて設けられていることを特徴とする請求項３に記載の蒸着坩堝。
【請求項６】
前記オリフィス板は前記容器の一端の内部に挿入され、
前記容器の前記一端には前記オリフィス板を支持する支持部が設けられ、
前記吐出板には前記第２開口が形成された面から前記容器の前記一端の外周へ延びる側壁が形成され、
前記圧力制御室は、前記容器の前記一端の外周とこれを覆う前記吐出板の前記面と前記側壁との間に形成される請求項２又は請求項３に記載の蒸着坩堝。
【請求項７】
前記突起、前記蒸発室、及び前記圧力制御室の夫々の側方にはヒータが設けられ、
前記ヒータは前記吐出板の前記表面、該表面から前記圧力制御室の外周沿いに延びる前記側壁、及び前記第２開口を有し且つ該表面から延在する前記突起の各々に直接接して設けられていることを特徴とした請求項６に記載の蒸着坩堝。
【請求項８】
前記突起、前記蒸発室、及び前記圧力制御室の夫々の側方に設けられたヒータと該ヒータが収納されるヒータケースとを備え、
前記ヒータケースは、前記吐出板の前記表面、前記側壁、及び前記突起の機能の各々を備えることを特徴とした請求項６に記載の蒸着坩堝。
【請求項９】
前記第１の開口は前記オリフィス板とこれに対向する前記容器の側面とを隔てる隙間として形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の蒸着坩堝。
【請求項１０】
前記圧力制御室における前記材料の蒸気圧は、当該材料を蒸発させる前記蒸発室のそれ以下に保たれている請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の蒸着坩堝。
【請求項１１】
前記蒸発室を加熱する第１のヒータと前記圧力制御室を加熱する第２のヒータとを備え、
該第１のヒータと該第２のヒータは独立に制御される請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の蒸着坩堝。
【請求項１２】
前記蒸発室の温度は前記圧力制御室の温度より低く保たれている請求項１又は請求項２に記載の蒸着坩堝。
【請求項１３】
請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の蒸着坩堝を蒸着源として備えた薄膜形成装置であって、
前記蒸発室で蒸発された前記材料が蒸着される基板が導入される筐体と、
前記筐体に前記第２開口を介して接続される少なくとも一つの前記蒸着坩堝とを備え、
前記筐体内は前記蒸発室及び前記圧力制御室のいずれよりも低い圧力に保たれている薄膜形成装置。
【請求項１４】
請求項３に記載の蒸着坩堝を蒸着源として備えた薄膜形成装置であって、
前記蒸発室で蒸発された前記材料が蒸着される基板が導入される筐体と、
前記基板の主面に形成される画素パターンに対応した複数の孔が形成された面を有し且つ該基板の該主面に該面で密着される蒸着マスクと、
前記筐体に前記第２開口を介して接続される少なくとも一つの前記蒸着坩堝とを備え、
前記筐体において、前記蒸着マスクは、前記面が密着された前記基板の前記主面が前記蒸着坩堝の前記第２開口に対向するように配置され、
前記筐体内は前記蒸発室及び前記圧力制御室のいずれよりも低い圧力に保たれている薄膜形成装置。
【請求項１５】
基板の主面に有機材料を蒸着して表示装置を製造する方法であって、
前記有機材料を第１空間で蒸発させる工程と、
前記蒸発された有機材料を前記第１空間から該有機材料の蒸気圧が該第１空間と同等又はそれより低く保たれた第２空間に導入する工程と、
前記第２空間に導入された前記蒸発された有機材料を前記第１空間及び該第２空間より低い圧力に保たれた第３空間に導入し、該第３空間に載置された前記基板の主面に蒸着させる工程とを含む表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第２空間の温度は前記第１空間のそれより高く保たれている請求項１５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２空間と前記第３空間とを、これらを隔てる部材に形成された開口で接続し、
前記蒸発された有機材料を、前記開口の温度が前記第２空間と同じかそれよりも高く保たれた状態で、該第２空間から該開口を通して前記第３空間に導入すること
を特徴とした請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第３空間における前記開口を囲む空間を、その温度が該開口の温度より低くなるように冷却すること
を特徴とした請求項１７に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記蒸発された有機材料を前記基板の主面に蒸着させる工程は、前記第１空間の加熱を止めた後に前記第２空間の加熱を止めることで終了される請求項１６又は請求項１７に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機材料を真空蒸着する工程を含む表示装置等の電子装置の製造に係り、これに好適な蒸着坩堝及びこれを用いた薄膜形成装置（有機薄膜形成装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料の薄膜形成技術には、各種方法が提案されているが、有機材料に特有なプロセス上の制約があり、安定的に蒸着するのが困難な材料も見受けられる。近年、この有機材料の蒸着技術を用いて製造したパネルによって画像を表示するいわゆる有機ＥＬパネルの開発が行われてきている。以下にその概要を記す。
【０００３】
有機ＥＬパネル（有機エレクトロルミネッセンスパネル，Organic Electroluminescent Panel）は、電流駆動される有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を２次元に配置して画像を表示するものである。有機ＥＬ素子は、通常、ガラス板等の透明基板上に正孔輸送層、正孔注入層、発光層、電子注入層、電子輸送層などの有機材料膜を順次積層して形成された積層構造を有し、この積層構造を挟持して形成された一対の電極により当該積層方向に電流が流される。当該一対の電極の少なくとも一方は透明な（可視光を通し易い）電極で構成される。より具体的には、透明基板上に画素毎に形成された第１電極（通常は陽極）の上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送注入層、電子注入層を積層し、電子注入層（上記積層構造の最上層）の上を第２電極（通常は陰極）で覆って、当該第１電極と第２電極の間に電流を流す。これにより当該積層構造（発光層）に注入されたキャリア（電子と正孔）が再結合し、光が発せられる。この発光輝度は上記積層構造に流れる電流密度で制御されるため、有機ＥＬ素子は容量性の表示素子とも見なされ、ダイオードとして表示されることもある。このような有機ＥＬ素子（以下、単に素子とも称する）が基板やフィルム等の基材の主面内に２次元のパターンをなすように配置されて、表示装置すなわち有機ＥＬパネルは構成される。
【０００４】
この有機ＥＬパネルに駆動回路等の機能部品を組み合わせて画像表示装置が構成される。これらの機能部品は、有機ＥＬパネルの基材に直接形成されることもある。有機ＥＬパネルには、複数の第１電極と複数の第２電極を交差させて各交差部に画素を形成するパッシブ・マトリクス型と、画素毎に薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を設け、このアクティブ素子で駆動される第１電極を持つアクティブ・マトリクス型がある。昨今の有機ＥＬパネルでは、高解像度や高速表示が可能なアクティブ・マトリクス型が主流となっている。以下ではアクティブ・マトリクス型の有機ＥＬパネルを例として説明する。
【０００５】
透明基板上に形成される上記積層構造をなす有機材料層の各々は、真空チャンバ内に設置された蒸着坩堝内の有機材料を材料の蒸発温度付近まで加熱して蒸発させ、これを当該真空チャンバ内に導入された透明基板の主面上に蒸着させて、形成される。詳細には、真空チャンバ内に導入された透明基板の主面上に、当該主面における画素配置に対応したパターンで開口された所謂メタルマスクと呼ばれる金属材料で構成したマスクが配置される。前記蒸発した有機材料は、このマスクの開口を通して、当該透明基板の主面における指定された領域（例えば、個々の画素に対応する）に当該有機材料の薄膜として蒸着される。なお、前記した発光層を蒸着する場合には、主材料となる有機材料と添加材料（例えば、他の有機材料）とを、基板主面の前記指定された領域に同時に蒸着することもある。従来、有機ＥＬパネル形成に用いられていた蒸着坩堝は、例えば特許文献１に記載され、以下に記すように構成されている。
【０００６】
当該蒸着坩堝は、有機材料を収容する蒸発用容器を備え、その蒸発用容器に収容された有機蒸発材料を蒸発させて、真空槽内に置かれた基板上に有機化合物の蒸着膜を形成する。この蒸発用容器には、その内部で蒸発された有機材料が真空槽内へ蒸散する量を規制するオリフィス部が設けられる。さらに、前記蒸発坩堝は、これで蒸発される有機材料を収納する底部を備えた中空の筒形状の坩堝本体（Hollow  Tubular  Pot  Body）と前記坩堝本体より径の小さい底部を備えた中空の筒形状の蓋部とを有し、前記蓋部の底部にはオリフィス（開口）が設けられる。この蓋部を坩堝本体内に挿入して、双方の底部の間に蒸発室を形成する構造も提案されている。
【０００７】
また、特許文献２には、有機ＥＬパネルの画素に対応した複数の孔が主面に形成された金属薄板を備えた蒸着マスクで基板の主面を覆い、基板の所定位置のみに有機材料を成膜する蒸着プロセス（マスク蒸着（Mask Vapor Deposition））が記載されている。この蒸着プロセスでは、高温の坩堝からの輻射熱の影響により基板や蒸着マスクが熱膨張し、有機材料を成膜すべき基板の位置に対してマスクの孔がずれ、有機ＥＬパネル製造における精度劣化を引き起こす。この問題を防ぐために、蒸発材料を収納し、かつ蒸発させる坩堝の上部に基板に向けて突出た突出部を設け、この突出部に蒸発した当該材料を通過させる孔を形成し、さらに当該突出部の周囲でかつ当該坩堝外部に開いた当該孔の開口部（蒸発材料の射出端）と同じ若しくはこれより低い位置に放射阻止体を設けることが、特許文献２で提案されている。放射阻止体は、坩堝の基板側の上面と間隔をおいて設けられ、坩堝と熱的に絶縁される。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１９５６３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２１４１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図２（ａ）は、上述した有機ＥＬパネル等の製造に用いられる薄膜形成装置（有機薄膜形成装置）１００の一例を模式的に示す。薄膜形成装置１００は、図示されない排気装置でその内部が大気圧より低い圧力（以下、便宜的に「真空」と記す）に保たれた真空槽２、有機材料を蒸発させ且つこれを真空槽２内に蒸散させる蒸着坩堝１ａ，１ｂ、真空槽２内に不活性ガスを導入するパージ系（Purge  System）１３を備える。真空槽２内には、被加工物たる基板（基材）１０３が搭載される台１０１が設けられ、当該台１０１には基板１０３を加熱する加熱装置１０２が組み込まれる。２つの蒸着坩堝１ａ，１ｂは、これに蓄えられる有機材料の種類が異なる以外、概ね同じ構造を有する。有機材料の薄膜が形成される基板１０３の主面、換言すれば台１０１の被加工物を搭載する面は、シャッタ１１を介して２つの蒸着坩堝１ａ，１ｂ（これに設けられた後述のオリフィス３２ａ）と向き合う。上述したメタルマスクは、基板１０３の主面とシャッタ１１との間に配置される。シャッタ１１と２つの蒸着坩堝１ａ，１ｂの夫々の間に設けられたヒータ５を備えた補助シャッタ（Auxiliary  Shutter）５０ａ，５０ｂは、シャッタ１１とともに基板１０３の主面への有機材料の蒸着を制御する。蒸着坩堝１ａからの有機材料の蒸散量は膜厚モニタ６ａで、蒸着坩堝１ｂからの有機材料の蒸散量は膜厚モニタ６ｂで、夫々測定される。真空槽２内に蒸散した有機材料の余剰分は、冷却された隔壁（Shroud）１２，１７に吸着される。蒸着坩堝１ａ，１ｂは、真空槽２に設けられた導入部１１ａ，１１ｂに夫々装着され、夫々のオリフィスからの有機材料の蒸散方向は仕切板１５により調整される。
【００１０】
図２（ｂ）は、上述の蒸着坩堝１ａ，１ｂとして、従来用いられてきた有機材料蒸着用容器３３、即ち坩堝１の構成を示す断面図である。坩堝１は、これにより蒸発される有機材料３６を収納する底部３１Ａを備えた中空の筒形状の坩堝本体３１と、この坩堝本体３１より径の小さい底部３２Ａを備えた中空の筒形状の蓋部３２とを有し、前記蓋部の底部にはオリフィス３２ａが設けられる。一端に底部３１Ａ，３２Ａが夫々形成される筒状の坩堝本体３１と蓋部３２の他端には、フランジ（Flange）３１Ｂ，３２Ｂが夫々形成される。前記蓋部３２は前記坩堝本体３１内に前記蓋部３２に挿入され、坩堝本体３１のフランジ部３１Ｂの上に蓋部３２のフランジ部３２Ｂが重ねられて固着される。これにより、坩堝本体３１の底部３１Ａに蓄えられた有機材料３６と蓋部３２の底部３２Ａとの間に蒸発室３３Ａが形成される。蓋部３２が挿入された坩堝本体３１は中空の筒状に形成された収納容器３０に挿入され、当該収納容器３０の外周に設けられたヒータ３４により加熱される。ヒータ３４の出力は、収納容器３０に埋設された熱電対３５による測定温度に応じて調節される。
【００１１】
坩堝１により上記有機材料３６を基板１０３に蒸着させる工程の準備段階（開始段階）において、ターン・オン（Turn-On）されたヒータ３４から放たれる熱により、まず、坩堝本体３１の温度が上昇し、これに追従するように蓋部３２の温度が上昇し始める。また、蒸着終了後においては、ヒータ３４のターン・オフ（Turn-Off）により、まず蓋部３２が冷却され、その後ヒータの余熱が残る坩堝本体３１が冷却される。したがって、ヒータ３４をターン・オフした直後は、坩堝本体３１内において有機材料３６は、当該坩堝本体３１の余熱で蒸発し続ける。これに対し、蓋部３２の冷却の進行により、当該蓋部３２の温度が有機材料３６の蒸発温度より低下すると、坩堝本体３１から蒸発した材料が蓋部３２の内壁３２Ｃや外壁（坩堝本体に対向する面）に付着して凝固する。さらに、蒸発した有機材料３６は、オリフィス３２ａの内部で凝固して、これを塞ぐ。このような問題は、坩堝本体３１に蓄えられた有機材料３６が枯渇するまで上記蒸着工程を続け、その後、ヒータをターン・オフすれば、殆ど生じない。ただし、坩堝本体３１の底部３１Ａに供給された有機材料３６が完全に枯渇したように見えても、実際には、例えば坩堝本体３１のフランジ３１Ｂと蓋部３２のフランジ３２Ｂとの間の僅かな隙間に有機材料３６が残留し、一方のフランジ３１Ｂを他方のフランジ３２Ｂに接着してしまう。その結果、坩堝本体３１と蓋部３２との分離が困難となる、若しくは分離するのに非常な手間を要することになり、坩堝本体３１に有機材料３６を追加することや、当該坩堝本体３１の洗浄などのメンテナンスが非常に煩雑となる。
【００１２】
また、上記従来の有機材料蒸着用容器３３（坩堝１）の構成は、蓋部３２の底部３２Ａに設けられたオリフィス３２ａから蒸散する有機材料３６を、当該蓋部３２の内壁３２Ｃに沿わせて上述した薄膜形成装置１００の真空槽２に導入するため、上記蒸着工程の終了時に、蓋部３２内に拡散された有機材料３６の蒸気が冷却され、その内壁３２Ｃに付着する。蓋部３２の内壁３２Ｃに付着した有機材料３６（例えば、その薄片（Flake））は、次の蒸着工程にて蓋部３２の内壁３２Ｃからその底部３２Ａに脱落し、当該底部３２Ａに設けられたオリフィス３２ａに付着する。これによりオリフィス３２ａの孔径が狭められると、坩堝本体３１で新たに蒸発される有機材料３６の基板１０３の主面における蒸着レートが不安定になる。
【００１３】
さらに、上記従来の有機材料蒸着用容器３３（坩堝１）は、蓋部３２の底部３２Ａに形成されたオリフィス３２ａから放出される有機材料３６の蒸気の流れを蓋部３２の内壁３２Ｃに沿って形成するように構成されているが、筒状に延びる蓋部３２の延伸方向に交差する断面積（蓋部３２の内壁径）が大きいため、蓋部３２内における有機材料３６の蒸気圧は高まらない。このため、オリフィス３２ａから放出された有機材料３６の蒸気は、蓋部３２内において、自由状態で拡散する。
【００１４】
従来の蒸着マスクを使用した表示装置（例えば、有機ＥＬパネル）の画素のパターンニングの例を図１２に示す。いわゆるマスク蒸着に用いられる蒸着マスク１６１は、基板１０３の主面上にパターンニングされた複数の画素の夫々に対応した孔１６４が開けられたメタルシート１６２をフレーム１６３に保持して成る。当該フレーム１６３は、メタルシート１６２に張力を与え、これを基板主面内で水平に弛みなく保持する。この蒸着マスク１６１を基板１０３の主面に密着させ、蒸着マスク１６１の下方に配置した坩堝１からの蒸発粒子３６０を吹き付けることにより、メタルシート１６２に形成された孔１６４で露出される基板１０３の主面の各部分に蒸発粒子３６０の材料を成膜する。これにより蒸着マスク１６１の孔１６４を通して基板１０３の主面に蒸発材料の結晶がパターンニングされる。この成膜工程において、坩堝１からの輻射熱により、蒸着マスク１６１と基板１０３とが熱膨張する。一般的に、蒸着マスク１６１は金属で、基板１０３はガラスで夫々形成されるため、夫々の熱膨張率は相違し、しかも基板１０３はその成膜工程が終わると新規のものに入れ代わる。このため、基板１０３と蒸着マスク１６１との熱膨張に差が生じ、当該基板１０３において成膜パターンの位置ずれが生じてしまう。
【００１５】
従来の蒸着の位置ずれ防止方法を図１０に示す。図１０（Ａ）に示す如く、蒸着源２００には、これに対して走査される基板１０３の移動方向に交差する方向に複数の坩堝１が並設されている。坩堝１からの輻射熱の蒸着マスク１６１及び基板１０３への伝達を低減するために、放射阻止体（Radiation  Blocking  Body）１６５が坩堝１の各々の上面に設置されている。図１０（Ｂ）は、蒸着源２００に設けられた複数の坩堝１の一つを基板１０３の移動方向（走査方向）沿いに切断して描かれる断面図である。放射阻止体１６５はステンレス、アルミニウム合金等の金属材料からなる板状の部材で、その主面には熱反射効率を高めるために鏡面加工が施され、その複数枚が間隔を開けて配置されることもある。さらに輻射熱の蒸着マスク１６１や基板１０３への伝達を防ぐため、放射阻止体１６５を冷却することもある。そして、坩堝１上部の開口部から蒸散した蒸発粒子が放射阻止体１６５に付着し、そこで結晶化し、後続粒子の飛行の妨げになることや放射阻止体１６５の性能低下を避けるために、坩堝１の上部に突起１６９が形成され、突起１６９の上部に吐出口（Discharge  Aperture）８１が設けられ、吐出口８１が放射阻止体１６５よりも基板１０３側に突出されていた。
【００１６】
特許文献２によれば、図１０に示される蒸着源２００の薄膜形成装置への適用により、放射阻止体１６５への蒸発材料の付着による蒸発粒子の飛行の妨げや基板１０３における当該蒸発材料の成膜性能低下が防がれ、蒸着マスク１６１や基板１０３に対する坩堝１からの輻射熱の伝達が低減される。しかし、実際には、吐出口８１を有する突起部１６９に冷却を施した放射阻止体１６５が近接していることや、当該突起部１６９と坩堝１を加熱するヒータ２２とを隔てる距離により、坩堝１の内部から突起部１６９の先端に向けて温度勾配が生じ、吐出口８１周辺の温度は低下する。これにより、坩堝１内部で、蒸発温度に到達した材料３６が蒸発するものの、坩堝１の上部の吐出口８１で蒸発材料３６０の温度が下がる。その結果、蒸発材料３６０は吐出口８１付近で結晶化して吐出口８１を塞ぐため、坩堝１からの蒸発材料３６０の蒸散が妨げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以上に述べた問題を解決すべく、本発明は、薄膜形成装置（Thin-film Forming Apparatus）の蒸着源（Vapor Deposition Source）として用いられる新規な蒸着坩堝（Vapor Deposition Pot／Crucible）を提供する。その代表的な構造は、以下のとおりである。
構造１：蒸着坩堝で蒸発される材料が収容される収容部分（Container Portion）、前記収容部分と第１空間で離間されて配置され且つ第１開口を有するオリフィス板（Orifice Plate）、及び前記第１空間の外側に前記オリフィス板と第２空間で離間されて配置され且つ前記蒸着坩堝で蒸発された前記材料を蒸着坩堝の外側に吐出する第２開口を有する吐出板（Discharge Plate）を備える蒸着坩堝であって、
前記第１空間内の前記収容部分と前記オリフィス板との間には、前記材料の蒸発室が形成され、
前記第２空間は、その圧力が前記蒸発室の圧力に対して制御される圧力制御室となる。
構造２：蒸着坩堝で蒸発される材料が充填される部分を有する容器（Vessel）、前記容器に設けられ且つ第１開口を有するオリフィス板、及び前記容器の外側に前記オリフィス板と対向して配置され且つ前記蒸着坩堝で蒸発された前記材料を蒸着坩堝の外側に吐出する第２開口を有する吐出板を備える蒸着坩堝であって、
前記容器内において前記材料の充填部分と前記オリフィス板との間には、該材料の蒸発室が形成され、
前記オリフィス板と前記吐出板との間の空間は、その圧力が前記蒸発室の圧力に対して制御される圧力制御室となる。
構造３：前記構造１または２に規定される蒸着坩堝であって、
前記第２の開口は前記吐出板から前記圧力制御室の外側に延在する突起の延在端に形成され、
前記吐出板から隔てられた少なくとも１つの反射板と、該反射板から隔てられた冷却板とが前記吐出板から前記突起の延在方向沿いに順次配置され、
前記反射板の前記吐出板側の主面は鏡面を有し、
前記冷却板は冷却装置に接続され、且つその主面の一方は前記反射板の前記主面より広く、且つその主面の他方と前記吐出板とを隔てる距離は前記突起の延在端と該吐出板とを隔てる距離と同じ又は短い。
【００１８】
吐出板のオリフィス板に対向する主面を第１主面、この第１主面の反対側の主面を第２主面と夫々定義するとき、蒸着坩堝の上面ともなる吐出板の第２主面から突起は上側に突出する。即ち、オリフィス板からこれに対向する吐出板の第１主面に到る空間として圧力制御室が形成されるとき、突起は圧力制御室の外側に延在し、その先端（延在端）に第２の開口が形成されている。構造３において、反射板、冷却板、及び冷却装置は、「蒸着坩堝」とその内部で蒸発又は昇華し且つその開口（第２の開口）から蒸散する材料が成膜される「基板」とを熱的に分離する「断熱機構」を構成する。
構造４：前記構造３に規定される蒸着坩堝であって、
前記突起、前記蒸発室、及び前記圧力制御室の夫々の側方にはヒータが設けられ、
前記吐出板に隣接する前記反射板の前記鏡面を有する主面は前記ヒータと間隙を介して対向し、
前記冷却板の前記一方の主面は、前記反射板により前記ヒータから遮られている。
構造５：前記構造３に規定される蒸着坩堝であって、
前記吐出板と前記冷却板の前記一方の主面との間には、複数の前記反射板が互いに隔てられながら前記突起の延在方向に並べて設けられている。
構造６：前記構造２または３に規定される蒸着坩堝であって、
前記オリフィス板は前記容器の一端の内部に挿入され、
前記容器の前記一端には前記オリフィス板を支持する支持部が設けられ、
前記吐出板には前記第２開口が形成された面から前記容器の前記一端の外周へ延びる側壁（Side Wall）が形成され、
前記圧力制御室は、前記容器の前記一端の外周とこれを覆う前記吐出板の前記面と前記側壁との間に形成される。
構造７：前記構造６に規定される蒸着坩堝であって、
前記突起、前記蒸発室、及び前記圧力制御室の夫々の側方にはヒータが設けられ、
前記ヒータは前記吐出板の前記表面、該表面から前記圧力制御室の外周沿いに延びる前記側壁、及び前記第２開口を有し且つ該表面から延在する前記突起の各々に直接接してられている。
構造８：前記構造６に規定される蒸着坩堝であって、
前記突起、前記蒸発室、及び前記圧力制御室の夫々の側方に設けられたヒータと該ヒータが収納されるヒータケースとを備え、
前記ヒータケースは、前記吐出板の前記表面、前記側壁、及び前記突起の機能の各々を備える。
構造９：前記構造２または３に規定される蒸着坩堝であって、
前記第１の開口は前記オリフィス板とこれに対向する前記容器の側面とを隔てる隙間として形成されている。
構造１０：前記構造１〜３のいずれかに規定される蒸着坩堝であって、
前記圧力制御室における前記材料の蒸気圧は、この材料を蒸発させる前記蒸発室のそれ以下に保たれている。
構造１１：前記構造１〜３のいずれかに規定される蒸着坩堝であって、
前記蒸発室を加熱する第１のヒータと前記圧力制御室を加熱する第２のヒータとを備え、
第１のヒータと第２のヒータは独立に制御される。
構造１２：前記構造１〜３のいずれかに規定される蒸着坩堝であって、
前記蒸発室の温度は前記圧力制御室の温度より低く保たれている。
構造１３：前記構造１〜３のいずれかに規定される蒸着坩堝を蒸着源として備えた薄膜形成装置であって、
前記蒸発室で蒸発された前記材料が蒸着される基板が導入される筐体と、
前記筐体に前記第２開口を介して接続される少なくとも一つの前記蒸着坩堝とを備え、
前記筐体内は前記蒸発室及び前記圧力制御室のいずれよりも低い圧力に保たれている。
構造１４：構造３に規定される蒸着坩堝を蒸着源として備えた薄膜形成装置であって、
前記蒸発室で蒸発された前記材料が蒸着される基板が導入される筐体と、
前記基板の主面に形成される画素パターンに対応した複数の孔が形成された面(plane)を有し且つ該基板の該主面に該面で密着される蒸着マスクと、
前記筐体に前記第２開口を介して接続される少なくとも一つの前記蒸着坩堝とを備え、
前記筐体において、前記蒸着マスクは、前記面が密着された前記基板の前記主面が前記蒸着坩堝の前記第２開口に対向するように配置され、
前記筐体内は前記蒸発室及び前記圧力制御室のいずれよりも低い圧力に保たれている。
【００１９】
また、本発明は、上述の蒸着坩堝による有機材料薄膜の蒸着現象を考察し、新規な蒸着手法を「表示装置の製造方法」として提供する。その代表的な「製造方法」は、以下のとおりである。
製造方法１：基板の主面に有機材料を蒸着して表示装置を製造する方法であって、
前記有機材料を第１空間で蒸発させる工程と、
前記蒸発された有機材料を前記第１空間から当該有機材料の蒸気圧が第１空間と同等又はそれより低く保たれた第２空間に導入する工程と、
前記第２空間に導入された前記蒸発された有機材料を前記第１空間及び第２空間より低い圧力に保たれた第３空間に導入し、第３空間に載置された前記基板の主面に蒸着させる工程とを含む。
製造方法２：前記製造方法１において、
前記第２空間の温度は前記第１空間のそれより高く保たれている。
製造方法３：前記製造方法２において、
前記第２空間と前記第３空間とを、これらを隔てる部材に形成された開口で接続し、
前記蒸発された有機材料を、前記開口の温度が前記第２空間と同じかそれよりも高く保たれた状態で、該第２空間から該開口を通して前記第３空間に導入する。
製造方法４：前記製造方法３において、
前記第３空間における前記開口を囲む空間を、その温度が該開口の温度より低くなるように冷却する。
製造方法５：前記製造方法２又は３において、
前記蒸発された有機材料を前記基板の主面に蒸着させる工程は、前記第１空間の加熱を止めた後に前記第２空間の加熱を止めることで終了される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、蒸着終了後に、坩堝本体（蒸発室）を仕切るオリフィス板の孔部から坩堝本体の外へ蒸発する材料（有機材料）の蒸気は、当該オリフィス板がヒータから直接受熱する蓋部に覆われているために冷やされ難い。このため、坩堝本体から蒸発した材料が、蓋部の坩堝本体に対向する面に凝固したり、オリフィス部としての孔部内部に材料が凝固したりすることがなくなる。従って、坩堝本体と蓋部の分離が容易となり、坩堝本体への材料の投入が簡単に行える。
【００２１】
また、蒸着後の材料がオリフィス板周辺（その上面より坩堝上部側）に付着することがなく、当該付着材料の脱落によるオリフィス部の孔への付着を防止できるために、蒸着レートの安定化が図れる。
【００２２】
オリフィス板の側面と坩堝本体の内壁とを隔てる隙間をオリフィス孔として使用すれば、オリフィス孔の温度はヒータ通電時には更に上昇するため、その近傍での蒸着材料の付着が発生しにくくなる。
【００２３】
さらに、蓋部をヒータから直接熱を受ける構造にすることで、蓋部の孔部（吐出口）の径を小さく、孔の長さを長くしても、当該孔部の温度が高いために、気化した材料が孔部に詰まって、当該材料の孔部における流出抵抗が大きくなることがなくなる。また、気化した材料が、坩堝本体と、蓋部の隙間から流出することがない。したがって、蓋部の孔部の径を小さく、孔の長さを長くしても、前記不具合が生じないために、気化した材料を蒸着坩堝から吐出させて、最終的に基板に蒸着させる際に、当該基板主面における材料の蒸着分布を大きな自由度で制御できる。
【００２４】
蒸着マスクを用いたマスク蒸着に用いられる上記坩堝には、上述した断熱機構が設けられる。これにより、この坩堝からの輻射熱の蒸着マスク及び基板への伝達を低減でき、長期間に亘る坩堝の使用においても、これと蒸着マスク及び基板との間の断熱効率が維持される。このため、マスク蒸着での基板主面における蒸着位置ずれを低減でき、高精細な表示装置の製造が可能となる。また、蒸着マスク及び基板の周囲の冷却に伴う坩堝の吐出口の温度低下、及びこれに起因する吐出口の詰まりが防止されるため、坩堝からの蒸発材料の吐出量は長期間に亘り安定化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明の坩堝の構成を示す断面図である。蒸着坩堝１は、加熱するための上部ヒータ２１及び下部ヒータ２２が設置された筒状のヒータケース３に挿入される。上部及び下部の各ヒータ２１，２２は、シース型のヒータを用い、それぞれ独立に制御可能となっている。
【００２７】
筒状に延伸するヒータケース３の一端には底面が設けられ、当該延伸方向にて当該一端の反対側に位置するヒータケース３の他端は一端に比べて開放された形状を呈する。このヒータケース３の一端を下部、他端を上部として、当該蒸着坩堝１の構成を記すと、坩堝本体４はヒータケース３内の下側に配置され、その底面は上記ヒータケース３の底面で支えられる。坩堝本体４内の当該坩堝本体４の底面を含む空間は、これにより蒸発される材料（有機材料３６）が充填される蒸着坩堝の一部分として利用される。坩堝本体４の内壁（Inner  Wall）は、その底面からその上部に向けて、例えば筒状に延伸する。坩堝本体４の内側には、これの一部として規定される上記有機材料３６の充填空間（又はこれに蓄えられた有機材料３６）と空間９を介して対向するオリフィス板７が設けられる。坩堝本体４内において、これに蓄えられ又は残留した有機材料３６とオリフィス板７とを隔てる当該空間９を、以降、蒸発室（Evaporation  Chamber）、又は材料蒸発室と記す。オリフィス板７には、当該蒸発室９で蒸発される有機材料３６の蒸気圧を制御する孔部（Opening  Portion）７１が形成される。孔部７１は、オリフィス板７自体に設けられる必要は無く、図１５を参照して後述するように、坩堝本体４とオリフィス板７とを隔てる一定の隙間として設けてもよい。坩堝本体４の底面並びに内壁、及びオリフィス板７で囲まれた空間は、坩堝本体４の内壁とオリフィス板７との間に不測の「漏れ（Leak）」が生じない限り、当該孔部７１（即ち、オリフィス）のみを通して、その外側に開放される。
【００２８】
このため、オリフィス板７は開放部オリフィス板とも記される。蒸発室９の容積は、坩堝本体４に蓄えられ又は残留する有機材料３６の量に応じて変動する。しかし、本発明による蒸着坩堝の機能は、蒸発室９における有機材料３６の蒸気圧と後述する圧力制御室１０におけるそれとの相対的な関係を以って決められるため、蒸発室９の容積の変動自体は無視できる。オリフィス板７は、例えば、坩堝本体４の内壁に形成した段差や凸部として設けられ、又は、坩堝本体４の延伸方向に交差する断面を狭めて形成される支持部（図１には示されず）により、坩堝本体４内の所望の位置に保持されるとよい。
【００２９】
ヒータケース３内には、吐出孔（Discharge  Aperture）８１が形成された面を有する蓋８が、坩堝本体４の上方に配置される。この吐出孔８１は、蒸着坩堝１で生じた有機材料３６の蒸気を蒸着坩堝１の外側に放出する開口であるため、これが形成された蓋８の面を以降、吐出板（Discharge  Plate）８２とも記す。ヒータケース３内において、吐出板８２はオリフィス板７の上方に、これと離間されて配置される。吐出孔８１は、オリフィス板７の孔部７１と対向して配置されるとよい。図１に示される蓋８は、吐出板８２の周縁から坩堝本体４の外周に向けて延伸する側壁（Side  Wall）８３を備え、坩堝本体４のオリフィス板７が挿入される開口と、当該開口からその底面に向けて延びる坩堝本体４の外壁の一部分（当該開口側，上側）は、吐出板８２と側壁８３とを備えた蓋８で覆われる。換言すれば、蓋８は、オリフィス板７が嵌められた坩堝本体４の上部を、その外側から覆っている。
【００３０】
吐出板８２とオリフィス板７とを隔てる空間１０は、この空間１０における有機材料３６の蒸気圧（換言すれば、オリフィス板７の孔部７１から放出された有機材料３６の蒸気圧）を、上述の蒸発室９における有機材料３６の蒸気圧に対して調整する機能を備えるため、以降、圧力制御室（Pressure-Controlling  Chamber）とも記す。図１に示す蒸着坩堝１において、この圧力制御室１０は蓋８の側壁８３の内面と、これに覆われる坩堝本体４の外周とによっても囲まれる。上述した有機材料３６の蒸気圧は、本発明による蒸着坩堝１の機能及び表示装置の製造方法を特徴付ける一つの因子であり、圧力制御室１０においては所謂飽和蒸気圧（温度に対して増加する）とは別の値として論じられる。一方、蒸発室９における有機材料３６の蒸気圧は、坩堝本体４とオリフィス板７とで囲まれた空間から有機材料３６（固体又は液体として存在する）に占有される空間を除いた領域にて論じられる。
【００３１】
上述した坩堝本体４、オリフィス板７、蓋８は、坩堝材料として一般的に用いられるグラファイト、モリブデンやタングステンに代表される高融点金属（Refractory  Metal）又はその合金などで形成される。
【００３２】
斯様に構成される蒸着坩堝１内には、材料を充填する部分（蒸発又は昇華される前の有機材料３６で占有される空間）と、有機材料３６の蒸気圧を制御するオリフィス板７によって形成された蒸発室９と、前記オリフィス板７と吐出板８２（蓋８）との間の空間に形成される圧力制御室１０とが配置される。蓋８の上面（吐出板８２）は、蒸着坩堝１の外側に露出されるため、放熱により温度が低下し易い。しかし、蓋８の側壁８３をヒータケース３の内壁に接触させることにより、ヒータケース３からの熱の供給によって、蓋８（吐出孔８１）の温度低下は抑制される。さらに、本実施例では、ヒータケース３に独立に温度設定できる上部ヒータ２１と下部ヒータ２２とが取り付けられている。上部ヒータ２１は、ヒータケース３の蓋８の側壁８３に対向する内壁に沿って配置されて、圧力制御室１０の温度を支配的に決める。下部ヒータ２２は、ヒータケース３の坩堝本体４に接する部分に沿って配置されて、蒸発室９の温度を決める。本実施例では、言わば圧力制御室用の上部ヒータ２１の設定温度を、言わば蒸発室９用の下部ヒータ２２の設定温度より高くしている。斯様に構成され且つ動作する蒸着坩堝１を、図２（ａ）に示すような薄膜形成装置の真空槽２に接続して、有機材料３６を蒸着坩堝１で気化し、真空槽２に配置された基板１０３の主面に蒸着した。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、有機材料３６は蒸発室９で蒸発（昇華）し、気化する。気化した有機材料３６０は、オリフィス板７の孔部７１を通過し、蒸発温度が保たれた前記吐出口孔８１に付着することなく、圧力制御室１０から真空槽（減圧された筐体）に入り、当該真空槽に配置された基板の主面に蒸着する。一方、上部ヒータ２１の設定温度を、下部ヒータ２２の設定温度より低くすると、図３(ｂ)に示すように、高い温度に保たれた蒸発室９で有機材料３６の蒸発が継続しているにもかかわらず、その上記基板主面への蒸着は捗らない。これは、吐出口孔８１の温度が下がっているために、気化した有機材料３６０の一部が圧力制御室１０にて凝縮して、前記吐出口孔８１に付着することに因る。気化した有機材料３６０は、蓋８の内壁に付着して材料層７０を形成し、吐出口孔８１を塞ぐことや、凝縮に伴う分解で不純物を形成することもある。
【００３４】
本発明者らは、上述の実施例による蒸着坩堝１とその比較例とにおける薄膜形成能力の相違を、図４及び図５を以って、以下に考察する。
【００３５】
図４は、前述したオリフィス板７の孔部７１と吐出口孔８１の温度差と、蒸着終了後の吐出口孔８１への材料７０の付着量との関係を示す。材料蒸発室９の温度が吐出口８１の温度より低い場合は、吐出口８１への材料付着は発生しない。逆に材料蒸発室９の温度が吐出口８１の温度より高い場合は、吐出口８１への材料付着が発生し、その温度差が大きくなるほど付着量が増えている。
【００３６】
また、オリフィス板７を含めた圧力制御室１０の内壁への材料７０の付着は、蒸着中にも徐々に発生し、付着した材料７０がオリフィス板７の孔部７１を覆うような状態となると、孔部７１からの蒸発材料の噴出が妨げられる。これにより、圧力制御室１０に到達する蒸発材料の量が変化し、蒸着坩堝１の最終的な吐出口８１から出る蒸発量、即ち蒸着レートが不安定となってしまう。
【００３７】
本発明者らは、この図４で示した関係に、蒸発室９と、圧力制御室１０の圧力が関与していると分析した。つまり、前述した蒸発室９の温度が高いほど、その内部における材料の蒸発量が増加して蒸発室９の圧力が高くなり、逆に蒸発室９の温度が低いほど、圧力が低くなる。一方、蒸発した材料（気化した有機材料３６０）は、オリフィス板７の孔部７１を通過するが、この孔部７１によって蒸発室９の圧力が規制されている。蒸発材料が蒸発室９から圧力制御室１０に入り込むにつれて、圧力制御室１０における当該蒸発材料の蒸気圧は上がる。即ち、圧力制御室１０の単位体積あたりに存在する気化分子の量が増える。この状況で、圧力制御室１０が蒸発室９よりも温度が低いと、圧力制御室１０の内部に気化した有機材料３６０が結露し、とりわけ温度が低くなり易い吐出口８１周辺には、当該気化した有機材料３６０又はその分解物の材料層７０が付着してしまう。この現象は、気化した有機材料３６０が過剰に蒸発室９から圧力制御室１０へ流入することにより、圧力制御室１０における気化した有機材料３６０の蒸気圧がその飽和蒸気圧に近付くこと、圧力制御室１０の温度が低いと当該飽和蒸気圧も低くなること、に起因すると考えられる。
【００３８】
このような分析により、前述の通り、蒸発室９の温度よりも圧力制御室の吐出口８１の温度が下回らないように構成され、また動作される本実施例の蒸着坩堝１及びこれを用いた有機材料薄膜の形成方法の優位性が確かめられた。上述した温度と圧力の関係は、蒸発室９と圧力制御室１０との容積の比、及びオリフィス板７の孔部７１と吐出口８１との流路抵抗の比率に拠るものと本発明者らは考察した。
【００３９】
本発明者らは、次に、蒸着坩堝１のオリフィス板７の孔部７１と吐出口８１との流路抵抗の比率と、圧力制御室１０の内部における気化した有機材料３６０の結露との関係を検討した。図５は、蒸発室９と圧力制御室１０との容積を等しくした条件で、オリフィス板７の孔部７１の流路抵抗値を圧力制御室１０の吐出口８１の流路抵抗値で除した値と、吐出口８１の温度との組合せに対する有機材料３６０の結露の有無を示す。図５から明らかなように、オリフィス板７の孔部７１の流路抵抗を圧力制御室１０の吐出口８１の流路抵抗よりも小さくすることで、圧力制御室１０の圧力を十分に低くすれば、圧力制御室の吐出口８１の温度が低くても、結露現象は抑制できる。
【００４０】
このことから、本発明による蒸着坩堝１は、上部ヒータ２１と下部ヒータ２２との温度が独立に設定できない従来の蒸着坩堝においても、その内部にオリフィス板７が装着された坩堝本体４と、オリフィス板７（孔部７１）に対向する吐出口８１を有する蓋８とを本実施例で述べた如く配置し、且つオリフィス板７の孔部７１より蓋８の吐出口８１を大きくすることで実現できる。斯様に構成される蒸着坩堝１は、図２（ａ）に示す薄膜形成装置の真空槽２に、その蓋８の吐出板８２を当該真空槽２内の減圧空間に曝して接続される。従って、蒸着坩堝１の蒸発室９（第１空間）で蒸発された有機材料３６は、その蒸気圧が蒸発室９と同等又はそれより低く保たれた圧力制御室１０（第２空間）に導入され、さらに蒸発室９及び圧力制御室１０より低い圧力に保たれた真空槽２（第３空間）に導入されて、真空槽２内に配置された基板１０３に蒸着される。
【００４１】
この工程で、圧力制御室１０における有機材料３６の蒸気圧を、蒸発室９におけるそれと同等又はそれより低くするために、吐出口８１の大きさを或る程度制限することが望ましい。これにより、圧力制御室１０が蒸発室９より著しく減圧されて、例えば孔部７１より吐出される気化した有機材料３６０の断熱膨張で圧力制御室１０の内部の温度が下がり、気化した有機材料３６０が圧力制御室１０の内壁に付着することが回避される。例えば、吐出口８１の開口面積を、オリフィス板７の孔部７１のそれの５倍以下、さらには２倍以下にするとよい。オリフィス板７の孔部７１に対する吐出口８１の大きさは、圧力制御室１０を蒸発室９より高い温度に設定する本発明による他の蒸着坩堝１において、基本的に考慮する必要はない。しかし、圧力制御室１０の温度が有機材料３６の分解を避けるように設定される視点に立てば、その設定温度に応じて吐出口８１をオリフィス板７の孔部７１より大きくすることが望ましい。
【００４２】
本実施例による蒸着坩堝１では、これら様々な流路抵抗に適した蒸発室９及び圧力制御室１０の温度設定が、上部ヒータ２１及び下部ヒータ２２によって制御できる。さらに、以上述べてきた坩堝構造及び蒸着方法は、固体から気体に昇華するタイプの有機材料、及び固体から液体を経て気体となる溶融タイプの有機材料のいずれの真空蒸着にも適用できる。そして、これら本発明の坩堝構造及び温度制御により、蒸着工程の終了後において、オリフィス板７の孔部７１、吐出口８１への材料の付着が抑制されているので、蓋８やオリフィス板７等の各部材の着脱が容易で、蒸着坩堝１（坩堝本体４）への材料補充などの段取りを短時間で行うことができる。
【００４３】
上述した本実施例の蒸着坩堝１は、図１に示した断面構造又はそれに準ずる断面構造を有する限り、図６に示す円筒形状の蒸着坩堝９０や図７に示す直方体形状の蒸着坩堝９１の如く、多種多様な形態で実施可能である。蒸着坩堝９１は、上述した蒸発室９と圧力制御室１０とを各々組合せて成る複数の構造体を一次元的に並べて構成した線状蒸着源（ラインソース，Line  Source）である。本実施例の蒸着坩堝１は、有機ＥＬ表示装置（Organic  Electroluminescent  Display  Device）に代表される基板主面上に有機材料膜を形成して成る電子デバイスの製造において、当該有機材料を効率的に且つその分解や劣化を起こすことなく当該基板主面に蒸着させる。とりわけ、上述の蒸着坩堝（ラインソース）９１は、上記電子デバイスの基板に吐出口８１を対向させて、これを構成する上記構造体の配列方向と交差する方向に走査することで、電子デバイスの生産効率を上げる。
【００４４】
本発明による蒸着坩堝、又は薄膜形成方法を用いて形成される表示装置の一例として、アクティブ・マトリクス駆動型の有機ＥＬ表示装置を以下に論じる。図８は、当該有機ＥＬ表示装置の概略的な構成を示す等価回路図であり、図９は、当該有機ＥＬ表示装置を成す複数の画素の一つを示す断面図である。この有機ＥＬ表示装置を、図２（ａ）に示す薄膜形成装置で作製するとき、基板１０３の主面上には少なくとも図８に示す表示領域（画素アレイ，一点鎖線で囲まれた領域）１１０が形成される。表示領域１１０（基板１０３の主面）には、複数の画素領域１１１（破線で囲まれた領域）が二次元的に形成される。また、表示領域１１０には、画素領域１１１の各々に設けられた有機ＥＬ素子１１２の駆動（発光動作）を制御する複数の走査線１１３が第１方向（図８の縦方向）に沿って並設され、当該表示領域１１０で表示する画像データを画素領域１１１に夫々供給する複数のデータ線１１４が上記第１方向に交差する第２方向（図８の横方向）に沿って並設される。
【００４５】
データ線１１４の各々は、上記第１方向沿いに延在して、これに対応する複数の画素領域１１１の一群（第１方向沿いに並ぶ）に画像データを順次供給する。走査線１１３の各々は、上記第２方向沿いに延在して、これに対応する複数の画素領域１１１の一群（第２方向沿いに並ぶ）に夫々設けられたスイッチング素子（Switching  Element）１１５をターン・オンする。画素領域１１１の各々は、そのスイッチング素子１１５が、これに対応する走査線１１３の一つでターン・オンされた期間に、これに対応するデータ線１１４の一つから画像データを取り込み、これをその容量１１６に記憶させる。画素領域１１１に設けられた駆動素子（Drive  Element）１１７は、当該画素領域１１１の容量１１６に記憶された画像データに基づき、有機ＥＬ素子１１２の発光動作を制御する。表示領域１１０には、複数の画素領域１１１に設けられた有機ＥＬ素子１１２に駆動電流（Operation  Current）を供給する電力供給線１１８と、有機ＥＬ素子１１２に対して基準電位（Reference  Potential）を与え、又は有機ＥＬ素子１１２を通過した上記駆動電流を受ける基準電位線（陰極電流線）１１９も形成される。
【００４６】
複数の走査線１１３に走査信号（制御信号）を出力する走査信号駆動回路（Scanning  Signal  Driver  Circuit）、複数のデータ線１１４に画像データ（データ信号）を出力するデータ信号駆動回路（Data  Signal  Driver  Circuit）、及び電力供給線１１８に有機ＥＬ素子１１２の駆動電流を出力する発光電源回路（Light  Emission  Power  Source   Circuit）の少なくとも一つを基板１０３の主面内に形成してもよい。
【００４７】
図９は、図８に示す画素領域１１１の一つにおける駆動素子（薄膜トランジスタ）１１７並びに有機ＥＬ素子１１２が配置される部分の断面を示す。石英や無アルカリガラス等の絶縁性材料からなる基板１２０の主面には、駆動素子１１７のチャネル（活性領域）となる半導体層１２１、半導体層１２１を覆う第１絶縁膜（ゲート絶縁膜）１２２、第１絶縁膜１２２を介して半導体層１２１と対向する制御電極（ゲート電極）１２３、第１絶縁膜１２２及び制御電極１２３を覆う第２絶縁膜（層間絶縁膜）１２４、第２絶縁膜１２４上に配置され且つ第１絶縁膜１２２並びに第２絶縁膜１２４を貫通するスルーホールを通して半導体層（チャネル）１２１の一端に電気的に接続される出力電極（ドレイン電極）１２５が、この順に形成される。なお、半導体層１２１の他端に上記駆動電流を供給する配線は、断面の位置からして図示されない。駆動素子１１７は、半導体層１２１、第１絶縁膜１２２、制御電極１２３、及び出力電極１２５により構成される。
【００４８】
基板１２０の主面には、さらに第２絶縁膜１２４並びに出力電極１２５を覆う平坦化層（Leveling  Layer）１２６が絶縁性材料により形成され、次いで、有機ＥＬ素子１１２の第１電極１２７が導電性材料により形成される。第１電極１２７は、平坦化層１２６を貫通するスルーホールを通して駆動素子１１７の出力電極１２５に接し、駆動電流を受ける。平坦化層１２６上に第１電極１２７を囲むように形成された絶縁隔壁（Insulating  Partition  Wall）１２８は、バンク（Bank）とも呼ばれ、隣り合う画素領域１１１に夫々形成される有機ＥＬ素子１１２を電気的に分離する。この有機ＥＬ表示装置を、本発明による蒸着坩堝１が装着された図２（ａ）に示す薄膜形成装置で製造するとき、真空槽２に導入され、より有機材料３６が蒸着される基板１０３は、上記基板１２０の主面に半導体層１２１から絶縁隔壁１２８に到る構造物が形成されたものである。換言すれば、当該基板１０３は、図９に示される構造物から有機ＥＬ素子１１２の有機材料層１３６及び第２電極１２９を除いたものである。
【００４９】
本発明による蒸着坩堝１は、絶縁隔壁１２８から露出された有機ＥＬ素子１１２の第１電極１２７の上面に有機材料３６を蒸着させて、有機ＥＬ素子１１２の有機材料層１３６を形成する。被加工物（Workpiece  Material）としての基板１０３の主面には、絶縁隔壁１２８の開口から露出される第１電極１２７の夫々に対応したパターンを有するマスクが配置され、有機材料３６の絶縁隔壁１２８の上面への蒸着が制限される。これにより、有機材料層１３６が絶縁隔壁１２８を越えて、隣り合う第１電極１２７に夫々接して、夫々の有機ＥＬ素子１１２の短絡させることは無くなる。有機材料層１３６は、発光層のみならず、当該発光層への電子及び正孔の注入を促す電子輸送層、正孔輸送層等も含む。従って、分子構造又は組成の異なる有機材料を順次蒸発又は昇華させて、基板１０３の主面（第１電極１２７の上面）に供給することが求められる。
【００５０】
例えば、第１電極１２７をＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＳｎＯ２（酸化スズ）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム）、Ａｕ、又はＮｉ等で、陽極として形成するとき、第１電極上にはＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）４，４’−ジアミノビフェニル）より成る正孔輸送層が真空蒸着により形成される。この正孔輸送層上には、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）等のアルミニウム−キノリン錯体であるホスト材料に４−ジシアノメチレン−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−２−メチル−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等の色素であるゲスト材料（ホスト材料よりも昇華温度が低い）を添加した材料が昇華されて蒸着されて、発光層が形成される。さらに発光層上には、上記ホスト材料のみの昇華及び蒸着により、電子輸送層が形成される。有機材料層１３６は、上述の正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の順次積層してなる、複数の有機材料膜を有する積層構造として形成される。当該積層構造には、さらに他の有機材料膜を加えてもよい。有機材料層１３６の上面には、第２電極１２９が、Ａｌ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ａｕ、Ａｇ又はこれらの合金からなる陰極として形成される。
【００５１】
図２（ａ）に示す薄膜形成装置において、基板１０３主面（第１電極１２７の上面）に複数の有機材料膜を順次蒸着するとき、蒸着坩堝１（吐出口８１）からの気化された有機材料３６０の吐出を、その蒸着工程の終了後、速やかに止める手法も重要である。この手法は、例えば、基板１０３主面への正孔輸送層の蒸着に続いて、発光層の蒸着を行う場合、発光層の内部に正孔輸送層となる有機分子の混入を防ぐものである。基板１０３主面に発光層が蒸着される期間に於いて、真空槽２に設けられたシャッタ１１又は補助シャッタ５０ａ，５０ｂで、正孔輸送層となる有機分子の基板１０３主面への飛来は遮られるが、蒸着坩堝１が冷めない限り、当該有機分子のシャッタ１１や補助シャッタ５０ａ，５０ｂへの結露で真空槽２は汚染される。しかし、本発明による蒸着坩堝１は、蒸発室９で蒸発又は昇華した有機材料３６０を、圧力制御室１０を通して真空槽２に導入する。気化した有機材料３６０は、圧力制御室１０で凝縮することなく真空槽２に導入されるため、蒸発室９における有機材料３６の蒸発又は昇華の量を抑えても、基板１０３主面には所望の有機材料膜１３６が形成される。また、有機材料３６の蒸発量又は昇華量が抑えられているため、当該有機材料による蒸着工程の終了時において、蒸発室９における有機材料３６の蒸発又は昇華を、当該工程に続く別の有機材料による蒸着工程の開始までに止めることができる。勿論、有機材料による蒸着工程の開始において、本発明による蒸着坩堝１では、蒸発室９における有機材料３６の蒸発量又は昇華量を、従来の蒸着坩堝の如く、加速的に高める必要もなくなる。従って、基板１０３主面内に均質な有機材料膜が、汚染の憂い無く、且つ高いスループットで形成できる。このため、本発明による有機材料の蒸着方法を有機ＥＬ表示装置の製造に適用すれば、画像品質の高い製品が高い歩留まりで生産される。
【実施例２】
【００５２】
本実施例では、マスク蒸着による表示装置（例えば、有機ＥＬパネル）の製造に好適な坩堝構造が論じられる。本発明者らは、基板１０３にパターンニングされた特定の画素領域に蒸着膜を形成させるマスク蒸着への本発明の適用を検討した。図１２にマスク蒸着方式の基本構成（概念）を示す。マスク蒸着による基板１０３の主面への蒸着膜の形成工程は、その主面に配置される画素に対応した複数の孔１６４のパターンを持つ蒸着マスク１６１を当該基板１０３の主面に密着させて行われる。マスク蒸着が施される前の基板１０３の主面には、例えば実施例１で論じた絶縁隔壁（バンク）１２８で区画された複数の画素が形成され、その各々において、第１電極１２７が絶縁隔壁１２８の開口から露出されている。このような基板１０３に密着される蒸着マスク１６１の一例には、絶縁隔壁１２８の開口毎に孔１６４が形成されている。
【００５３】
特許文献２を参照して先述したように、蒸着マスク１６１は一般的に上述の孔１６４が主面に形成された金属性のシート１６２を金属性のフレーム１６３に貼り付けて形成する。このような蒸着マスク１６１の主面の一方を基板１０３に密着させ、その他方を坩堝１（その吐出孔８１）に向き合わせた状態で、当該基板１０３へのマスク蒸着を行うと、坩堝１やそれに設けられたヒータ２２から放射される熱により、基板１０３と蒸着マスク１６１の温度は上昇する。ガラスから成る基板１０３と金属や合金から成る蒸着マスク１６１の熱膨張率には差があり、しかも基板１０３は処理が終わる毎に入れ替わる。従って、坩堝１やヒータ２２からの輻射熱は、蒸着マスク１６１（孔１６４のパターン）に対する基板１０３（例えば、画素領域１１１のパターン）の位置を、夫々の熱膨張の差に応じてずらすのみならず、マスク蒸着が複数の基板１０３に順次繰り返されるにつれて、輻射熱を受け続ける蒸着マスク１６１とこれに逐次載せ替えられる基板１０３との熱膨張の差を拡大させる。換言すれば、マスク蒸着の回数の増加に対して、蒸着マスク１６１に対する基板１０３の位置ずれは一定とならない故、この「位置ずれ」を見越して孔１６４のパターンが設計された蒸着マスク１６１を以っても、基板１０３の主面に形成される蒸着膜の所望の位置からのずれは低減されない。このような蒸着膜の位置ずれを低減するためには、坩堝１からの輻射熱の蒸着マスク１６１や基板１０３への伝達を最小限に抑える構造が必要である。
【００５４】
図１０（Ｂ）には、特許文献２で教示される従来のマスク蒸着用坩堝が示される。この坩堝１の上部には突起部１６９が設けられ、当該突起部１６９の上端に吐出口８１が形成されている。先述した放射阻止体１６５は、突起部１６９の上端よりも低い位置に配置され、その上面は吐出口８１と略同じ高さに位置する。特許文献２は、坩堝の吐出口より基板（蒸着マスク）側に放射阻止体を配置する背景技術の問題を、放射阻止体を坩堝の吐出口に近づけて解決する技術を開示する。また、特許文献２は、放射阻止体１６５として、坩堝１側の主面が鏡面加工された金属プレート（a metal plate having a specular finished main surface at a side of the crucible 1）を用い、当該金属プレートに冷却体を接触させることを教示する。このように放射阻止体１６５を上記背景技術に比べて基板１０３より遠ざけて配置しても、基板１０３や蒸着マスク１６１への坩堝１からの熱放射による影響は放射阻止体１６５により軽減された。しかし、特許文献２に開示される坩堝１では、その上面と放射阻止体１６５とを隔てる距離ｄが狭められるため、ヒータ２２から離れた当該上面やこれより上側に突き出た吐出口８１の温度は更に低くなる。本発明者らは、材料が蒸発し又は昇華する坩堝１の内部に比べて、その上面及び吐出口８１の温度低下が大きくなることに因る、予想以上に当該材料が吐出口８１で析出し、当該吐出口８１が詰まり易くなる弊害に着眼した。
【００５５】
上記の弊害を解決するために、本発明者らは、実施例１で論じた坩堝１に基づき、図１１に示すマスク蒸着に適した坩堝構造を提供する。坩堝１とヒータケース３からの輻射熱の蒸着マスク１６１及び基板１０３への伝達を抑えるために、坩堝１の上部に断熱機能を備えた放射阻止体（以下、断熱機構）１６５を設ける。本実施例の坩堝１は、実施例１で述べた坩堝１に対して、次の特徴を有する。（１）吐出板８２（坩堝１の上面を構成）には、その主面から圧力制御室１０の外側に突き出た突起部１６９が設けられる。（２）吐出孔８１は、突起部１６９の吐出板８２から離れた端部に形成される。望ましくは、（３）ヒータ１７０が、突起部１６９の外面に対向して配置される。
【００５６】
実施例１で述べたものも含む本発明による坩堝１を重力場に置かれた薄膜形成装置に搭載するとき、坩堝１の下部に坩堝本体４が、その上部に吐出板８２が夫々配置される。このように坩堝１の天地方向（Vertical Direction）が規定されたとき、突起部１６９は吐出板８２からその上側に突出し、吐出孔８１は突起部１６９の上端に形成され、ヒータ１７０は突起部１６９の側面に対向する。図１１に示された吐出板８２の下面（オリフィス板７に対向する）を第１主面、上面（第１主面の反対側の主面）を第２主面と夫々定義するとき、突起部１６９は吐出板８２の第２主面から上側に突出する。即ち、突起部１６９は、オリフィス板７からこれに対向する吐出板８２の第１主面に到る空間として形成された圧力制御室１０の外側に延在し、その先端（延在端）に第２の開口８１が形成されている。突起部１６９の内部には、吐出板８２の下面側（圧力制御室１０の内部）から吐出口８１に到る蒸発材料の通路（Passage）が形成される。換言すれば、突起部１６９は蒸発材料を吐出するノズルとも記される。突起部１６９は、吐出板８２又はこれを含む蓋８と一体に形成されてもよい。なお、坩堝１で蒸発される材料３６が収容される収容部分（Container Portion）は、坩堝本体４の底部と記される。また、図１１にて、ヒータ１７０は吐出板８２の上面（外表面）にも対向する。ヒータケース３は、「坩堝１の側面及び下面に対向して配置される下部ヒータ２２（蒸発室９を加熱する）」と「坩堝１の側面に対向して配置される上部ヒータ２１（圧力制御室１０を加熱する）」とを収納する第１ヒータケース３ａと、「坩堝１の上面に対向して配置されるヒータ１７０（突起部１６９を加熱する）」を収納する第２ヒータケース３ｂとで構成される。第１ヒータケース３ａは、坩堝本体４及び蓋８をその内部に収容する容器として成形されてもよい。図１０（Ａ）に示す従来構造に倣い、図１１に示す坩堝１（坩堝本体４及び蓋８）を横方向に拡大し、広げられた坩堝１の上面（吐出板８２）に吐出口８１が形成された突起部１６９の複数個を一次元的又は二次元的に設けてもよい。
【００５７】
本発明による断熱機構（断熱機能を備えた放射阻止体）１６５は、上述した本実施例の坩堝１の上面（吐出板８２）の上に、突起部１６９の延在方向に沿って順次配置された少なくとも１枚の反射板１６６、及び冷却板１６７と、この冷却板１６７に接続された冷却装置１６８とを備える。反射板１６６として、少なくとも一方の主面が鏡面加工された金属板や合金板（以下、金属板と総称する）が用いられ、この金属板は、当該主面が坩堝１の上面に対向するように配置される。双方の主面が鏡面加工された金属板を反射板１６６として用いてもよい。坩堝１の上面、反射板１６６、及び冷却板１６７は、所定の間隔で隔てられて、互いに熱的に分離される（thermally isolated）。図１１に示されるように、断熱機構１６５は、坩堝１の上面と冷却板１６７との間に複数の反射板１６６を所定の間隔で隔てて配置して構成されてもよい。複数の反射板１６６の各々は、その主面の少なくとも一方に形成された「鏡面」を坩堝１の上面に向けて配置される。冷却板１６７は、その主面がこれに隣接する反射板１６６の主面に対向するように配置され、熱伝導率の良好な材料により形成される。例えば、冷却板１６７の熱伝導率を反射板１６６のそれより低くするとよい。冷却板１６７は水冷機構やペルチェ素子（Peltier Device）を備えた冷却装置１６８に接続される。以上により、本発明による断熱機構１６５は構成される。反射板１６６は、ステンレスやアルミニウムなどの材料（板状部材）を研磨して製作してもよく、また、金属材料にクロム等のめっきを施して鏡面を形成してもよい。冷却板１６７は、銅，アルミニウムなどの熱伝導率の良い材料で形成すればよい。
【００５８】
この断熱機構１６５が坩堝１の吐出口８１よりも上側、つまり基板１０３側に位置すると、吐出口８１から蒸散する材料３６の蒸気が反射板１６６や冷却板１６７に付着、析出し、長時間に亘って基板１０３への材料３６の成膜を繰り返すと、断熱機構１６５の断熱能力（thermal insulation performance）の低下や、吐出口８１の閉塞が発生する。このような問題を解決するために、本実施例の坩堝１では、図１１に示すように、蓋８の上部に突起１６９が設けられ、その上端に吐出口８１が形成される。この突起１６９の先端が断熱機構１６５よりも上側、つまり基板１０３側に位置することにより、吐出口８１から蒸散された材料３６は、断熱機構１６５に付着することはない。また、突起部１６９の側面を加熱するヒータ１７０が設けられることにより、冷却板１６７が突起部１６９に近接して配置されても、吐出口８１の温度低下を抑えられた。吐出口８１の温度低下は、ヒータ１７０を収納する第２ヒータケース３ｂを熱容量の大きい金属や合金（ステンレス等）、または熱伝導率の高い金属や合金（アルミニウムやその合金等）で形成し、且つその一部を突起部１６９と冷却板１６７との間に挿入することで概ね解消される。また、ヒータ１７０と冷却板１６７との間に挿入された反射板１６６は、ヒータ１７０と冷却板１６７とを熱的に絶縁するため、ヒータ１７０による突起部１６９の加熱効率と、冷却板１６７による基板１０３及びマスク１６１の冷却効率との双方を高める。上述の如く、坩堝１の内部（特に圧力制御室１０）に対する吐出口８１の温度低下が抑えられることにより、材料３６の析出による吐出口８１の閉塞を防止できる。なお、坩堝１の内部には、前述した２室構造（蒸発室９と圧力制御室１０から成る）が設けられているため、坩堝１は、安定的に材料を蒸散させ続けられる。なお、ヒータ１７０は、坩堝１の「蒸発材料の吐出ノズル」となる突起部１６９の温度を調整するため、「吐出ノズルヒータ」とも記される。
【００５９】
断熱機構１６５は、反射板１６６としての少なくとも１枚の板状部材と、冷却板１６７として板状部材とを突起部１６９の吐出板８２からの突出方向沿いに並べられる。図１１にて中空に浮くが如く描かれた反射板１６６、冷却板１６７、冷却装置１６８は、例えば薄膜形成装置の真空槽（筐体）２の内部に固定されてもよく、坩堝１の構成部材（例えば、ヒータケース３ｂ）に固定されてもよいが、反射板１６６と冷却板１６７、その各々と坩堝１（特に突起部１６９と吐出板８２）とは夫々熱的に分離される。冷却板１６７と冷却装置１６８とは、コールドフィンガ（Cold Finger）のような熱伝導性の高い部材で接続してもよい。反射板１６６は、その主面の一方（鏡面を有する）が少なくとも上部ヒータ２１（及び、吐出ノズルヒータ１７０…これが設けられている場合…）に対向するように配置され、望ましくは当該反射板１６６の他方の主面全域が冷却板１６７の主面に対向している。基板１０３（蒸着マスク１６１）から坩堝１をその天地方向に見たとき、上部ヒータ２１（や、吐出ノズルヒータ１７０）は反射板１６６で覆われ、望ましくは反射板１６６も冷却板１６７で覆われる。上部ヒータ２１よりも基板１０３から遠く隔てられ且つ坩堝１の側面に配置された下部ヒータ２２も、反射板１６６で覆われているとよい。反射板１６６や冷却板１６７に用いられる板状部材の主面の形状（平面的形状）は特に限定されないが、反射板１６６の主面は、上部ヒータ２１（及び吐出ノズルヒータ１７０）の平面形状に応じて成形されるとよい。また、図１０（Ａ）に示された従来の放射阻止体１６５に倣い、反射板１６６や冷却板１６７として、突起部１６９が挿入される開口が形成された板状部材を用いてもよい。図１１に示す蓋８を上記坩堝１の天地方向に交差する方向に延ばし、その上面（吐出板８２）に複数の突起１６９を一次元的又は二次元的に並設したとき、複数の突起部１６９に対応した複数の上記開口が主面に形成された板状部材を反射板１６６や冷却板１６７として用いるとよい。
【００６０】
図１１に示した坩堝１において、蓋８を構成する吐出板８２、側壁８３の外周、及び突起部１６９は、ヒータ２１，２２，１７０により、ヒータケース(3)を介して加熱される。しかし、吐出板８２、側壁８３、及び突起部１６９として例示される部材の少なくとも一つは、ヒータケース３と一体化されてもよい。このため、図１１に示す坩堝１の構造は、図１６に示される如く簡素化できる。図１６に示される坩堝１において、蓋８の側壁８３は上述の第１ヒータケース３ａと一体化され、吐出板８２とこれに形成された突起部１６９は上述の第２ヒータケース３ｂと一体化されている。即ち、図１６に示される坩堝１では、蓋８の機能（吐出板８２、側壁８３、及び突起部１６９の機能の各々）をヒータケース３（第１及び第２ヒータケース３ａ，３ｂ）に持たせている。図１６において、第１ヒータケース３ａを蓋８の側壁８３と見なすと、この側壁８３には先述した上部ヒータ２１及び下部ヒータ２２の各々がこれと直接接するように設けられている。図１６において、同様に、第２ヒータケース３ｂを吐出板８２及び突起部１６９の一体化物と見なすと、吐出板８２及び突起部１６９の各々には先述した吐出ノズルヒータ１７０がこれと直接接するように設けられている。図１６に示した坩堝１では、図１１に示した坩堝１に比べて、その組立に要する部品数が減るため、ヒータ２１，２２，１７０からこれらにより加熱される部材８２，８３，１６９に到る熱伝達経路上の界面の数が減らせる。図１６において、ヒータ２１，１７０で発生した熱は、ヒータケース３のみを通して圧力調整室１０に伝達されるため、その加熱効率は改善される。
【００６１】
図１１に示した坩堝１，ヒータケース３，及び断熱機構１６５を備えた蒸着源２００が据え付けられた蒸着装置（薄膜形成装置）の概略構成を図１３と１４に夫々例示する。真空槽２の上部に基板１０３を、その主面（材料３６が成膜される）を下に向け、且つその主面に蒸着マスク１６１を密着させた状態で配置する。真空槽２の下部には、本発明による蒸着源２００が配置される。坩堝１の吐出口８１と蒸着マスク１６１（基板１０３）とは、先述した坩堝１の天地方向沿いに隔てられている。模式的に描かれた図１１に対し、実際に吐出口８１と蒸着マスク１６１とを隔てる距離は、坩堝１の天地方向の寸法（ヒータケース３ａから吐出口８１の上端に到る坩堝１の高さ）より短いこともある。図１３に示された蒸着装置では、上記基板１０３の主面に材料３６が成膜される成膜期間（Deposition Period）に、この主面内での蒸着源２００の位置が往復移動される（図面において左右方向に動かされる）。図１３の蒸着装置では、その待機期間（例えば、成膜期間の間における基板１０３の交換期間）において、蒸着源２００を図面の左右のどちらかの端部に移動させて、基板１０３への余剰な蒸散材料の付着を防ぐに十分な距離で蒸着源２００を基板１０３から隔てることが望ましい。一方、この成膜期間に基板１０３の主面に対する蒸着源２００の位置が固定される場合、図１４に示すように、基板１０３を蒸着マスク１６１に密着させた状態で回転させるとよい。この時、基板１０３の回転軸１７３に対して蒸着源２００の位置をずらすことにより、その主面に成膜される材料３６の膜厚均一性が向上される。また、図１４に示すように、真空槽２の外部から夫々の位置が調整される板として、メインシャッター１１と補助シャッタ５０とが設けられる。上述した待機期間において、補助シャッタ５０は坩堝１の吐出口８１の上部に位置して、基板１０３への蒸着材料の付着を防止する。一方、基板１０３に材料３６を成膜する時にはメインシャッター１１を基板１０３の主面から、補助シャッタ５０を坩堝１の吐出口８１から、夫々ずらして、坩堝１から吐出される蒸散材料（例えば、材料３６の蒸気）を基板１０３側に供給する。メインシャッター１１は、図１３の蒸着装置にも搭載可能であり、且つ上述された基板１０３への余剰な蒸散材料の付着を防ぐ。
【００６２】
図１３及び図１４に示される蒸着装置の各々には、坩堝１から基板１０３に供給される蒸散材料の単位時間当たりの供給量を測定するセンサ６が設置されている。これにより、坩堝１の蒸散材料３６０の供給状態をモニタリングでき、これを参照して、ヒータ２１，２２，１７０の設定温度や、蒸着源２００の移動速度あるいは基板１０３の回転速度および、基板１０３毎の処理時間が適切に決定される。図１３及び図１４に示される蒸着装置の各々には図１１に示された坩堝１が装着されているが、これを図１６に示された坩堝１に置き換えてもよい。
【実施例３】
【００６３】
本実施例では、実施例１及び実施例２で述べた坩堝１の夫々におけるオリフィス板７とその開口７１の他の形態が記される。図１、図３、図１１、図１３、及び図１４に示されたオリフィス板７は、それ自体に坩堝１の天地方向に延在する開口７１が形成されている。
【００６４】
本実施例では、オリフィス板７が有する開口７１を、これ自体に形成せず、これと坩堝本体４（オリフィス板７が保持される部分）の内壁とを隔てる間隙として形成する。図１５には、開口が形成されていないブロック状部材がオリフィス板７として示される。このオリフィス板７は、坩堝本体４の上部にて、中空に浮く如く描かれるが、実際には少なくとも一本（望ましくは複数本）の図示されない保持部材により坩堝本体４に保持されている。即ち、開口７１はオリフィス板７の外壁と、保持部材と、坩堝本体４（内壁）とにより囲まれた領域として形成される。先述したオリフィス板７では、開口７１（蒸散材料の通路）は下部ヒータ２２からヒータケース３、坩堝本体４、及びオリフィス板７を通して加熱されるため、下部ヒータ２２で発生した熱は３つの界面を通して開口７１に伝導される。本実施例では、開口７１が、下部ヒータ２２からヒータケース３、及び坩堝本体４を通して加熱されるため、下部ヒータ２２で発生した熱の伝導路に存在する界面は２つに減る。従って、下部ヒータ２２の設定温度（ヒータ通電）に対して開口７１（オリフィス孔）の温度は更に上昇するため、この開口７１及びその周辺に蒸着材料は付着し難くなる。これにより、蒸発室９（坩堝本体４の内部）で蒸発又は気化した材料３６の圧力制御室１０（坩堝本体４及びオリフィス板７の外壁と蓋８の内壁とに囲まれた空間）への供給量が安定化される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、有機材料を蒸着する蒸着装置に用いる蒸着坩堝として利用することができる。また、本発明による有機材料の蒸着方法は、有機ＥＬ表示装置に代表される表示装置の製造に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例１による坩堝の構成を示す断面図。
【図２】従来の有機蒸着用容器すなわち坩堝の構成を示す断面図。
【図３】本発明の実施例１による坩堝の吐出口付近における蒸散材料の付着状態を示す断面図。
【図４】本発明の実施例１による坩堝１のオリフィス板７の孔部７１と吐出口孔８１の温度差と、蒸着終了後の吐出口孔８１への材料付着量の関係を示す概念図。
【図５】本発明の実施例１による坩堝１におけるオリフィス板７の孔部７１の流路抵抗値を上部圧力制御室の吐出口８１の流路抵抗値で除した値と吐出口の温度の関係および結露の発生有無の関係を示す概念図。
【図６】本発明の実施例１による円筒形状を有する坩堝構造を示す斜視図。
【図７】本発明の実施例１による直方体形状を有する坩堝構造を示す斜視図。
【図８】本発明による蒸着坩堝及び有機材料の蒸着方法の適用で生産される表示装置の構成を示す等価回路図。
【図９】図８に示した表示装置の画素の断面図。
【図１０】マスク蒸着を目的とした従来の（Ａ）薄膜形成装置の概略斜視図、及びこれに備えられた（Ｂ）有機蒸着用容器（坩堝）の概略断面図。
【図１１】本発明の実施例２によるマスク蒸着用坩堝の構成を示す断面図。
【図１２】マスク蒸着法の概要。
【図１３】本発明の実施例２による蒸着坩堝１のマスク蒸着への適用例。
【図１４】本発明の実施例２による蒸着坩堝１のマスク蒸着への別の適用例。
【図１５】孔部７１がオリフィス板７と坩堝本体４との隙間として設けられた本発明の実施例３による蒸着坩堝１。
【図１６】本発明の実施例２によるマスク蒸着用坩堝の別の構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００６７】
１…坩堝、１ａ，１ｂ…蒸着坩堝、２…真空槽、３…ヒータケース、４…坩堝本体、５…ヒータ、７…オリフィス板、８…蓋、９…空間（蒸発室）、１０…圧力制御室、２１…上部ヒータ、２２…下部ヒータ、３６…有機材料、７１…孔部（オリフィス）、８１…吐出孔、８２…吐出板、８３…側壁。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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