(57)【要約】【課題】蒸発源の冷却時間を短縮する。【解決手段】蒸着工程では、蒸着材料を収納する坩堝、坩堝を加熱する加熱部、坩堝内で気体化した前記蒸着材料を前記被処理物に向かって放出するノズル、および坩堝の周囲に配置されるリフレクタ１５を備える蒸発源から、蒸着材料ガスを発生させ、被処理物に蒸着膜を形成する。また、冷却工程では、リフレクタ１５に固定された冷却体１６に冷媒を流して坩堝を冷却する。ここで、冷却工程には、冷却体１６に冷媒ガスを流す冷媒ガス供給工程と、冷媒ガス供給工程の後、冷却体１６に冷媒ガスよりも熱容量が大きい冷媒液を流す冷媒液供給工程と、が含まれる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）蒸着材料を収納する坩堝、前記坩堝を加熱する加熱部、前記坩堝内で気体化した前記蒸着材料を前記被処理物に向かって放出するノズル、および前記坩堝の周囲に配置されるリフレクタを備える蒸発源と、被処理物と、を真空チャンバ内に配置する工程、
（ｂ）前記坩堝に収納された前記蒸着材料を前記加熱部により加熱して、第１の温度で気体化した蒸着材料ガスを発生させ、前記被処理物に蒸着膜を形成する工程、
（ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記坩堝および前記蒸着材料を冷却する工程、
を含み、
前記リフレクタは、
前記坩堝と対向する第１面、前記第１面の反対側に位置する第２面、および前記第１面よりも前記第２面側に固定された冷却体を備え、
前記（ｃ）工程には、
（ｃ１）前記冷却体に気体からなる第１冷媒を流す工程、
（ｃ２）前記（ｃ１）工程の後、前記冷却体に液体からなり、かつ、前記第１冷媒よりも熱容量が大きい第２冷媒を流す工程、
が含まれることを特徴とする蒸着方法。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸着方法において、
前記冷却体は、前記リフレクタの前記第２面に沿って配置されていることを特徴とする蒸着方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蒸着方法において、
前記冷却体は、前記第１および第２冷媒の流路を構成し、
前記流路は、前記リフレクタの前記第２面に沿って蛇行していることを特徴とする蒸着方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の蒸着方法において、
前記冷却体は、前記冷却体とは別体に形成された配管から成り、溶接により前記リフレクタに固定されていることを特徴とする蒸着方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の蒸着方法において、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、前記冷却体内の前記第１および第２冷媒の流路にパージガスを供給し、前記冷却体内に残存する前記第２冷媒を排出する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記坩堝の温度を昇温させる工程、
をさらに含んでいることを特徴とする蒸着方法。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸着方法において、
（ｆ）前記（ｄ）工程の後、かつ、前記（ｅ）工程の前に、前記冷却体内の前記第１および第２冷媒の流路を減圧し、前記冷却体内に残存する前記パージガスを排出する工程、
をさらに含んでいることを特徴とする蒸着方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の蒸着方法において、
前記蒸発源は、前記坩堝、前記加熱部、および前記リフレクタを覆い、かつ、前記ノズルが露出する開口部を備えた筐体を有し、
前記筐体と前記坩堝の間には、複数の前記リフレクタが並べて配置され、
前記冷却体は、前記複数のリフレクタのうち、最も前記坩堝側に配置される第１リフレクタに固定されていることを特徴とする蒸着方法。
【請求項８】
真空チャンバ、前記真空チャンバ内に配置される蒸発源、および前記真空チャンバ内で被処理物を保持する保持部を有し、
前記蒸発源は、
蒸着材料を収納する坩堝、前記坩堝を加熱する加熱部、前記坩堝内で気体化した前記蒸着材料を前記被処理物に向かって放出するノズル、および前記坩堝の周囲に配置されるリフレクタ、を備え、
前記リフレクタは、
前記坩堝と対向する第１面、前記第１面の反対側に位置する第２面、および前記第１面よりも前記第２面側に固定された冷却体を備え、
前記冷却体は、
前記冷却体内に気体からなる第１冷媒を供給する第１冷媒供給源、および前記冷却体内に、液体からなり、かつ、前記第１冷媒よりも熱容量が大きい第２冷媒を供給する第２冷媒供給源に接続されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項９】
請求項８に記載の蒸着装置において、
前記冷却体は、前記リフレクタの前記第２面に沿って配置されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の蒸着装置において、
前記冷却体は、前記第１および第２冷媒の流路を構成し、
前記流路は、前記リフレクタの前記第２面に沿って蛇行していることを特徴とする蒸着装置。
【請求項１１】
請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の蒸着装置において、
前記冷却体は、前記冷却体とは別体に形成された配管から成り、溶接により前記リフレクタに固定されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項１２】
請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載の蒸着装置において、
前記冷却体は、前記冷却体内にパージガスを供給するパージガス供給源に接続されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の蒸着装置において、
前記冷却体は、前記冷却体内のパージガスを排出する減圧ポンプに接続されていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項１４】
請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の蒸着装置において、
前記蒸発源は、前記坩堝、前記加熱部、および前記リフレクタを覆い、かつ、前記ノズルが露出する開口部を備えた筐体を有し、
前記筐体と前記坩堝の間には、複数の前記リフレクタが並べて配置され、
前記冷却体は、前記複数のリフレクタのうち、最も前記坩堝側に配置される第１リフレクタに固定されていることを特徴とする蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着技術およびこれに用いる蒸着装置の技術に関し、特に、基板に蒸着膜を形成する成膜工程に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４-２１４１８５号公報（特許文献１）には、坩堝上に設けた放射阻止体と接触するように冷却体を設け、冷却体に冷媒を流すことで、放射阻止体を冷却する蒸着装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４-２１４１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空チャンバ内に被処理物である基板と蒸発源を配置して、基板に蒸着膜を成膜する技術がある。このような成膜技術は、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなど、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ；Flat Panel Display）の製造方法において、金属膜からなる電極を形成する工程に適用される。蒸着方法では、蒸発源が備える坩堝内に収納した蒸着材料を加熱することにより気化または昇華させる（以下、気化または昇華のことを気体化と記す）。そして、気体化した蒸着材料を蒸発源の外部に配置された被処理物（例えば基板の蒸着膜形成領域）まで輸送し、被処理物の表面で固体化させることにより蒸着膜が形成される。
【０００５】
上記蒸着方法では、蒸着材料の交換時あるいは蒸着装置のメンテナンス時に蒸発源を一旦冷却し、蒸着材料の交換などを行った後で、再び蒸着温度（プロセス温度）まで昇温させる必要がある。この蒸発源の冷却工程では、例えば、坩堝を加熱するヒータなどの加熱部を停止して自然冷却により冷却を行うが、坩堝の温度がメンテナンス時の温度となるまで冷却するには、長時間を要する。特に、真空チャンバ内で坩堝を冷却する場合、自然冷却時の熱伝達効率が悪いため、例えば、１０時間程度の長時間を要する。したがって、この冷却時間を低減することで、効率的に蒸着膜を形成することができる。
【０００６】
ここで、坩堝の周囲には、坩堝の保温効率を向上させる観点からリフレクタと呼ばれる保温部（反射板）が配置される。蒸着膜を形成する工程では、リフレクタにより坩堝や坩堝を加熱する加熱部からの輻射熱を反射して、坩堝の保温効率を向上させることができる。しかし、冷却工程においては、リフレクタは、坩堝の冷却を阻害する要因となる。そこで、本願発明者は、冷却工程においてリフレクタを冷却し、冷却時間を短縮する構成について検討し、以下の課題を見出した。
【０００７】
すなわち、リフレクタに冷却体を取り付けてリフレクタを冷却する構成について検討したが、単にリフレクタに冷却体を取り付けるのみでは、十分に冷却時間を短縮できない場合がある。例えば、冷却体とリフレクタの接触面積が小さい場合、冷却体に冷媒を流しても十分な熱交換を行うことができない場合がある。また例えば、蒸着膜を形成する工程で高温に加熱された冷却体に冷媒として気体を流す場合、気体の熱容量が小さいため、冷媒と冷却体の温度差が小さくなると冷却速度が低下する。一方、蒸着膜を形成する工程で高温に加熱された冷却体に冷媒として水などの液体を流すと、冷却体内で冷媒が一気に蒸発することで冷媒の供給経路中におおきな圧力が印加されて冷却体を取り付けたリフレクタの耐久性が低下する。また、冷却体を取り付ける位置によっては、蒸着膜を形成する工程において、冷却体がリフレクタの保温機能を阻害する要因となる。したがって、リフレクタを冷却する場合には、リフレクタの保温機能を損なわない範囲で、効率的にリフレクタを冷却する技術が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蒸発源の冷却時間を短縮することのできる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
すなわち、本発明の代表的な実施の形態における蒸着方法は、（ａ）蒸着材料を収納する坩堝、前記坩堝を加熱する加熱部、前記坩堝内で気体化した前記蒸着材料を前記被処理物に向かって放出するノズル、および前記坩堝の周囲に配置されるリフレクタを備える蒸発源と、被処理物と、を真空チャンバ内に配置する工程を含んでいる。また、（ｂ）前記坩堝に収納された前記蒸着材料を前記加熱部により加熱して、第１の温度で気体化した蒸着材料ガスを発生させ、前記被処理物に蒸着膜を形成する工程を含んでいる。また、（ｃ）前記（ｂ）工程の後、前記坩堝および前記蒸着材料を冷却する工程を含んでいる。ここで、前記リフレクタは、前記坩堝と対向する第１面、前記第１面の反対側に位置する第２面、および前記第１面よりも前記第２面側に固定された冷却体を備えている。また、前記（ｃ）工程には、（ｃ１）前記冷却体に気体からなる第１冷媒を流す工程、（ｃ２）前記（ｃ１）工程の後、前記冷却体に液体からなり、かつ、前記第１冷媒よりも熱容量が大きい第２冷媒を流す工程、が含まれるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００１３】
すなわち、蒸発源の冷却時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態である有機ＥＬディスプレイ装置の製造フローの概要を示す説明図である。
【図２】図１に示すフローにより製造される有機ＥＬディスプレイ装置の有機ＥＬ素子の概要構造を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である真空蒸着装置の全体構成の概要を示す説明図である。
【図４】図３に示す成膜室内の全体構成を示す断面図である。
【図５】図４に示す蒸発源を拡大して示す断面図である。
【図６】図３〜図５に示す蒸着装置および蒸発源を用いた蒸着方法の工程フロー、各工程における坩堝の温度プロファイル、各工程における加熱部のＯＮ−ＯＦＦ、および各工程におけるリフレクタへの冷媒供給の有無を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態および実施の形態に対する第１〜第３の比較例である冷却工程での坩堝の温度プロファイルを示す説明図である。
【図８】図４および図５に示すリフレクタの詳細構造を模式的に示す説明図である。
【図９】図８に示すリフレクタと図５に示す坩堝の位置関係を示す拡大断面図である。
【図１０】図８に対する変形例である冷却体の構造を示す斜視図である。
【図１１】図８に対する変形例である冷却体の構造を示す拡大断面図である。
【図１２】図８に対する変形例である冷媒液の経路を模式的に示す説明図である。
【図１３】図８に対する変形例である冷媒液の経路を模式的に示す説明図である。
【図１４】図５に示す蒸発源の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜本願における記載形式＞
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１６】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１７】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。
【００１８】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１９】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２０】
また、本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
【００２１】
気体化とは、固相または液相の材料を加熱することにより気相に相転移させることをいう。気相への相転移には、気化（液相から気相への相転移）および昇華（固相から液相を経由せず気相に相転移すること）が含まれるが、本願において、気体化と記載する時は、気化または昇華という意味で用いる。また、気化することにより気体化する材料を気化材料、昇華することにより気体化する材料を昇華材料と呼ぶ。
【００２２】
蒸着、蒸着方法、または蒸着処理とは、加熱容器内で気体化させた材料ガスを加熱容器の外部に取り出し、被処理物の表面で固体化させて成膜することを言う。また、蒸着により形成される膜を蒸着膜、蒸着膜の原材料となる材料を蒸着材料、気体化した蒸着材料を蒸着材料ガスと呼ぶ。
【００２３】
また、蒸発源とは、蒸着材料を気体化させて、蒸着材料ガスを取り出す装置を言う。したがって、蒸発源には蒸着材料を収納する加熱容器および蒸着材料ガスを取り出す取り出し口が含まれる。
【００２４】
また、蒸着装置とは、例えば基板などの被処理物に蒸着処理を施す装置を言う。したがって、蒸着装置には、前記した蒸発源に加え、被処理物を保持する保持部、および蒸発源および被処理物を収納する真空チャンバなどの気密室が含まれる。
【００２５】
また、以下の実施の形態では、蒸発源、蒸発源を備える蒸着装置およびこれらを用いた蒸着方法の適用例として、本願発明者が具体的に検討した有機ＥＬディスプレイ装置の製造方法の電極形成工程に適用した場合を取り上げて具体的に説明する。
【００２６】
＜有機ＥＬディスプレイ装置の製造方法＞
図１は、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ装置の製造フローの概要を示す説明図である。また、図２は、図１に示すフローにより製造される有機ＥＬディスプレイ装置の有機ＥＬ素子の概要構造を示す拡大断面図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ装置の製造方法は、基板準備工程および基板上に有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬ素子形成工程を有している。また、有機ＥＬ素子形成工程には、有機層形成工程および第２電極形成工程が含まれる。図２を用いて簡単に説明すると、基板準備工程（図１参照）では、表示面側に位置する表面１ａおよび表面１ａの反対側の裏面１ｂを有する基板（ガラス基板）１を準備する。例えば、裏面１ｂにはＴＦＴ（Thin Film Transistor）などから成る複数のアクティブ素子が、アレイ状に形成されている（図示は省略）。次に、第１電極形成工程（図１参照）では、有機ＥＬ素子２ａの例えば陽極となる導電膜３が、基板１の裏面１ｂ上（ＴＦＴなどのアクティブ素子上）に形成される。ボトムエミッションと呼ばれる素子構造では、導電膜３は、有機ＥＬ素子２ａの表示面側に形成されるので、可視光に対して透明な、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの材料から成る。トップエミッションと呼ばれる素子構造では、第２電極側が表示面となるため、導電膜３は高反射率のアルミニウム合金膜とホール注入性の高いＩＴＯ膜との積層膜で形成しても良い。次に、有機層形成工程（図１参照）では、導電膜３上に、有機層４が形成される。有機層４は、例えば、正孔輸送層４ａ、発光層４ｂ、電子輸送層４ｃなど、機能の異なる有機膜が順次積層された積層膜となっている。次に、第２電極形成工程（図１参照）では、有機層４上に、導電膜３とは反対極性（例えば陰極）の電極となる導電膜５が形成される。導電膜５は、例えばボトムエミッション構造ではアルミニウム（Ａｌ）、トップエミッション構造では銀（Ａｇ）・マグネシウム（Ｍｇ）合金等の金属薄膜から成る。
【００２８】
このように有機ＥＬ素子２ａは、陽極（導電膜３）と陰極（導電膜５）の間に有機層４を挟んだ構造から成り、陰極および陽極に電流を流すことにより各々から有機層４に電子と正孔を注入する。注入された電子と正孔は、それぞれ正孔輸送層４ａまたは電子輸送層４ｃを通過し、発光層４ｂで結合する。そして、結合によるエネルギーで発光層４ｂの発光材料が励起され、その励起状態から再び基底状態に戻る際に光を発生する。基板１の裏面１ｂ上には、このような有機ＥＬ素子２ａが複数形成され、各有機ＥＬ素子２ａのそれぞれ、または複数の有機ＥＬ素子２ａの組み合わせのそれぞれにより、表示装置である有機ＥＬディスプレイ装置２の画素（ピクセル）を構成する。
【００２９】
ここで、有機ＥＬ素子２ａを構成する積層膜のうち、有機層４や導電膜５は、真空チャンバ内に被処理物である基板１と蒸発源を配置して基板１上に蒸着膜である有機層４や導電膜５を成膜する。つまり、有機層４や導電膜５は、所謂、真空蒸着法（真空蒸着方法）により形成される。
【００３０】
＜真空蒸着装置の全体構成＞
次に、図１に示す有機層形成工程および第２電極形成工程で使用する真空蒸着装置の全体構成、および図２に示す有機層４、導電膜５の成膜工程のプロセスフローについて説明する。図３は本実施の形態の真空蒸着装置の全体構成の概要を示す説明図である。
【００３１】
図３に示す蒸着装置（真空蒸着装置）１００は、基板１の受け渡しを行う受け渡し室１０１と、それぞれ蒸着膜を形成する処理室である複数の成膜室１０２と、複数の成膜室に基板１を振り分けて搬送する搬送室１０３を有している。図３では、複数の成膜室１０２、および搬送室１０３からなるユニットが、受け渡し室１０１を介して複数（図３では三つ）接続された構成を示している。これらの受け渡し室１０１、搬送室１０３および成膜室１０２のそれぞれは、真空ポンプなどの排気装置（図示は省略）に接続され、減圧状態に維持することが可能な気密室となっている。特に、真空蒸着処理を行う成膜室１０２は、室内の圧力を、例えば１０−３Ｐａ〜１０−５Ｐａ程度の減圧状態（所謂、高真空状態）に維持可能な真空チャンバとなっている。
【００３２】
複数の受け渡し室１０１のうち、入口側の受け渡し室１０１は、ローダ部１０１ａとなっており、例えば、図２に示す導電膜３が形成された基板１がローダ部１０１ａに搬入される。搬送室１０３には、基板搬送装置として例えばロボット１０３ａが配置され、基板１は、ロボット１０３ａにより受け渡し室１０１（ローダ部１０１ａ）から各成膜室１０２に振り分けて搬送される。各成膜室１０２には、それぞれ図２に示す有機層４または導電膜５の原材料となる蒸着材料（図３において図示は省略）を備えた蒸発源１０が配置され、例えば、１０−３Ｐａ〜１０−５Ｐａ程度の真空条件下で、蒸着膜が順次積層して成膜される。具体的には、まず、第１の成膜室１０２において、図２に示す陽極（第１電極）である導電膜３上に正孔輸送層４ａとなる蒸着膜である有機層４を成膜する。成膜後の基板１は、ロボット１０３ａにより、搬送室１０３に取り出された後、第２の成膜室１０２に搬送される。そして、第２の成膜室１０２では、図２に示す正孔輸送層４ａ上に発光層４ｂとなる蒸着膜である有機層４を成膜する。成膜後の基板１は、ロボット１０３ａにより、搬送室１０３に取り出された後、第３の成膜室１０２に搬送される。そして、第３の成膜室１０２では、図２に示す発光層４ｂ上に電子輸送層４ｃとなる蒸着膜である有機層４を成膜する。成膜後の基板１は、ロボット１０３ａにより、搬送室１０３に取り出された後、第４の成膜室１０２に搬送される。そして、第４の成膜室１０２では、図２に示す電子輸送層４ｃ上に陰極（第２電極）となる蒸着膜である導電膜５を成膜する。そして導電膜５まで成膜された基板１は、アンローダ部１０１ｂである出口側の受け渡し室１０１までロボット１０３ａにより搬送され、さらに大気中の水分や酸素からの保護を目的とした封止処理を施すことで図２に示す有機ＥＬディスプレイ装置２が得られる。封止処理工程では、封止材６を介して有機ＥＬ素子２ａ上に封止用基板７を配置する。
【００３３】
＜成膜室および蒸発源の構成＞
次に、図３に示す成膜室１０２および成膜室１０２内に配置される蒸発源１０の構成について説明する。図４は、図３に示す成膜室内の全体構成を示す断面図、図５は図４に示す蒸発源を拡大して示す断面図である。
【００３４】
図４に示すように、成膜室１０２には、真空ポンプＶＰに接続され、成膜室１０２内の気体を排出する排気経路（排気配管）ＶＬが接続されている。真空ポンプＶＰと成膜室１０２の間にはバルブＶ１が配置され、バルブＶ１を開くと、成膜室１０２内の圧力が、例えば１０−３Ｐａ〜１０−５Ｐａ程度の減圧状態（所謂、高真空状態）となるまで、減圧することができる。つまり、成膜室１０２は、真空チャンバである。また、成膜室１０２内には、気体化させた蒸着材料ガスを基板１に向かって放出する蒸発源１０と、基板１を保持する基板保持部２１が配置されている。
【００３５】
蒸発源１０の筐体１１の面１１ａからは、蒸着材料ガス３０ａの放出口である複数のノズル１２が筐体１１から露出している。一方、基板保持部２１には、基板１およびマスク（蒸着マスク）２２が保持されている。基板１は、蒸着膜の形成面である裏面１ｂが、蒸発源１０の蒸着材料ガス放出口の配置面である面１１ａと、マスク２２を介して対向するように配置されている。また、マスク２２には、図２に示す有機ＥＬ素子２ａを形成する位置に対応して、複数の開口部２２ａが形成され、基板１の蒸着膜形成領域が開口部２２ａにおいて、マスク２２からそれぞれ露出している。なお、基板１と蒸発源１０の位置関係は、基板１の裏面１ｂが、蒸発源１０の蒸着材料ガス放出口（ノズル１２）の配置面である面１１ａと、マスク２２を介して対向していれば良く、図４に示す態様には限定されない。図４では、蒸発源１０の上面である面１１ａに複数のノズル１２を配置する、フェイスダウンデポジット方式と呼ばれる方式について示している。図４に示す態様の他、変形例として、蒸発源１０の下面側にノズル１２を配置するフェイスアップデポジット方式、あるいは、蒸発源１０の側面側にノズル１２を配置するサイドデポジット方式などに適用することができる。
【００３６】
また、蒸発源１０は、蒸着材料３０を加熱する加熱容器である坩堝１３を備えている。また、坩堝１３の周囲には、坩堝１３の内部に配置された蒸着材料３０を加熱する加熱部（ヒータ）１４を備えている。また、坩堝１３の周囲には、坩堝１３の保温効率を向上させるリフレクタ（保温部）１５が配置されている。
【００３７】
図５に示すように、蒸発源１０が有する筐体１１は、蓋部１１ｃと本体部１１ｄを備えている。蓋部１１ｃと本体部１１ｄは、図示しないネジなどの締結手段により固定されている。坩堝１３、加熱部１４、およびリフレクタ１５は、本体部１１ｄ内に収納され、蓋部１１ｃを取り外せば、これらの部材を外部に取り出す事が可能になる。また、本実施の形態では、筐体１１の上面側に図４に示す基板１と対向する面１１ａを配置するので、蓋部１１ｃには開口部１１ｅが形成され、開口部１１ｅにおいて、ノズル１２が露出している。
【００３８】
また、坩堝１３は、蓋部１３ｃと本体部１３ｄを備えている。蓋部１３ｃと本体部１３ｄは、図示しないネジなどの締結手段により固定されている。蒸着材料３０は、本体部１３ｄの底に収納され、例えば、蓋部１３ｃを取り外せば、蒸着材料３０を坩堝１３の外部に取り出して交換する事が可能である。また、蓋部１３ｃと本体部１３ｄを重ね合わせた状態で固定すると、坩堝１３の内部は、蒸着材料ガス３０ａの取り出し口である開口部１３ｅを除き、密封された空間になる。本実施の形態では、坩堝１３の上方から蒸着材料ガス３０ａを取り出す構造の例を示しているので、開口部１３ｅは、坩堝１３の蓋部１３ｃに形成されている。また、本実施の形態では、坩堝１３の開口部１３ｅから基板１に向かって蒸着材料ガス３０ａを放出する構造の例を示しているので、開口部１３ｅには蒸着材料ガス３０ａの放出口であるノズル１２が取り付けられている。ノズル１２は、筐体１１の蓋部１１ｃに形成された開口部１１ｅと重なる位置に配置され、開口部１１ｅにおいて、ノズル１２が露出している。なお、蒸発源１０の構造は、図４および図５に示す態様に限定されず、種々の変形例を適用することができるが、後述する蒸着方法の各工程における作用を理解し易くするため、単純化した構造を示している。
【００３９】
また、蒸着材料３０および坩堝１３を加熱する、加熱部１４は、坩堝１３の周囲を囲むように配置されている。本実施の形態では、加熱部１４は、蒸着材料３０および坩堝１３を、例えばジュール加熱方式により加熱するヒータである。なお、図４および図５では、加熱部１４を坩堝１３の側面に沿って配置する例を示しているが、加熱部１４の配置は図４および図５に示す例には限定されず、例えば、坩堝１３の蓋部１３ｃ上および坩堝１３の下方にも加熱部１４を配置する構成とすることができる。また、図４および図５では、加熱部１４としてコイル状のヒータを用いる例を示しているが、加熱部１４の構成は図４および図５に示す例には限定されず、例えば、板状のヒータ（プレートヒータ）を坩堝１３の周囲に配置する構成とすることができる。
【００４０】
また、蒸着材料３０は、基板１に形成する蒸着膜の原料であって、例えば、図２に示す有機層４を構成する有機材料、あるいは導電膜５を構成する金属材料から成る。蒸発源１０が備える加熱部１４により蒸着材料３０を加熱すると蒸着材料３０が気体化（気化または昇華）して蒸着材料ガス３０ａとなる。そして、蒸着材料３０が気体化すると、坩堝１３内は、例えば、１００Ｐａ〜１０１Ｐａ程度の圧力となる。このため、蒸着材料ガス３０ａは坩堝１３の内外の圧力差により、坩堝１３に形成された開口部１１ｅおよびノズル１２を経由して蒸発源１０の外部に取り出され、ノズル１２と対向配置される基板１に向かって放出される。
【００４１】
また、坩堝１３および加熱部１４の周囲には、坩堝１３の保温効率を向上させるリフレクタ１５が配置されている。リフレクタ１５は、例えば、複数枚の金属板からなり、開口部１３ｅ上を除き、坩堝１３の周囲を囲むように配置されている。また、各金属板の少なくとも坩堝１３と対向する面（内面）には鏡面加工が施されている。リフレクタ１５は、坩堝１３や加熱部１４からの輻射熱を反射して、リフレクタ１５の内側に配置される坩堝１３の保温効率を向上させる機能を備えているが、坩堝１３との対向面に鏡面加工を施すことで、反射効率（保温効率）を向上させることができる。また、リフレクタ１５は、坩堝１３や加熱部１４からの輻射熱を反射するので、リフレクタ１５の外側の部材（例えば筐体１１）に輻射熱による歪みや融解が発生することを抑制する保護部材としての機能を備えている。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、リフレクタ１５には冷却体が取り付けられ、冷却体のそれぞれには、冷媒供給経路ＲＦｉｎと冷媒排出経路ＲＦｏｕｔが接続されている。このようにリフレクタ１５に冷却体を取り付ける理由、およびリフレクタ１５の詳細構造については、本実施の形態の蒸着装置を用いた蒸着方法の概要を説明した後で説明する。
【００４３】
＜蒸着方法＞
次に、図３〜図５に示す蒸着装置および蒸発源を用いた、本実施の形態の蒸着方法について説明する。図６は、図３〜図５に示す蒸着装置および蒸発源を用いた蒸着方法の工程フロー、各工程における坩堝の温度プロファイル、各工程における加熱部のＯＮ−ＯＦＦ、および各工程におけるリフレクタへの冷媒供給の有無を示す説明図である。
【００４４】
図６に示すように、本実施の形態の蒸着方法は、図４に示す基板１に蒸着膜を形成する準備を行う蒸着準備工程、基板１に蒸着膜を形成する蒸着工程、蒸着膜を形成した後で図４に示す坩堝１３および蒸着材料を冷却する冷却工程、および冷却工程後に蒸着装置や蒸発源のメンテナンスを行うメンテナンス工程、を備えている。
【００４５】
まず、蒸着準備工程では、図４に示す基板１に蒸着膜を形成する準備を行う。詳しくは、図４に示すように、蒸発源１０の坩堝１３内に蒸着材料３０を収納した後、ノズル１２が、被処理物である基板１の裏面１ｂと対向するように、真空チャンバである成膜室１０２内に配置（固定）する。その後、排気経路ＶＬに接続されるバルブＶ１を開き、真空ポンプＶＰにより成膜室１０２内の気体を排気して、成膜室１０２内の圧力が、例えば１０−３Ｐａ〜１０−５Ｐａ程度の真空度になるまで減圧する。また、図３に示す搬送室１０３から基板１を成膜室１０２内に搬送し、図４に示すように基板保持部２１により基板１の裏面１ｂがマスク２２を介してノズル１２と対向するように基板１を支持する。また、加熱部１４に電流を流し、坩堝１３および坩堝１３内に配置された蒸着材料３０を加熱する。これにより、坩堝１３の温度（蒸着材料３０の温度）は、図６に示すように温度Ｔ１から蒸着工程で蒸着膜を形成する際の温度（プロセス温度）Ｔ２まで上昇する。なお、本工程では、成膜室１０２内を所定の真空度まで減圧する減圧工程、および坩堝１３を温度Ｔ２まで昇温させる昇温工程に有る程度の時間を要する。例えば、減圧工程と昇温工程を並行して行った場合でも、蒸着工程に移行するまでの間に、５時間〜１０時間程度の時間を要する。なお、昇温工程に要する時間は蒸着工程のプロセス温度である温度Ｔ２により変化する。例えば、金属材料から成る蒸着膜を形成する場合には、温度Ｔ２を５００℃以上、金属の種類によっては１０００℃以上とする必要があるため、昇温工程に要する時間が長くなる。
【００４６】
次に、図６に示す蒸着工程では、図４に示す基板１の裏面１ｂに蒸着膜を形成する。詳しくは、蒸着材料３０を蒸発源１０の内部で加熱することにより、気体化（気化または昇華）された蒸着材料ガス３０ａを発生させる。そして、蒸着材料ガス３０ａを蒸発源１０のノズル１２から基板１に向かって放出する。ノズル１２から放出された蒸着材料ガス３０ａは、ノズル１２と対向配置された基板１の蒸着膜形成領域周辺に吹きつけられる。そして、蒸発源１０の内部よりも温度が低い蒸着膜形成領域の表面で蒸着材料ガス３０ａを固体化（凝縮、析出）させることにより蒸着膜が形成される。
【００４７】
ところで、前記した蒸着準備工程では、５時間〜１０時間程度の時間を要する。このため、蒸着方法全体の効率化を図る観点から、図４に示す成膜室１０２内の圧力および蒸着材料３０の温度は維持した状態で、基板１を順次交換し、連続的に蒸着膜を形成することが好ましい。言い換えれば、第１の基板１に蒸着膜を形成した後、成膜室１０２内の圧力および蒸着材料３０の温度は維持した状態で第２の基板１に交換し、引き続き第２の基板１に蒸着膜を形成することが好ましい。つまり、出来る限り蒸着工程を停止せず、複数の基板１に対して連続的に蒸着膜を形成することが好ましい。
【００４８】
しかし、連続的に処理できる基板１の数には限界があり、蒸着工程を停止する場合がある。例えば、図４に示す蒸着材料３０の気体化が進み、残量が少なくなれば、新たな蒸着材料３０と交換する必要がある。この場合、図５に示す坩堝１３の蓋部１３ｃを開放して新たな蒸着材料３０を配置する必要があるため、成膜室１０２内の圧力および蒸着材料３０の温度を維持することは困難である。また、何らかの不具合により蒸着工程を停止せざるを得ない場合がある。この場合、不具合の原因によっては、成膜室１０２内の圧力および蒸着材料３０の温度を維持することは困難となる。また、成膜室１０２内の各部材の整備を行う場合にも蒸着工程を停止する必要がある。例えば、蒸着工程の時間が長くなれば、蒸発源１０内あるいは成膜室１０２内に蒸着材料ガス３０ａが析出し、堆積する場合がある。蒸発源１０内あるいは成膜室１０２内に付着した蒸着材料３０の堆積物が多くなると、蒸着膜を形成する際の阻害要因となるため、定期的に堆積物を除去する作業が必要となる。このため、図６に示すメンテナンス工程では、蒸着工程を停止して上記のような作業（メンテナンス作業）を行う。
【００４９】
図６に示すメンテナンス工程では、上記のように図４に示す成膜室１０２内の圧力および蒸着材料３０の温度を維持することが困難なメンテナンス作業を行うので、メンテナンス工程の前に、図４に示す坩堝１３の温度を低下させる冷却工程（図６参照）を行う。以下、図６に示す本実施の形態の冷却工程において、冷却時間を短縮するための詳細な実施態様について説明する。なお、図６に示す蒸着工程で蒸着膜が形成された基板１（図４参照）は、冷却工程の前に、成膜室１０２（図４参照）から搬送室１０３（図３参照）に取り出される。以下では、基板１を成膜室１０２から取り出した後の冷却工程の詳細について説明する。
【００５０】
＜冷却工程の詳細＞
図７は、本実施の形態および本実施の形態に対する第１〜第３の比較例である冷却工程での坩堝の温度プロファイルを示す説明図である。また、図８は、図４および図５に示すリフレクタの詳細構造を模式的に示す説明図、図９は図８に示すリフレクタと図５に示す坩堝の位置関係を示す拡大断面図である。なお、図７に示す第１および第２の比較例に用いる蒸着装置は、リフレクタに冷却体が取り付けられていない点を除き、本実施の形態と同様なので、図示は省略する。また、図７に示す第３の比較例に用いる蒸着装置は、リフレクタに流す冷媒が冷媒ガスのみである点を除き、本実施の形態と同様なので図示は省略する。
【００５１】
図６に示す冷却工程では、図４に示す加熱部１４を停止して、坩堝１３の温度を、プロセス温度である温度Ｔ２からメンテナンス作業を行うことが可能な温度Ｔ１まで冷却する。温度Ｔ１は、例えば、室温（蒸着装置の周囲の雰囲気温度）と同じとすることができるが、メンテナンス作業を行う際に蒸発源１０（図５参照）などの各部材に酸化膜などの不純物膜が形成されることを抑制でき、作業を行うことができれば、これには限定されない。したがって、図６では、蒸着準備工程において、加熱を開始する際の温度と、冷却工程において、冷却工程の終点となる温度をそれぞれ温度Ｔ１として示しているが、この温度Ｔ１は、厳密に同じ温度である必要はなく、有る程度の幅を有していても良い。例えば、室温よりも高く、３０℃〜６０℃程度とすることができる。また、温度Ｔ２は、蒸着材料３０（図５参照）の気体化温度により異なるが、例えば、４００℃程度から１０００℃を越える温度となる場合もある。
【００５２】
ここで、本実施の形態に対する第１の比較例である冷却工程として、以下の態様が考えられる。すなわち、冷却工程開始直後に直ちに加熱部１４（図５参照）を停止し、自然冷却により坩堝１３（図５）の温度を低下させる方法である。この場合、図７に示す冷却曲線Ｐ２のように、例えば４時間〜８時間程度で坩堝１３の温度を温度Ｔ１まで冷却することができる。ところが、この第１の比較例では、冷却開始直後の段階では、図５に示す蒸着材料３０の気体化が停止しておらず、かつ、坩堝１３の温度は急激に低下するので、坩堝１３内の壁面や蓋部１３ｃの内側面に蒸着材料３０が析出して付着し易いという問題がある。このように、坩堝１３内の壁面や蓋部１３ｃの内側面に蒸着材料３０が析出すると、図６に示す蒸着工程において、均一な膜質の蒸着膜を形成する阻害要因となる。また、蓋部１３ｃと本体部１３ｄの接合部に蒸着材料３０が析出すると、この析出物が接着材として機能して、蓋部１３ｃを本体部１３ｄから取り外すことが困難になる。また、析出物を取り除く場合、機械加工により取り除く必要があるため、メンテナンス作業が煩雑になる。このように、冷却工程においては、坩堝１３内の壁面や蓋部１３ｃの内側面に蒸着材料３０が析出して付着することを抑制する必要がある。
【００５３】
そこで、冷却工程における、蒸着材料３０の析出を抑制する実施態様として、本実施の形態に対する第２の比較例である冷却工程が考えられる。すなわち、図５に示すように、加熱部１４を複数のブロックに分割し、各ブロックを独立してＯＮ−ＯＦＦできるように構成する。図５に示す例では、坩堝１３の蓋部１３ｃの周囲に配置される上部ブロック１４ａと、坩堝１３内に配置された蒸着材料３０の周囲に配置された下部ブロック１４ｂに分割している。そして、冷却工程では、冷却工程の開始後に、加熱部１４の下部ブロック１４ｂは停止するが、上部ブロック１４ａは停止しない。つまり、上部ブロック１４ａによる加熱を継続した状態で、蒸着材料３０の温度が、蒸着材料３０の気体化が停止あるは低減する温度Ｔ３（図７参照；例えば８００℃〜９００℃）に到達するまで、徐々に坩堝１３および蒸着材料３０を冷却する。その後、上部ブロック１４ａも停止して、坩堝１３の全体の温度が、温度Ｔ１に到達するまで、自然冷却により、冷却する。この場合、蒸着材料３０の気体化が停止ないしは十分に低減するまでの間は、蓋部１３ｃの加熱を継続するので、蒸着材料３０が蓋部１３ｃに付着することを抑制できる。しかし、図７に冷却曲線Ｐ３として示すように、温度Ｔ２から温度Ｔ３までの間（徐冷期間Ｓ１）は冷却速度が遅くなるため、温度Ｔ３に到達した後、上部ブロック１４ａを停止させ、自然冷却により冷却する第２の比較例の場合、冷却工程の終点である温度Ｔ１に到達するまでには、例えば５時間〜１０時間程度の時間を要する。なお、冷却工程における、蒸着材料３０の析出を抑制する観点から徐冷期間Ｓ１を設けることが好ましい点は、本実施の形態でも同様である。したがって、図７に冷却曲線Ｐ１として示すように、本実施の形態でも、上記の通り、蒸着材料３０の温度が、坩堝１３の温度が温度Ｔ２（例えば１０００℃〜１１００℃）蒸着材料３０の気体化が停止あるは低減する温度Ｔ３（図７参照；例えば８００℃〜９００℃）に到達するまでは、加熱部１４の上部ブロック１４ａによる加熱を継続させている。つまり、冷却工程には、徐冷期間Ｓ１（徐冷工程）が含まれる。また、後述する第３の比較例における冷却曲線Ｐ４においても、同様に徐冷期間Ｓ１を設けている。
【００５４】
上記した第１および第２の比較例では、加熱部１４を停止して自然冷却により坩堝１３の温度を下げるため、冷却時間が非常に長くなる。そこで、本願発明者は、坩堝１３の周囲に冷却部材を配置して、図７に示す温度Ｔ３から温度Ｔ１に到達するまで、冷却部材により坩堝１３を強制的に冷却することで、冷却時間を短縮する構成について検討した。詳しくは、図４および図５に示すリフレクタ１５のそれぞれに、図８に示すように冷却体１６を取り付けて、冷却体１５に冷媒を流すことで坩堝１３を強制的に冷却する。以下、図８および図９を用いてリフレクタ１５の詳細な構造について説明する。
【００５５】
図８および図９に示すように、リフレクタ１５には冷却体１６が固定されている。図８および図９に示す例では、冷却体１６は金属から成る配管であって、リフレクタ１５の坩堝１３との対向面である面１５ａの反対側に位置する面１５ｂと接触するように固定されている。リフレクタ１５に冷却体１６を固定する方法は特に限定されないが、例えば、リフレクタ１５の面１５ｂに冷却体１６を溶接して固定している。この場合、リフレクタ１５と冷却体１６を別々に準備した後で固定するので、容易に加工することができる。また、冷却体１６とリフレクタ１５を確実に接触させることができるので、冷却体１６とリフレクタ１５の接触面積を容易に増加させることができる。また、冷媒の流路である冷却体１６を例えば、図８に示すようにリフレクタ１５の面１５ｂに沿って蛇行するように配置することで、冷却体１６とリフレクタ１５の接触面積を増加させることができる。また、図８に示すように冷却体１６は、冷媒の供給口である入口部１６ａと冷媒の排出口である出口部１６ｂを備えている。また、入口部１６ａには、冷媒供給経路ＲＦｉｎが、出口部１６ｂには、冷媒排出経路ＲＦｏｕｔがそれぞれ接続され、冷却工程において、冷却体１６内に冷媒を供給することが可能な構造となっている。詳しくは、図８に示す冷媒供給経路ＲＦｉｎおよび冷媒排出経路ＲＦｏｕｔのそれぞれは、例えば金属からなる配管であって、真空チャンバである成膜室１０２の内外を連通している。また、冷媒供給経路ＲＦｉｎは、成膜室１０２の外側で、バルブＶＧ１を介して冷媒ガスの供給源である供給源（冷媒供給減）ＴＧに、バルブＶＲ１を介して冷媒液の供給源である供給源（冷媒供給減）ＴＲにそれぞれ接続されている。バルブＶＧ１およびバルブＶＲ１は、所謂、三方弁を構成し、冷媒供給経路ＲＦｉｎ冷媒ガスまたは冷媒液を切り替えて供給可能な構造となっている。また、冷媒排出経路ＲＦｏｕｔは、成膜室１０２の外側で、三方弁を構成するバルブＶＧ２およびバルブＶＲ２に接続され、冷却体１６で熱交換を終えた冷媒は、バルブＶＧ２またはバルブＶＲ２から冷媒流路の外に排出される。
【００５６】
図８に示す冷却体１６が取り付けられたリフレクタ１５を用いた冷却工程では、冷却工程において、徐冷期間Ｓ１（図７参照）の後、冷却体１６に冷媒を供給し、冷却体１６内に冷媒を流す。これにより冷却体１６を介してリフレクタ１５の温度が低下するので、図９に示すリフレクタ１５が坩堝１３および加熱部１４からの輻射熱（加熱部１４を停止した後の余熱）を吸収し、図９に示す坩堝１３の冷却速度が速くなる。つまり、冷却体１６に冷媒を流すことにより、リフレクタ１５を冷却板として機能させて坩堝１３を強制冷却することができる。
【００５７】
ここで、冷媒として、冷媒ガスおよび冷媒液のうち、いずれか一方のみを用いる態様が考えられるが、以下の課題が生じる。例えば、窒素（Ｎ２）ガスや空気などの冷媒ガスのみを用いる場合、ガスの熱容量が小さいため冷却時間が十分に短縮できない場合がある。特に、坩堝１３（図９参照）の温度が低下して、冷媒ガスと坩堝１３の温度差が小さくなってくると、冷媒ガスによる冷却効果は極端に低下する。このため、冷媒ガスのみを用いる場合には、例えば図７に比較例である冷却曲線Ｐ４として示すように、温度Ｔ２から温度Ｔ１に到達するまでの冷却時間は、冷却曲線Ｐ２、Ｐ３と比較すると短縮することができるが、時間短縮の程度は限定的である。
【００５８】
一方、水など、窒素ガスや空気よりも熱容量が大きい冷媒液のみを用いる場合、冷媒液と坩堝１３（図９参照）の温度差が小さくなっても冷媒液による冷却効果が低下し難いため、冷媒ガスを用いる場合と比較して、冷却時間を大幅に短縮することができる。しかし、蒸着工程（図６参照）で高温に加熱された冷却体１６に冷媒液を流すと、冷却体１６内で冷媒液が一気に蒸発することで冷却体１６に大きな圧力が印加される。そして冷媒液に起因する圧力により、冷却体１６を取り付けたリフレクタ１５が損傷する要因となる。例えば、冷却体１６をリフレクタ１５に固定する接続部が損傷すると、冷却効率が低下する原因となる。また、例えば、冷媒液に起因する圧力や熱衝撃によりリフレクタ１５が変形すると、蒸着工程（図６参照）におけるリフレクタ１５の反射機能（保温機能）を阻害する要因となる。
【００５９】
本願発明者は、上記した各比較例の課題を踏まえ、リフレクタ１５の損傷を抑制し、かつ、冷却時間を短縮する技術について検討を行い本実施の形態の構成を見出した。すなわち、本実施の形態の蒸着方法における冷却工程は、冷却体１６に気体からなる冷媒（冷媒ガス）を流す工程（図７に示す冷媒ガス供給期間Ｓ２）と、その後、冷却体１６に液体からなり、かつ、冷媒ガスよりも熱容量が大きい冷媒（冷媒液）を流す工程（図７に示す冷媒液供給期間Ｓ３）と、を含んでいる。詳しくは、冷媒ガス供給期間Ｓ２（図７参照）では、図８に示すバルブＶＧ１を開き、かつ、バルブＶＲ１を閉じることで、冷媒供給経路ＲＦｉｎに、例えば窒素ガスや空気などの冷媒ガスを流す。この冷媒ガス供給期間Ｓ２における坩堝１３（図９参照）の温度は、冷媒ガスの温度（例えば２５℃程度）に対して十分に大きい（例えば５００℃〜９００℃程度）ので、熱容量の小さい冷媒ガスであっても冷却効果の低下を抑制できる。このため、図７に冷却曲線Ｐ１として示すように、比較例である冷却曲線Ｐ２や冷却曲線Ｐ３よりも早く、坩堝１３の温度を温度Ｔ４に到達させることができる。温度Ｔ４は、冷却体１６に供給する冷媒の種類を冷媒ガスから冷媒液に切り替える際の坩堝１３の温度（設定温度）であって、例えば、５００℃程度である。続いて、坩堝１３の温度が温度Ｔ４に到達した後の冷媒液供給期間Ｓ３（図７参照）では、図８に示すバルブＶＧ１を閉じ、かつ、バルブＶＲ１を開けることで、冷媒供給経路ＲＦｉｎに、例えば水などの冷媒液を流す。この時点では、リフレクタ１５および冷却体１６の温度が低下している（例えば５００℃以下）ので、冷却体１６内で冷媒液が一気に蒸発することを抑制できる。このため、冷媒液の蒸発に起因して発生する圧力や熱衝撃を低減することができるので、これに起因するリフレクタ１５や冷却体１６の損傷を抑制することができる。また、坩堝１３の温度が温度Ｔ４から温度Ｔ１に至る低温領域において、冷媒として熱容量の大きい冷媒液を用いるので、冷却効果の低下を抑制することができる。この結果、図７に冷却曲線Ｐ１として示すように、温度Ｔ２から温度Ｔ１に到達するまでの冷却時間は、冷却曲線Ｐ４と比較しても大幅に短縮し、例えば２時間〜５時間程度で冷却工程を終えることができる。つまり、本実施の形態によれば、リフレクタ１５の保温機能を損なわない範囲で、効率的にリフレクタ１５を冷却することができる。
【００６０】
＜冷却工程後の工程＞
上記の冷却工程が完了した後、図６に示すようにメンテナンス工程を行う。メンテナンス工程では、前記したように、例えば図４に示す蒸着材料３０の交換や成膜室１０２内の各部材の整備などを行う。その後、再び蒸着準備工程を行って、次の蒸着工程の準備をする。
【００６１】
ところで、蒸着準備工程では、前記したように図４に示す加熱部１４に電流を流し、坩堝１３および坩堝１３内に配置された蒸着材料３０を加熱する。この時、図８に示す冷却体１６はリフレクタ１５に固定されているため、冷却体１６内に熱容量の大きい冷却液が残存していると、残存する冷媒液が、坩堝１３の昇温の阻害要因となる。このため、本実施の形態では、冷却工程の後、かつ、坩堝１３の温度を昇温させる昇温工程の前に、冷却体１６内の冷媒流路にガス（パージガス）を供給し、冷却体１６内に残存する冷媒液を排出する工程（パージ工程）を設けている。例えば、図６に示す例では、蒸着準備工程において、加熱部をＯＮにする前に冷媒ガス供給を行っている。これにより、坩堝１３を昇温させる工程では、冷却体１６内に残存するのは冷媒液よりも熱容量の低いガスであるため、昇温時間の拡大を抑制することができる。言い換えれば、本実施の形態によれば、冷却工程において冷媒液を用いて冷却することで冷却時間を短縮し、かつ、昇温工程の前に、冷却体１６内に残存する冷媒液をパージガスと置換することで昇温時間を短縮することができる。なお、冷却液とパージするためのパージガスは、冷媒ガスとは異なるガスを用いることもできるが、本実施の形態では、冷媒ガスをパージガスと兼用して用いる実施態様について示している。冷媒ガスとパージガスを兼用化することにより、ガスの供給経路を単純化することができる。上記以降は、図６に示す蒸着準備工程、蒸着工程、冷却工程、およびメンテナンス工程のサイクルを繰り返し行う。
【００６２】
＜好ましい態様および変形例＞
次に、上記した本実施の形態の蒸着装置および蒸着方法における、特に好ましい態様について、変形例を含めて説明する。図１０は、図８に対する変形例である冷却体の構造を示す斜視図である。また、図１１は図８に対する変形例である冷却体の構造を示す拡大断面図である。また、図１２および図１３は、図８に対する変形例である冷媒液の経路を模式的に示す説明図である。また、図１４は図５に示す蒸発源の変形例を示す断面図である。
【００６３】
まず、図９に示すように、冷却体１６は、坩堝１３との対向面であるリフレクタ１５の面１５ａよりもその反対側の面１５ｂ側に配置することが好ましい。面１５ａは、前記したように、加熱部１４や坩堝１３からの輻射熱を坩堝１３に向かって反射することにより坩堝１３の温度を保温する機能を備えている。輻射熱の反射率は、反射面である面１５ａの平坦度が高い程高くなるため、面１５ａは、例えば電解研磨処理などを施し、鏡面状態とすることが好ましい。ここで、リフレクタ１５の面１５ａに冷却体１６を固定すると、坩堝１３との対向面の平坦度が低下するため、リフレクタ１５の保温機能が低下する。したがって、冷却体１６は、面１５ａ以外の場所に固定することが好ましい。
【００６４】
また、リフレクタ１５の冷却効率の観点からは、冷却体１６とリフレクタ１５の接触面積を広くとることが好ましい。例えばリフレクタ１５の面１５ａと面１５ｂの間の側面に冷却体１６を取り付けるのみでは、冷却体１６とリフレクタ１５の接触面積が不足してリフレクタ１５を十分に冷却することができないからである。リフレクタ１５は、反射効率を向上させるため、面１５ａの面積が広くなるように形成される。このため、面１５ａの反対側に位置する面１５ｂの面積も面１５ａと同様に広くなっている。したがって、冷却体１６をリフレクタ１５の面１５ｂに沿って配置することにより、冷却体１６とリフレクタ１５の接触面積を広くすることができるので、冷却効率を向上させる観点から好ましい。
【００６５】
また、図８および図９では、冷却体１６の例として、リフレクタ１５の面１５ｂに沿って蛇行するように固定される配管を説明したが、変形例として、例えば図１０に示すように、入口部１６ａおよび出口部１６ｂを除き、密封された中空空間１６ｃを備えた冷却体１６Ａをリフレクタ１５の面１５ｂに沿って貼り付けた態様とすることができる。この場合、図８に示す配管から成る冷却体１６よりもさらにリフレクタ１５との接触面積を拡大することができる。ただし、中空空間１６ｃ内に冷媒が滞留することを抑制する観点からは、図８に示す冷却体１６のように、冷媒流路を面１５ｂに沿って蛇行させる構成の方が好ましい。また、別の変形例として図１１に示す冷却体１６Ｂのように、リフレクタ１５の面１５ｂとの対向面である面１６ｄに溝１６ｅを形成し、面１６ｄと面１５ｂを対向させた状態で密着させて固定し、溝１６ｅとリフレクタ１５の面１５ｂにより冷媒の流路を形成した態様とすることができる。この場合、図８に示す冷却体１６よりもさらにリフレクタ１５との接触面積を拡大し、かつ、冷媒の滞留も抑制することができる。ただし、この場合、冷媒の流路がリフレクタ１５と冷却体１６を密着させることにより形成されるため、冷媒の流路の気密信頼性を向上させる観点からは、図８に示す冷却体１６のように、冷媒の流路をリフレクタ１５とは別体で形成する態様の方が好ましい。また、図８〜図１１では、別体で形成した冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂを例えば溶接により接合する態様を説明したが、リフレクタ１５の面１５ｂ側に冷媒の流路を形成する態様とすることもできる（図示は省略）。ただし、リフレクタ１５の面１５ａは鏡面状に形成することが好ましいので、容易に加工する観点からは、冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂとリフレクタ１５は別体で形成する方が好ましい。また、冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂをリフレクタ１５に固定する方法は、溶接には限定されないが、固定強度向上の観点および接合材の耐熱性の観点からは、溶接により固定することが好ましい。
【００６６】
また、冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂとリフレクタ１５の接合部の熱サイクルによる損傷を抑制する観点からは、冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂは、リフレクタ１５と線膨張係数が近い材料、特に好ましくは、リフレクタ１５と同じ材料で形成することが好ましい。例えば、リフレクタ１５がステンレスで形成されている場合には、冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂもステンレスで形成することが好ましい。また、耐熱性向上の観点からリフレクタ１５がモリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）などの金属材料で形成されている場合には、冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂもこれらの金属材料で形成することが好ましい。
【００６７】
次に、図６に示す冷却工程で冷媒ガスとして用いる気体は、例えば空気を用いることができるが、冷媒の流路の酸化を抑制し、耐久性を向上させる観点からは、例えば窒素ガスなどの不活性ガスを用いることが好ましい。また、図６に示す冷却工程で冷媒液として用いる液体は、製造コスト低減の観点からは水が好ましい。また、冷媒の流路の耐久性を向上させる観点から腐食抑制剤などを添加することもできる。
【００６８】
また、図１２に示す変形例のように、冷媒ガスの排出経路に真空ポンプＶＰ２を接続し、図６に示す蒸着準備工程において、坩堝１３（図９参照）の昇温工程の前に、冷媒の流路に残留するパージガスを排出する態様とすることができる。この場合、冷却体１６内の冷媒の流路は減圧状態（真空状態）となるので、図８に示す態様よりもさらに昇温時間を短縮することができる。
【００６９】
また、図１３に示す変形例のように冷媒液の排出経路に熱交換を終えた冷媒液の温度を下げる冷却装置ＣＨを接続し、冷却装置ＣＨにより冷却された冷媒液を供給源ＴＲから供給する構成とすることができる。この場合、例えば冷媒液の温度を常温（例えば２５℃）よりも低く設定することができるので、図６に示す冷媒液供給期間Ｓ３においても、冷媒液と坩堝１３の温度差を大きくすることができる。このため、冷却時間をさらに短縮できる。また、冷媒液を循環させて使用することにより冷却液を節約することができる。
【００７０】
また、図６および図７に示す例では、徐冷期間Ｓ１（図７参照）の終了後に冷媒ガスの供給を開始する態様について説明した。図４に示す坩堝１３内の壁面や蓋部１３ｃの内側面に蒸着材料３０が析出して付着することを抑制する観点からは、上記態様の方がより確実に析出を抑制できる点で好ましい。また、図６および図７に示す態様の変形例として図７に示す徐冷期間Ｓ１中に冷媒ガスの供給を開始する態様とすることができる（図示は省略）。この場合、図６および図７に示す態様と比較して徐冷期間Ｓ１をさらに短縮することができる。ただしこの場合、図６および図７に示す態様よりも蒸着材料３０が析出し易くなるため、図５に示す加熱部１４の上部ブロック１４ａを停止しない状態で冷媒ガスを供給することが好ましい。坩堝１３内の蒸着材料３０が配置されていない領域の周囲に配置される加熱部１４の上部ブロック１４ａによる加熱を継続することで、坩堝１３内の壁面や蓋部１３ｃに析出する蒸着材料３０の析出量を低減することができる。
【００７１】
また、図５に示す蒸発源１０の変形例として、図１４に示すように坩堝１３と筐体の壁の間に複数のリフレクタ１５を並べて配置する場合がある。このように、複数のリフレクタ１５を並べて配置した蒸発源１０Ａは、図５に示す蒸発源１０よりも、坩堝１３の保温性を向上させることができる。つまり、複数のリフレクタ１５のうち、最も内側（坩堝１３側）に配置されるリフレクタ１５Ａで反射できなかった輻射熱をリフレクタ１５よりも外側（筐体１１側）に配置されるリフレクタ１５Ｂで反射することができる。この結果、並べて配置するリフレクタ１５の数に応じて保温効率を向上させることができる。蒸発源１０Ａに前記した冷却工程を適用する場合、並べて配置される複数のリフレクタ１５のうち、最も坩堝１３側に配置されるリフレクタ１５Ａに前記した図８〜図１１に示す冷却体１６、１６Ａ、１６Ｂのいずれかを取り付けることが好ましい。リフレクタ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄのうち、坩堝１３に対する保温効果が最も大きいのはリフレクタ１５Ａであり、このリフレクタ１５Ａを冷却することにより、冷却時間を最も短縮することができる。図１４に示す変形例では、坩堝１３と筐体１１の壁または蓋部１１ｃの間にそれぞれ複数のリフレクタ１５が配置されているが、冷媒供給経路ＲＦｉｎと冷媒排出経路ＲＦｏｕｔは、それぞれ最も坩堝１３側に配置されるリフレクタ１５Ａのみに接続されている。なお、図１４に対する更なる変形例としては、リフレクタ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄの全てに冷媒供給経路ＲＦｉｎと冷媒排出経路ＲＦｏｕｔを接続することもできる。ただし、筐体１１内の冷媒の流路が煩雑になると、図６に示す蒸着工程において、坩堝１３の温度を一定に保つ観点から悪影響を及ぼす場合がある。このため、図１４に示すように、リフレクタ１５Ａのみに冷媒供給経路ＲＦｉｎと冷媒排出経路ＲＦｏｕｔを接続する構成が、筐体１１内の配管経路（冷媒の流路）を単純化し、かつ、冷却時間を短縮する観点から特に好ましい。
【００７２】
また、図６に示す冷却工程では、例えば図４に示す成膜室１０２内を減圧した状態（真空状態）で行うこともできるが、冷却したリフレクタ１５と坩堝１３の熱交換をさらに効率的に行う観点からは、冷却工程（特に、図７に示す冷媒ガス供給期間Ｓ２および冷媒液供給期間Ｓ３）は、成膜室１０２内に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを導入して行うことが好ましい。これにより成膜室１０２内、および筐体１１内に導入した不活性ガスの対流が発生し、不活性ガスを介してリフレクタ１５や冷却体１６と坩堝１３の熱交換が行われる。この結果、冷却効率がさらに向上するので、冷却時間を短縮することができる。なお、成膜室１０２内にガスを導入した場合、図６に示す蒸着準備工程で成膜室１０２（図４参照）内を減圧するための時間が必要になる。しかし、図６に示すメンテナンス工程で、成膜室１０２内の減圧状態を開放する必要がある場合には、不活性ガスの導入の有無に係わらず減圧する必要があるため、上記したように冷却工程で不活性ガスを導入する方法が有効である。
【００７３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７４】
例えば、前記実施の形態では、蒸発源の態様として、一つのノズル１２を備えた蒸発源１０を用いて蒸着膜を形成する、所謂、ポイントソース方式と呼ばれる蒸着方法を取り上げて説明したが、一つの成膜室１０２内に複数の蒸発源１０を並べて配置する蒸着方法とすることができる。この場合、蒸着材料ガス３０ａが到達する範囲が広がるので、蒸着工程の効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、例えば、有機ＥＬディスプレイおよび照明などの蒸着膜を形成する製品や、蒸着装置に幅広く利用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  基板
１ａ  表面
１ｂ  裏面
２  有機ＥＬディスプレイ装置（表示装置）
２ａ  有機ＥＬ素子
３、５  導電膜
６  封止材
７  封止基板
４  有機層
４ａ  正孔輸送層
４ｂ  発光層
４ｃ  電子輸送層
６  封止材
７  封止用基板
１０、１０Ａ  蒸発源
１１  筐体
１１ａ  面
１１ｃ  蓋部
１１ｄ  本体部
１１ｅ  開口部
１２  ノズル
１３  坩堝
１３ｃ  蓋部
１３ｄ  本体部
１３ｅ  開口部
１４  加熱部
１４ａ  上部ブロック
１４ｂ  下部ブロック
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ  リフレクタ（保温部、反射板）
１５ａ、１５ｂ  面
１６、１６Ａ、１６Ｂ  冷却体
１６ａ  入口部
１６ｂ  出口部
１６ｃ  中空空間
１６ｄ  面
１６ｅ  溝
２１  基板保持部
２２  マスク
２２ａ  開口部
２６  ガス
２７  センサ
２８  制御部
３０  蒸着材料
３０ａ  蒸着材料ガス
１００  蒸着装置
１０１  受け渡し室
１０１ａ  ローダ部
１０１ｂ  アンローダ部
１０２  成膜室
１０３  搬送室
１０３ａ  ロボット（基板搬送装置）
ＣＨ  冷却装置
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  冷却曲線
ＲＦｉｎ  冷媒供給経路
ＲＦｏｕｔ  冷媒排出経路
Ｓ１  徐冷期間（徐冷工程）
Ｓ２  冷媒ガス供給期間（冷媒ガス供給工程）
Ｓ３  冷媒液供給期間（冷媒液供給工程）
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４  温度
ＴＧ  供給源（冷媒ガス供給源）
ＴＲ  供給源（冷媒液供給源）
Ｖ１、Ｖ２、ＶＧ１、ＶＧ２、ＶＲ１、ＶＲ２  バルブ
ＶＬ  排気経路
ＶＰ、ＶＰ２  真空ポンプ
【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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