(57)【要約】【課題】  膜厚分布を微調整可能であり、かつ製造条件の変更又は装置メンテナンスサイクル間の経時変化などに対し、膜厚分布を容易に調整することが可能な、蒸着装置及び蒸着方法を提供する。【解決手段】  複数の放出口１２が穿設された放出容器１０と被蒸着部材４との間に、放出容器に対して所定のギャップＥを設けて配置し、蒸気材料８を放出する開口部１３ａを有し、被蒸着部材への蒸着量分布を微調整する分布調整部材１３を用いた蒸着装置であって、寸法の大小関係が、蒸着有効寸法Ａ＜分布調整部材の開口部開口寸法Ｂ＜放出容器内部寸法Ｃであって、寸法Ｂより外側かつ寸法Ｃより内側の範囲に放出口を穿設した放出容器を用いる。【選択図】図１
2017025355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバーと、前記真空チャンバーの内部に配置された配管部とを備え、前記配管部の内部に配置された蒸着源において気化した材料を、前記真空チャンバーの内部に配置された被蒸着部材の表面に蒸着させる蒸着装置であって、
前記配管部と接続する前記蒸着源から蒸発して気化した前記材料を供給する蒸発材料供給口と、前記蒸着源から蒸発した前記材料を前記被蒸着部材に向け放出する複数の放出口と、内部に前記蒸着源から蒸発した前記材料を拡散する拡散空間とで構成する放出容器と、
前記放出容器の前記複数の放出口から放出された材料を放出する開口部と、前記開口部の周囲の環状部とで構成する分布調整部材と、を有し、
前記放出容器の前記放出口と前記分布調整部材の前記環状部との間の距離を調整可能に前記分布調整部材と前記放出容器とを配置し、
寸法の大小関係が、前記被蒸着部材の蒸着有効寸法Ａ＜前記分布調整部材の前記開口部の開口寸法Ｂ＜前記放出容器の内部の寸法Ｃ、であって、
前記放出容器には、
前記寸法Ｂより外側でかつ前記寸法Ｃより内側の範囲に、少なくとも一部の前記放出口を配置する、
蒸着装置。
【請求項２】
前記放出容器に穿設される前記放出口の単位面積当りの開口率が、中央が粗で外周が密である、
請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記蒸着源から蒸発した材料が蒸着した蒸着物の膜厚分布を検出する膜厚分布検出装置が配置され、
前記放出容器の前記放出口と前記分布調整部材の前記環状部との間の前記距離を調整する駆動部と、
前記膜厚分布検出装置から得られた膜厚分布に基づき前記距離を調整するように前記駆動部を制御する駆動制御部をさらに有する、
請求項１又は２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
真空チャンバーと、前記真空チャンバーの内部に配置された配管部とを備えた蒸着装置を使用して、
前記配管部の内部に配置された蒸着源において材料を蒸発して気化し、
前記蒸着源から気化した前記材料を、前記配管部及び放出容器の蒸発材料供給口を介して、前記放出容器の拡散空間内に拡散したのち、前記材料を前記放出容器の複数の放出口から被蒸着部材に向けて放出し、
前記放出容器の複数の放出口から放出した材料を分布調整部材の開口部から放出し、
前記放出した材料を、前記真空チャンバーの内部に配置された被蒸着部材の表面に蒸着させる蒸着方法であって、
前記放出口と前記分布調整部材の前記開口部の周囲の環状部との間の距離を調整可能に前記分布調整部材と前記放出容器とを配置した状態で、かつ、寸法の大小関係が、前記被蒸着部材の蒸着有効寸法Ａ＜前記分布調整部材の前記開口部の開口寸法Ｂ＜前記放出容器の内部の寸法Ｃ、であって、かつ、前記放出容器の少なくとも一部の前記放出口を、前記寸法Ｂより外側でかつ前記寸法Ｃより内側の範囲に配置する状態で、前記被蒸着部材の前記表面に向けた前記材料の放出を行うとき、
まず、前記被蒸着部材の前記表面に向けた前記材料の放出を行う前に、前記蒸着源から蒸発した材料が蒸着した蒸着物の膜厚分布を検出する膜厚分布検出装置に向けて前記材料を放出して膜厚分布を計測し、
次いで、計測した膜厚分布に基づいて前記放出容器の前記放出口と前記分布調整部材の前記環状部との間の前記距離を調整し、
次いで、前記被蒸着部材に前記材料を放出して薄膜を堆積する、
蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機薄膜の製造において、気化した材料で基板に対する蒸着を行う、蒸着装置及び蒸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着装置は、チャンバー内に材料と基板とを配置し、材料を加熱し、材料を溶融させてから蒸発させる、又は材料を昇華させることによって、気化した材料を基板の表面に堆積させ、材料を基板に蒸着する。
【０００３】
近年、有機材料が用いられた、ディスプレイ、照明、太陽電池、及び半導体などの有機デバイスが、開発されている。
【０００４】
有機材料が用いられたこれらの有機デバイスの有機層の成膜は、一般的に、上述されたような蒸着装置を利用して行われる。
【０００５】
蒸着装置における有機層などの膜の形成は、デバイス性能の観点から、基板面内の膜厚ばらつきを抑制した高い膜厚均一性が要求される。
【０００６】
このように、蒸着装置において面内の膜厚均一性の向上を目的とした従来の方法として、反射板を用いる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
そこで、図６を主として参照しながら、従来の、反射板が用いられる蒸着方法について説明する。
【０００８】
ここに、図６は、従来の、反射板が用いられる蒸着装置の概略断面図である。
【０００９】
真空チャンバー１０１は、真空ポンプ１０５で排気することによって、真空状態への減圧を行うことができる。
【００１０】
真空チャンバー１０１の内部において、その上部には、成膜が行われる基板１０４が配置されており、その下部には、放出容器１１０が基板１０４の下面に対向して配置されている。
【００１１】
放出容器１１０は、基板４の下面と対面する側に複数の放出口１１２が配置され、基板１０４と反対側に配管接続口１１７が配置され、配管接続口１１７には、配管部１０２を経由して、気化した材料を供給する蒸着源１０３に接続される。また、配管接続口１１７の直上には、反射板１１６が配置されている。
【００１２】
放出容器１１０及び配管部１０２には発熱体１０９が配置され、発熱体制御部１２２により所定の温度に加熱される。
【００１３】
蒸着源１０３から供給される気化した材料は、配管部１０２を通過し、配管接続口１１７より放出容器１１０の内部に噴出し、反射板１１６により拡散され、放出口１１２より基板１０４の下面へ噴出して蒸着される。放出容器１１０と配管部１０２とは加熱されているため、内壁に材料が付着することなく、前記気化した材料は、基板４の周辺に供給される。反射板１１６により、配管接続口１１７の直上の基板１０４の一部分の膜厚が厚くなってしまうのを抑制し、膜厚分布を向上させることができる。
【００１４】
また、放出管を用いる方法として特許文献２がある。
【００１５】
そこで、図７は、従来の、放出管が用いられる蒸着装置の概略断面図である。なお、図６と同じ部分又は相当する部分には、同じ符号を付し、一部の説明を省略する。放出容器１１０は、基板１０４と対面する側に複数の放出管１１８が配置されている。それぞれの放出管１１８の位置と角度とを個別に設定することで、膜厚分布を詳細に調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１０−１３７３１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５１２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述された第一の従来の蒸着装置（図６参照）については、膜厚分布を調整するためには、放出容器１１０の内部構造である反射板１１６の交換又は位置変更が必要であるため、微調整が難しく、一定以上の膜厚均一性の実現が困難である。
【００１８】
また、第二の従来の蒸着装置（図７参照）については、それぞれの放出管１１８の配置と角度の設定とにより膜厚分布の微調整が可能であるが、放出管１１８の配置又は方向を１本ずつ調整する必要があり、連続生産時の経時変化又は製造条件の切替などにより膜厚分布が変化する場合に、大掛かりな装置調整又は改造が必要であり、生産効率が低下するという問題がある。
【００１９】
本発明は、上述された従来の課題を考慮し、膜厚分布を微調整可能であり、かつ製造条件の変更又は装置メンテナンスサイクル間の経時変化などに対し、膜厚分布を容易に調整することが可能な、蒸着装置及び蒸着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決するために、本発明の１つの態様にかかる蒸着装置は、真空チャンバーと、前記真空チャンバーの内部に配置された配管部とを備え、前記配管部の内部に配置された蒸着源において気化した材料を、前記真空チャンバーの内部に配置された被蒸着部材の表面に蒸着させる蒸着装置であって、
前記配管部と接続する前記蒸着源から蒸発して気化した前記材料を供給する蒸発材料供給口と、前記蒸着源から蒸発した前記材料を前記被蒸着部材に向け放出する複数の放出口と、内部に前記蒸着源から蒸発した前記材料を拡散する拡散空間とで構成する放出容器と、
前記蒸着源から蒸発した材料を放出する開口部と、前記開口部の周囲の環状部とで構成する分布調整部材と、を有し、
前記放出容器の前記放出口と前記分布調整部材の前記環状部との間の距離を調整可能に前記分布調整部材と前記放出容器とを配置し、
寸法の大小関係が、前記被蒸着部材の蒸着有効寸法Ａ＜前記分布調整部材の前記開口部の開口寸法Ｂ＜前記放出容器の内部の寸法Ｃ、であって、
前記放出容器には、
前記寸法Ｂより外側でかつ前記寸法Ｃより内側の範囲に、少なくとも一部の前記放出口を配置する。
【００２１】
前記課題を解決するために、本発明の別の態様にかかる蒸着方法は、
真空チャンバーと、前記真空チャンバーの内部に配置された配管部とを備えた蒸着装置を使用して、
前記配管部の内部に配置された蒸着源において材料を蒸発して気化し、
前記蒸着源から気化した前記材料を、前記配管部及び放出容器の蒸発材料供給口を介して、前記放出容器の拡散空間内に拡散したのち、前記材料を前記放出容器の複数の放出口から被蒸着部材に向けて放出し、
前記放出容器の複数の放出口から放出した材料を分布調整部材の開口部から放出し、
前記放出した材料を、前記真空チャンバーの内部に配置された被蒸着部材の表面に蒸着させる蒸着方法であって、
前記放出口と前記分布調整部材の前記開口部の周囲の環状部との間の距離を調整可能に前記分布調整部材と前記放出容器とを配置した状態で、かつ、寸法の大小関係が、前記被蒸着部材の蒸着有効寸法Ａ＜前記分布調整部材の前記開口部の開口寸法Ｂ＜前記放出容器の内部の寸法Ｃ、であって、かつ、前記放出容器の少なくとも一部の前記放出口を、前記寸法Ｂより外側でかつ前記寸法Ｃより内側の範囲に配置する状態で、前記被蒸着部材の前記表面に向けた前記材料の放出を行うとき、
まず、前記被蒸着部材の前記表面に向けた前記材料の放出を行う前に、前記蒸着源から蒸発した材料が蒸着した蒸着物の膜厚分布を検出する膜厚分布検出装置に向けて前記材料を放出して膜厚分布を計測し、
次いで、計測した膜厚分布に基づいて前記放出容器の前記放出口と前記分布調整部材の前記環状部との間の前記距離を調整し、
次いで、前記被蒸着部材に前記材料を放出して薄膜を堆積する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の前記態様によって、前記放出容器の前記放出口と前記分布調整部材の前記環状部との間の前記距離を調整することにより、膜厚均一性を向上し、かつ製造条件の変更又は装置の経時変化などに対して、より容易に膜厚分布を微調整することが可能な、蒸着装置及び蒸着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明における第１実施形態の蒸着装置の概略断面図
【図２Ａ】本発明における第１実施形態の蒸着装置の、放出容器周辺の寸法を示す概略断面図
【図２Ｂ】第１実施形態の蒸着装置の、放出容器周辺の上面図
【図３Ａ】ギャップＥ＝小の場合の、本発明における第１実施形態の蒸着装置の断面図と、放出容器に対応する膜厚分布との概略説明図
【図３Ｂ】ギャップＥ＝中の場合の、本発明における第１実施形態の蒸着装置の断面図と、放出容器に対応する膜厚分布との概略説明図
【図３Ｃ】ギャップＥ＝大の場合の、本発明における第１実施形態の蒸着装置の断面図と、放出容器に対応する膜厚分布との概略説明図
【図４Ａ】本発明における第１実施形態の蒸着装置の、放出口の配置の例の説明図
【図４Ｂ】本発明における第１実施形態の蒸着装置の、放出口の配置の別の例の説明図
【図５】本発明における第２実施形態の蒸着装置の概略断面図
【図６】従来の、反射板が用いられる蒸着装置の概略断面図
【図７】従来の、放出管が用いられる蒸着装置の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
始めに、図１〜図３Ｃを主として参照しながら、第１実施形態の蒸着装置の構成について説明する。
【００２６】
ここに、図１は、本発明における第１実施形態の蒸着装置の概略断面図である。図２Ａは、本発明における第１実施形態の蒸着装置の、放出容器周辺の寸法を示す概略断面図である。図２Ｂは、第１実施形態の蒸着装置の、放出容器周辺の上面図である。図３Ａ〜図３Ｃは、ギャップＥが３種類の寸法の場合の、本発明における第１実施形態の蒸着装置の断面図と、放出容器に対応する膜厚分布との概略説明図である。
【００２７】
真空チャンバー１は、真空ポンプ５で排気することによって、真空状態への減圧を行うことができる。
【００２８】
図１において、真空チャンバー１の下部内には、坩堝７を内蔵した蒸着源３が配置されている。
【００２９】
坩堝７には、材料８が充填されている。
【００３０】
材料８は、任意の蒸着材料であるが、たとえば、有機エレクトロルミネッセンス材料などの有機材料である。
【００３１】
蒸着源３には、蒸発させた材料８を輸送する配管部２の一端が接続されている。
【００３２】
配管部２のもう一端は、放出容器１０の配管接続口（蒸発材料供給口）１７に接続されている。
【００３３】
放出容器１０は、縦断面Ｔ字状形状の円筒状部材であり、その内部の上部に、蒸着源３から蒸発した材料を拡散する拡散空間１０ａを有している。
【００３４】
放出容器１０の円形の上端面には、複数の放出口１２が所定間隔で穿設されている。
【００３５】
放出容器１０の上部には、放出口１２の露出を制限する円形の分布調整部材１３が配置されている。分布調整部材１３及び放出容器１０の上端面は、それぞれ円形としているが、これに限られるものではなく、任意の形状でもよい。
【００３６】
真空チャンバー１の内部において、放出容器１０の上部には、成膜が行われる被蒸着部材の一例としての基板４が配置されている。
【００３７】
蒸着源３と、配管部２と、放出容器１０とにおいて、それらの外側に発熱体９がそれぞれ設けられて、それぞれ、発熱体制御部２２により所定の温度に加熱される。
【００３８】
そして、後述する蒸着制御部１００により、発熱体９に接続された電源などの発熱体制御部２２を制御し、発熱体９を発熱させることによって、坩堝７のみならず、放出容器１０と配管部２と蒸着源３との壁をそれぞれ加熱することができる。
【００３９】
配管部２の中間部において、コンダクタンスバルブ６が設けられている。コンダクタンスバルブ６は、バルブ開度制御部２１により開閉制御されて、坩堝７から蒸発して気化した材料が配管部２を通過するときの材料の供給量を制御する。
【００４０】
蒸着膜厚を制御する蒸着制御部１００は、発熱体制御部２２及びコンダクタンスバルブ開度制御部２１と電気的に接続されて、発熱体制御部２２及びコンダクタンスバルブ開度制御部２１とをそれぞれ独立して制御する。
【００４１】
放出容器１０と基板４との位置関係及び寸法について、図２を用いて説明する。なお、図１と同じ部分又は相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。分布調整部材１３は、放出容器１０の上面と基板４の下面との間に、所定のギャップＤ及びＥをそれぞれ設けて配置され、基板４の下面に面して、蒸気材料を放出する円形の開口部１３ａを有する。円形の開口部１３ａは、所定の開口寸法Ｂ（すなわち、直径Ｂ）で規定される。また、放出容器１０の内面寸法は、放出容器の内部の寸法Ｃ（すなわち、直径Ｃ）で規定される。寸法の大小関係は、蒸着有効寸法Ａ（例えば、直径Ａ）＜分布調整部材１３の開口部開口寸法Ｂ＜放出容器内部寸法Ｃで規定される。ここで、蒸着有効寸法Ａとは、基板４の表面（下面）の内、薄膜が所定の膜厚で堆積する範囲の寸法を指す。開口部開口寸法Ｂ≦蒸着有効寸法Ａの場合は、基板４の開口寸法Ｂより外側の範囲において、蒸着される膜厚が大幅に薄くなるため、望ましくない。また、放出容器１０には、開口寸法Ｂより外側かつ放出容器内部寸法Ｃより内側の範囲に放出口１２が穿設されている。開口寸法Ｂより外側に放出口１２が穿設されない場合、すなわち、放出容器内部寸法Ｃ≦開口寸法Ｂの場合は、ギャップＥに材料蒸気の流れが生じず、後述する分布調整が困難となるため望ましくない。なお、ここでの寸法の大小関係としては、ギャップＤにもよるが、少なくとも１ｍｍ以上の差がある場合を意味している。
【００４２】
次に、第１実施形態の蒸着装置の動作について説明するとともに、第１実施形態の蒸着方法についても説明する（他の第２実施形態についても同様である）。
【００４３】
図１に示すように、まず、蒸着源３の坩堝７に、蒸着する材料８を充填してセットするとともに、基板４を蒸着源３の上方に、すなわち、分布調整部材１３の開口部１３ａの上方に水平にセットする。
【００４４】
次に、真空ポンプ５を作動させて真空チャンバー１内が真空状態になるように減圧を行い、発熱体制御部２２の制御の下に配管部２の発熱体９を発熱させ、配管部２の壁を所定の温度に加熱する。
【００４５】
発熱体制御部２２の制御の下に蒸着源３の発熱体９が発熱させられ、坩堝７が加熱されると、材料８は溶融して蒸発するか又は昇華するかして、気化する。
【００４６】
気化した材料８は、矢印（たとえば、図１の配管部２内の上向きの矢印を参照）で示されているように、圧力勾配及び濃度勾配のために圧力又は濃度の低い基板４が設置している方向に配管部２を飛翔し、配管部２を介して放出容器１０の放出口１２に到達する。放出口１２に到達した材料８は、放出口１２から真空チャンバー１内に拡散し、基板４の表面（下面）に到達する。
【００４７】
気化した材料８を、このように基板４の表面（下面）に到達させて堆積させることによって、基板４の表面（下面）に蒸着を行なうことができる。
【００４８】
基板４に堆積される膜厚分布について、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。なお、図１〜図２Ｂと同じ部分又は相当する部分には、同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図３Ａ〜図３Ｃは、放出容器１０と分布調整部材１３のギャップＥが図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃの順で大きく設定した場合の、放出容器１０と基板４との周辺の材料８の蒸気の流れ８ｆと、基板４の下面上の薄膜の膜厚分布を示す概略図である。
【００４９】
図３Ａの場合、配管接続口１７から流入する蒸気８ａは、放出容器１０の中へ噴出した後、其々の放出口１２から放出される。なお、放出容器１０と分布調整部材１３とのギャップＥが狭いため、分布調整部材１３の開口部１３ａの周囲の環状部１３ｂと重なる放出口１２ｃは塞がれており、蒸気は放出されない。その際、配管接続口１７の直上位置に近いほど、放出口１２から放出される蒸気量は多くなる傾向にある。したがって、基板４上の膜厚分布は、配管接続口１７の直上において最大となり、外周ほど膜厚が薄くなる傾向となる。
【００５０】
図３Ｂの場合、放出容器１０と分布調整部材１３とのギャップＥが広く、分布調整部材１３の環状部１３ｂに面する放出口１２ｃは塞がれていないため、この箇所からも蒸気が放出される。このため、外周側から放出される蒸気の量が増加する。したがって、基板４上の膜厚分布は、外周側の膜厚が増加して膜厚が均一化されるので、図３Ａに比べて良化する。
【００５１】
図３Ｃの場合、放出容器１０と分布調整部材１３とのギャップＥが図３Ｂに比べてさらに広がり、分布調整部材１３の環状部１３ｂに面する放出口１２ｃから放出される蒸気の量もさらに増加する。したがって、基板４上の外周側の膜厚が中央部を上回る膜厚分布となる。
【００５２】
以上の傾向から、蒸着する材料８の種類、又は、坩堝７の温度条件などの蒸着条件により、図３Ａ〜図３Ｃの範囲で最適となるギャップＥを設定する。例えば、膜厚分布の形状が、基板中央部で凸である図３Ａの状態と、基板中央部で凹である図３Ｃの状態との間で、最も膜厚が均一化するギャップＥを設定する。このようにギャップＥを設定することで、均一性の高い膜厚分布を得ることができ、かつ製造条件の変更、又は、装置メンテナンスサイクル間の経時変化などに対し、膜厚分布を容易に調整することが可能となる。
【００５３】
また、放出容器１０に穿設された放出口１２の配置は、図４Ａの様に一様でなくとも良く、放出口１２の単位面積当りの開口率が、中央が粗で外周が密であるように、例えば、中央部と外周部とで粗密の変化をつけたり、又は、穴径の変化をつけたりしても良い。例えば、図４Ｂの様に放出口１２の穴径を外周部の放出口１２ｄより中央部の放出口１２ｅを小さくし、単位面積当りの開口率を中央部より周囲の部分で大きくすれば、基板４の外周部の膜厚をより厚くすることが可能であり、ギャップＥの調整と合わせて実施することで、所望の膜厚分布を得るための設計自由度をより高くすることが可能となる。ここで、一例として、放出口１２の単位面積当りの開口率の粗密の差は、少なくとも１％以上の差があれば、前記した効果が期待できる。
【００５４】
前記第１実施形態の蒸着装置及び蒸着方法によれば、膜厚均一性を向上し、膜厚分布を微調整可能であり、かつ製造条件の変更、又は、装置メンテナンスサイクル間の経時変化などに対し、膜厚分布を容易に調整することが可能となる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、図５を主として参照しながら、第２実施形態の蒸着装置の構成について説明する。
【００５６】
ここに、図５は、本発明における第２実施形態の蒸着装置の概略断面図である。
【００５７】
図５に関しては、図１〜図４Ｂに示されている部分と同じ又は相当する部分には、同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００５８】
図５においては、真空チャンバー１の上部内に、放出容器１０の上端面と対面して、基板４の裏面（上面）側に成膜速度を測定して膜厚分布を検出する膜厚分布検出装置の一例としての複数の膜厚計１４が配置されている。膜厚計１４で測定された成膜速度の情報は、蒸着制御部１００に入力される。
【００５９】
また、分布調整部材１３と放出容器１０とのギャップＥを調整する駆動部１５が分布調整部材１３に接続され、駆動部１５には、ギャップＥを制御する駆動制御部２３が接続されている。駆動部１５は、例えば、一対の正逆回転モータ１５ａと、各正逆回転モータ１５ａにより正逆回転するボールねじ１５ｂと、各ボールねじ１５ｂに螺合しかつ分布調整部材１３に接続されたナット部材１５ｃとで構成されている。一対の正逆回転モータ１５ａの同期した正逆回転により、一対のボールねじ１５ｂが正逆回転して、一対のナット部材１５ｃが同期して昇降して、分布調整部材１３もボールねじ１５ｂの軸方向に昇降し、ギャップＥを調整することができる。駆動制御部２３は蒸着制御部１００に接続され、膜厚計１４で測定された成膜速度の情報を基に蒸着制御部１００の制御の下に、駆動制御部２３を介して駆動部１５が駆動されて、分布調整部材１３が放出容器１０に対して昇降して、ギャップＥを調整することができる。
【００６０】
第２実施形態の蒸着方法としては、先ず、基板４が放出容器１０に対面していない状態で、放出容器１０の放出口１２から材料蒸気を放出させる。複数の膜厚計１４で成膜速度を観測することで、基板４に成膜する場合の膜厚分布に相当する成膜レート分布を得る。
【００６１】
次に、成膜レート分布が最適となるよう、駆動部１５により分布調整部材１３を駆動しギャップＥを調整する。
【００６２】
次に、基板４を所定の位置に導入し、基板４に対して材料蒸気を放出させて成膜する。
【００６３】
ここで、部材の温度変化、部材の熱変形量の変化、又は、材料の投入量の変化など、生産において長時間連続成膜した場合の変化に対して、膜厚分布が悪化することがある。これらの、膜厚分布の計測とギャップＥとの調整ステップと、基板４への成膜のステップとで生産することで、膜厚分布のバラツキを抑制することが可能となる。
【００６４】
上述された第１及第２実施形態におけるが如く、例えば、図５に示すように基板４を退避させた状態で成膜すると、複数点で膜厚を測定する膜厚計１４の測定値から膜厚分布の形状を得ることができる。膜厚分布の形状を測定しながらギャップＥを変化させ、膜厚分布の形状が、基板中央部で凸である図３Ａの状態と、基板中央部で凹である図３Ｃの状態との間で、最も膜厚が均一化するギャップＥの設定に微調整することが可能となる。すなわち、このように放出容器１０と分布調整部材１３とのギャップＥを設定もしくは制御することで、膜厚分布の形状を微調整することが可能となり、気化した材料８を基板４に膜厚均一性良く蒸着することが可能となる。よって、製造条件の変更又は装置の経時変化などに対して、より容易に膜厚分布を微調整することが可能となる。これにより、高歩留りかつ低コストの高効率デバイスの生産を実現することができる。
【００６５】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる蒸着装置及び蒸着方法は、膜厚分布を微調整可能であり、かつ製造条件の変更又は装置メンテナンスサイクル間の経時変化などに対し、膜厚分布を容易に調整することが可能であり、基板上に薄膜を形成する蒸着装置及び蒸着方法に使用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  真空チャンバー
２  配管部
３  蒸着源
４  基板
５  真空ポンプ
６  コンダクタンスバルブ
７  坩堝
８  材料
８ａ  配管接続口から流入する蒸気
８ｆ  材料の蒸気の流れ
９  発熱体
１０  放出容器
１０ａ  拡散空間
１２  放出口
１２ｃ  環状部と重なる放出口
１３  分布調整部材
１３ａ  開口部
１３ｂ  環状部
１４  膜厚計
１５  駆動部
１６  反射板
１７  配管接続口
１８  放出管
２１  コンダクタンスバルブ開度制御部
２２  発熱体制御部
２３  駆動制御部
１００  蒸着制御部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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