(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空可能な蒸着室内に交換可能な蒸発源を配置して該蒸発源を加熱することにより該蒸着室内に配置された基板へ成膜する成膜装置において、
前記蒸着室は、それぞれ蒸発源が交換可能に配置されていて、真空可能な複数のロードロック室とロードロックバルブを介して接続されており、
前記複数のロードロック室の中の真空に維持されている一のロードロック室から当該一のロードロック室と前記蒸着室との間に介在しているロードロックバルブを開けて、１枚の基板に対して１回の蒸着に必要な蒸発物質の量に調整された前記蒸発源が、前記蒸着室内に送り込まれ、当該蒸発源を加熱することにより前記基板に成膜が行われている間に、
前記複数のロードロック室の中の他のロードロック室において、当該他のロードロック室と前記蒸着室との間に介在しているロードロックバルブを閉鎖したまま当該他のロードロック室内に配置されている前記蒸発源の交換が行われる
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
真空可能な蒸着室内に交換可能な蒸発源を配置して該蒸発源を加熱することにより該蒸着室内に配置された基板へ成膜する成膜方法であって、
前記蒸着室は、それぞれ蒸発源が交換可能に配置されていて、真空可能な複数のロードロック室とロードロックバルブを介して接続されており、
前記複数のロードロック室の中の真空に維持されている一のロードロック室から当該一のロードロック室と前記蒸着室との間に介在しているロードロックバルブを開けて前記蒸発源が前記蒸着室内に送り込まれ、当該蒸発源を加熱することにより１枚の基板に成膜が行われている間に、
前記複数のロードロック室の中の他のロードロック室において、当該他のロードロック室と前記蒸着室との間に介在しているロードロックバルブを閉鎖したまま当該他のロードロック室内に配置されている前記蒸発源を、１回の蒸着に必要な蒸発物質の量に調整されている蒸発源に交換し、
前記において１枚の基板への１回の蒸着が行われるごとに、前記一のロードロック室に前記蒸発源を回収し、
１回の蒸着に必要な蒸発物質の量に調整されている蒸発源に交換が行われた前記複数のロードロック室の中の他のロードロック室を真空にし、当該他のロードロック室と前記蒸着室との間に介在しているロードロックバルブを開けて当該蒸発源が前記蒸着室内に送り込まれ、当該蒸発源を加熱することにより次の１枚の基板に成膜が行われる
ことを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有機ＥＬ膜の量産用蒸着装置などのように、主に量産用に供せられるインライン式蒸着装置における蒸着室への蒸発源の送り込み方法に関し、特に、インライン式蒸着装置において蒸発源を蒸着室へ連続して送り込むことによって、タクトタイムを向上させることを目的としたインライン式蒸着装置における蒸着室への蒸発源の連続送り込み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蒸着室の真空を維持しつつ多数の基板（被蒸着物）に連続して成膜する場合（一般に、真空を維持しつつ１００回から２００回の連続した蒸着が行われる）において、蒸発源としての多量の蒸発物質を確保すべく種々の手段が採用されていた。例えば、蒸発源に使われる坩堝やボートの容量を大きくして、予め長時間の蒸着に必要な量の蒸発物質を当該容量の大きな坩堝やボートの中にため込んでおいたり、予め真空中にため込んだワイヤー状、粒状の蒸発物質を坩堝やボートの中へ機械的に送り込み、蒸発によって減少した蒸発物質を補う方法などが採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来採用されていた方法には、それぞれ以下に述べるような問題点が存在していた。すなわち、蒸発源に使われる坩堝やボートの容量を大きくする場合には、坩堝やボートに寿命があるということと、坩堝やボート内にため込まれている蒸発物質の減少に伴って、膜質や成膜分布に変化が生じるという問題点があった。また、予め真空中にため込んだワイヤー状、粒状の蒸発物質を坩堝やボートの中へ送り込む方法においては、この送り込みを行うための機構の構造が複雑になりやすく、そのため、信頼性が乏しいという問題点があった。
【０００４】
すなわち、蒸着室の真空を維持しつつ多数の基板（被蒸着物）に連続して成膜する場合において、膜質や成膜分布に変化を生じさせることなく、蒸発源としての蒸発物質を信頼性のおける方法で、連続して供給できる方法は提案されていなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、主に量産用に供せられるインライン式蒸着装置における加熱抵抗式蒸発源を蒸着室へ送り込む方法において、それぞれ内部にカセット状の蒸発源を収容している複数のロードロック室を、ロードロックバルブを介してそれぞれ蒸着室に連設し、真空状態にあるロードロック室から真空状態にある蒸着室への蒸発源の送り込み及び回収を各ロードロック室と前記蒸着室との間で順次行うことにより、蒸着室における１枚の基板への蒸着の度ごとに所定量に調整された蒸発源を、真空状態にあるロードロック室から真空状態にある蒸着室へ連続して送り込めるようにし、蒸着室の真空を維持しつつ多数の基板に連続して成膜する際の蒸発物質の信頼性おける連続供給を可能としたのである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の方法によれば、真空状態にあるロードロック室から真空状態にある蒸着室への蒸発源の送り込み及び回収が各ロードロック室と蒸着室との間で順次行われるわけであるが、蒸着室と複数のロードロック室とはそれぞれロードロックバルブを介して接続されているので、蒸着作業に供されていたカセット状の蒸発源が、蒸着室からそれが収容されるべきロードロック室へ回収され、替わって他のロードロック室から新しいカセット状の蒸発源が蒸着室へ送り込まれて新たな蒸着作業に供されている間に、前記回収されたカセット状の蒸発源の交換作業が行われる。この時、蒸着室と交換作業が行われるロードロック室との間は前記ロードロックバルブによって閉鎖されているので、蒸着室の真空状態は維持され、このように蒸着室の真空状態が維持されている下で、ロードロック室から蒸着室への連続的な蒸発源の送り込み及び回収が行われ、連続的に成膜が行われることになる。
【０００７】
そして、１枚の基板への１回の蒸着ごとに蒸発源を交換するので、坩堝やボートの寿命を考慮する必要はなくなり、また１回の蒸着に必要な蒸発物質の定量を、カセット状の蒸発源の交換によって、毎回（１枚の基板への１回の蒸着ごとに）装填することになるので、連続した成膜中における蒸発物質の減少に伴う膜質や成膜分布の変化という問題点も生じない。
【０００８】
前記において、真空状態にある蒸着室へ蒸発源を送り込む前に、ロードロック室内で蒸発源のガス出し処理を行い、当該ガス出し処理を行った蒸発源を所定の温度に維持しつつ、真空状態にある蒸着室へ送り込むようにすれば、当該ガス出し処理を行った蒸発源が蒸着室へ送り込まれた後、他の条件を満たすだけでただちに蒸着作業を開始できるので、タクトタイムの短縮を図り、成膜作業の効率を向上させることができる。
【０００９】
なお、前記において、蒸着室に連設する複数のロードロック室は、少なくとも２個にする必要がある。すなわち、蒸着室に連設するロードロック室を２個設け、ロードロック室から蒸着室への蒸発源の送り込み及び回収を、当該２個のロードロック室の間で交互に繰り返し、一方のロードロック室から蒸着室に蒸発源が送り込まれて基板への成膜が行われている、すなわち蒸着作業が行われている間に、他方のロードロック室と蒸着室との間をロードロックバルブによって閉鎖し、大気圧状態にしての蒸発源の交換、ロードロック室の真空抜き、蒸発源のガス出しを行い、所定の余熱状態にして前記一方のロードロック室から蒸着室に送り込まれている蒸発源を用いた蒸着作業の完了を待ち、完了したならば、直ちに当該蒸着作業に供されていた蒸発源を前記一方のロードロック室へ回収して蒸着室との間のロードロックバルブを閉鎖すると共に、他方のロードロック室と蒸着室との間のロードロックバルブを開いて前記待機させていた蒸発源を送り込んで蒸着作業に供することとすれば、このように２個のロードロック室をそれぞれロードロックバルブを介して蒸着室に連設しておくだけで、蒸着室の真空を維持しつつ、連続して蒸発源を蒸着室へ送り込み、連続して成膜を行うことができる。
【００１０】
【実施例】
添付図面を用いて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、蒸着室１の両側にロードロック室２、６が設けられており、ロードロック室２、６と蒸着室１との間には、ロードロックバルブ４、８がそれぞれ介装されている。また、蒸着室１内の上部には、基板ホルダ５が備えられている。これらの蒸着室１、ロードロック室２、６、ロードロックバルブ４、８、基板ホルダ５は、それそれ従来公知のものを使用することができる。
【００１２】
本発明においては、ロードロック室２内に蒸発源カセット３が、ロードロック室６内に蒸発源カセット７が、それぞれ収容されており、これらは、ロードロックバルブ４、８が開状態にあるときに、従来公知の搬送手段（図示していない）によって、蒸着室１内に送り込まれ、また蒸着室１内から回収される構成となっている。
【００１３】
本発明による蒸着室への蒸発源の送り込み及び回収は、以下のように行われる。図１（ａ）図示の状態は、ロードロックバルブ４が開かれ、ロードロック室２内に収容されていた蒸発源カセット３が蒸着室１に送り込まれて蒸着が行われている状態を示すものである。この際、ロードロックバルブ８は閉じられ、左側のロードロック室６においては蒸発源カセット７の交換作業等が行われている。
【００１４】
図１（ａ）図示の状態での蒸着作業が終了すると、蒸発源カセット３は搬送手段（図示していない）によってロードロック室２内に回収され、ロードロックバルブ４が閉じられる。そして、ただちに、ロードロックバルブ８が開けられ、ロードロック室６から、蒸発源カセット７が搬送手段（図示していない）によって蒸着室１に送り込まれ、蒸発源カセット７を蒸発源とする蒸着室１内での新たな蒸着作業が開始される。
【００１５】
なお、前記のように蒸着作業に供されていた蒸発源カセット３がロードロック室２内に回収され、引き続いてロードロック室６から蒸発源カセット７が蒸着室１に送り込まれてくる間に、前記回収された蒸発源カセット３を蒸発源として蒸着が行われた基板は、蒸着室１内の真空状態を維持したまま従来公知の方法によって基板ホルダ５から取り外され、前記新たに送り込まれた蒸発源カセット７を蒸発源として蒸着が行われる新たな基板が基板ホルダ５に装着されている。
【００１６】
前記蒸着室１に送り込まれた蒸発源カセット７は、すでにロードロック室６内にあるときに、ガス出し処理が施され、所定温度に、すなわち余熱状態に維持されているので、蒸着室１内において、他の条件が満たされれば、ただちに蒸着作業が開始される。
【００１７】
なお、図１（ａ）図示の蒸着作業の際には、ロードロックバルブ４が、一方、図１（ｂ）図示の蒸着作業の際には、ロードロックバルブ８が、それぞれ開かれた状態で蒸着作業が行われることになる。これは、搬送装置の給電線が存在しているため、ロードロックバルブ４、８を閉鎖できないためであるが、ロードロックバルブ４、８を閉鎖しなくても、蒸発源カセット３、７を蒸着室１へ送り込む時点のロードロック室２、６内は、真空状態に保たれているので、蒸着室１内の真空状態は一貫して維持され、蒸着作業に支障が生じることはない。
【００１８】
図１（ｂ）図示の状態における蒸発源カセット７を蒸発源とする蒸着室１内での蒸着作業と並行して、ロードロック室２に回収された蒸発源カセット３の交換作業が行われる。この作業は、ロードロック室２の扉（図示していない）を開けて、ロードロック室２内を大気圧にして行われる。
【００１９】
本発明の方法に使用されるカセット状の蒸発源である蒸発源カセット３、７は、図２図示のように、板９の上に複数のボート（あるいは坩堝）１０、１０をまとめて組み込んで構成されている。このように複数のボート（あるいは坩堝）１０、１０がまとめられて組み込まれてカセット状になっているので、この蒸発源カセット３、７を交換することにより、一度に、複数のボート（あるいは坩堝）を交換することができ、蒸発源としての複数のボート（あるいは坩堝）を交換しなければならないにもかかわらず、その交換に要する時間を短縮化することができる。
【００２０】
蒸発源カセット３の交換が完了した後、ロードロック室２は真空に排気され、新しいボートと蒸着物が装着された蒸発源カセット３のガス出し処理が行われ、蒸発源カセット３を所定温度にすなわち余熱状態に維持して、蒸発源カセット７を蒸発源とする蒸着室１内での蒸着作業の終了を待つ。このガス出し処理、余熱状態の維持は従来公知の方法によって行われる。
【００２１】
図１（ｂ）図示の状態での蒸着作業が完了すると、蒸発源カセット７は搬送手段（図示していない）によってロードロック室６内に回収され、ロードロックバルブ８が閉じられる。そして、ただちに、ロードロックバルブ４が開けられ、ロードロック室２から、蒸発源カセット３が搬送手段（図示していない）によって蒸着室１に送り込まれ、蒸発源カセット３を蒸発源とする蒸着室１内での新たな蒸着作業が開始されると共に、ロードロック室６に回収された蒸発源カセット７の交換作業、新たに装着された蒸発源カセット７のガス出し処理、余熱状態への維持といった作業が行われる。
【００２２】
前記の作業を繰り返すことにより、蒸着室１を真空状態に維持したまま、多数の基板（被蒸着物）への連続した成膜が行われる。
【００２３】
なお、この実施例においては、蒸着室１の両側にロードロックバルブ４、８を介在させてロードロック室２、６を配置したが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。すなわち、蒸着室１の周囲に３個以上のロードロック室を、それぞれロードロックバルブを介在させて連設し、蒸着室１内での１個の基板に対する蒸着が完了する度ごとに、蒸着作業に供していた蒸発源カセットの収容されるべきロードロック室への回収、他のロードロック室からの新たな蒸発源カセットの蒸着室１内への送り込みを順次行うこともできる。
【００２４】
この実施例で説明したように、２個のロードロック室を設ける場合でも、３個以上のロードロック室を設ける場合でも、蒸着室１内での１個の基板に対する蒸着作業が終了するまでの間に、蒸発源カセットの交換作業を行い、更に、新たに装着された蒸発源カセットのガス出し処理、余熱状態への維持といった作業を終えておけば、蒸発源交換の待ち時間無しで多数の基板（被蒸着物）への連続した成膜作業を行うことができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、蒸着室の真空を維持しつつ多数の基板（被蒸着物）に連続して成膜する場合において、膜質や成膜分布に変化を生じさせることなく、蒸発源としての蒸発物質を信頼性のおける方法で連続して供給することができる。しかも、この連続しての蒸発物質の供給は、蒸着室とロードロック室との間に介在するロードロックバルブの開閉、蒸着室とロードロック室との間での蒸発源の搬送というような従来公知の装置、機構を用いた極めて簡単な機構で達成することができる。
【００２６】
また、蒸着室１内での１個の基板に対する蒸着作業が終了するまでの間に、ロードロックバルブによって蒸着室１との間が閉鎖されている他のロードロック室内において蒸発源カセットの交換作業を行い、更に、新たに装着された蒸発源カセットのガス出し処理、余熱状態への維持といった作業を終えて待機させておくことにより、蒸発源交換の待ち時間無しで多数の基板（被蒸着物）への連続した成膜作業を行うことができ、タクトタイムの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施例を説明する正面図であって、（ａ）は、ロードロック室２から送り込まれた蒸発源カセットを蒸発源として蒸着が行われている状態を表す正面図、（ｂ）は、（ａ）の状態に引き続いてロードロック室６から送り込まれた蒸発源カセットを蒸発源として蒸着が行われている状態を表す正面図。
【図２】  本発明に用いられるカセット状の蒸発源の斜視図。
【符号の説明】
１        蒸着室
２、６    ロードロック室
３、７    カセット状蒸発源
４、８    ロードロックバルブ
【図１】
0004227220.tif 000002
【図２】
0004227220.tif 000003