JP2008223102A - Vapor deposition apparatus and vapor deposition method - Google Patents
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Abstract
【課題】被処理基板以外に堆積する蒸着材料を減らすとともに、被処理基板以外に堆積した蒸着材料を容易に回収、再利用することのできる蒸着装置および蒸着方法を提供すること。
【解決手段】真空蒸着装置100では、蒸着源12における蒸気出口12aの開口方向の周りを囲む遮断壁171、およびこの遮断壁171において蒸気出口12aと対向する位置で開口する貫通穴からなる蒸気流放出口170を備えた蒸着材料回収具17を蒸気出口12aを覆うように配置した状態で蒸着を行う。遮断壁171の内面は凹球面になっており、その天頂部に蒸気流放出口170が形成されている。真空蒸着後、蒸着材料回収具17を蒸着室11から外部に取り出して、遮断壁171に堆積している蒸着材料を回収し、再利用する。
【選択図】図2To provide a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method capable of reducing vapor deposition material deposited on a substrate other than the substrate to be processed and easily collecting and reusing the vapor deposition material deposited on the substrate other than the substrate to be processed.
In a vacuum deposition apparatus 100, a vapor flow release comprising a blocking wall 171 surrounding the opening direction of a vapor outlet 12a in a vapor deposition source 12 and a through hole opened at a position facing the vapor outlet 12a in the blocking wall 171. Vapor deposition is performed in a state where the vapor deposition material recovery tool 17 provided with the outlet 170 is disposed so as to cover the vapor outlet 12a. The inner surface of the blocking wall 171 is a concave spherical surface, and a vapor flow discharge port 170 is formed at the zenith portion. After the vacuum deposition, the vapor deposition material recovery tool 17 is taken out from the vapor deposition chamber 11, and the vapor deposition material deposited on the blocking wall 171 is recovered and reused.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、蒸着材料を加熱して蒸着材料の蒸気流を被処理基板に向けて供給する蒸着装置および蒸着方法に関するものである。 The present invention relates to a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method for heating a vapor deposition material and supplying a vapor flow of the vapor deposition material toward a substrate to be processed.
真空蒸着方法では、蒸着材料が装填された蒸着源を加熱することにより蒸着材料を気化させ、これにより発生した蒸着材料の分子や原子からなる蒸気流を被処理基板に供給する。このような真空蒸着を行なう装置では、図5に示すように、蒸着源12から放出された蒸気流は、いわゆるcos則に従って、蒸着室11内で広範囲に亘って放出される。このため、蒸気流は、被処理基板20に到達するだけでなく、蒸着室11の内壁に備え付けられた防着板16にも到達する。従って、蒸着室11内や防着板16を頻繁に洗浄する必要があるなど、メンテナンスに多大な手間がかかるとともに、蒸着材料の無駄な消費が多い。
In the vacuum vapor deposition method, a vapor deposition material is vaporized by heating a vapor deposition source loaded with the vapor deposition material, and a vapor flow composed of molecules and atoms of the vapor deposition material generated thereby is supplied to a substrate to be processed. In such an apparatus for performing vacuum vapor deposition, as shown in FIG. 5, the vapor flow emitted from the
蒸着材料の無駄な消費を抑えるには、被処理基板20以外の場所に堆積した蒸着材料を回収し、再利用することが望ましい。そこで、セルシャッタに付着した蒸着材料については加熱して蒸発させ、蒸着室の内壁に沿うように配置されたシュラウドにより、気化した蒸着材料を冷却してシュラウド表面で回収する方法が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の構成を採用して蒸着材料を回収しようとすると、蒸着室内の構成が複雑化するとともに、蒸着装置が大型化してしまう。
However, when it is attempted to collect the vapor deposition material by employing the configuration described in
かといって、図5を参照して説明した真空蒸着装置100Xにおいて、蒸着材料を回収するには、蒸着室11の内壁を覆うほど大きな防着板16を蒸着室11の内壁から取り外して蒸着室11の外部に取り出す必要があり、多大な手間がかかる。また、蒸着室11で異なる種類の蒸着材料を使用した場合、複数の蒸着材料が防着板16に付着することになるため、回収した蒸着材料の純度が低く、再利用できないという問題点がある。
However, in the vacuum
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、被処理基板以外に堆積する蒸着材料を減らすとともに、被処理基板以外に堆積した蒸着材料を容易に回収、再利用することのできる蒸着装置、および蒸着方法を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce a vapor deposition material deposited on a substrate other than the substrate to be processed, and to easily collect and reuse a vapor deposition material deposited on a substrate other than the substrate to be processed, and It is to provide a vapor deposition method.
上記課題を解決するために、本発明では、蒸着材料の蒸気流を放出する蒸着源を蒸着室内に備え、前記蒸気流を用いて被処理基板に蒸着を行う蒸着装置において、前記蒸着源の蒸気出口を覆う位置に着脱可能に配置された蒸着材料回収具を有し、該蒸着材料回収具は、前記蒸気出口の開口方向の周りを囲む遮断壁と、該遮断壁において前記蒸気出口と対向する位置で開口する貫通穴からなる蒸気流放出口とを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a vapor deposition source that releases a vapor flow of a vapor deposition material is provided in a vapor deposition chamber, and vapor deposition is performed on a substrate to be processed using the vapor flow. The vapor deposition material recovery tool is detachably arranged at a position covering the outlet, and the vapor deposition material recovery tool is opposed to the vapor outlet at the barrier wall surrounding the opening direction of the vapor outlet and the barrier wall. And a vapor flow outlet comprising a through hole opened at a position.
本発明では、蒸着源から放出された蒸着材料の蒸気流を蒸着室内で被処理基板に向けて供給する蒸着方法において、前記蒸着源における蒸気出口の開口方向の周りを囲む遮断壁、および該遮断壁において前記蒸気出口と対向する位置で開口する貫通穴からなる蒸気流放出口を備えた蒸着材料回収具を、前記蒸気出口を覆うように配置した状態で蒸着を行うことを特徴とする。 According to the present invention, in a vapor deposition method for supplying a vapor flow of a vapor deposition material released from a vapor deposition source toward a substrate to be processed in a vapor deposition chamber, the barrier wall surrounding the opening direction of the vapor outlet in the vapor deposition source, and the barrier Vapor deposition is performed in a state where a vapor deposition material recovery tool provided with a vapor flow discharge port formed of a through hole opened at a position facing the vapor outlet on the wall is disposed so as to cover the vapor outlet.
本発明において、蒸着に使用した前記蒸着材料回収具を前記蒸着室外に取り出した後、前記遮断壁に付着した蒸着材料を回収することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the vapor deposition material attached to the blocking wall is collected after the vapor deposition material recovery tool used for vapor deposition is taken out of the vapor deposition chamber.
本発明では、蒸着源における蒸気出口の開口方向の周りを囲む遮断壁および蒸気出口と対向する位置で開口する蒸気流放出口を備えた蒸着材料回収具を、蒸気出口を覆うように配置して蒸着を行なうため、蒸気出口から放出された蒸気流のうち、蒸気流放出口を通過した蒸気流のみが被処理基板に向けて供給され、遮断壁に向かう蒸気流は、蒸着材料回収具内に留まり、被処理基板に向けて供給されない。従って、蒸気出口と蒸気流放出口との距離や、蒸気出口および蒸気流放出口の開口寸法によって、被処理基板に向かう蒸気流の発散角を制御できるので、蒸気流が被処理基板から外れて蒸着室の内壁や蒸着室の内壁に設けられた防着板に向かうのを防止することができる。それ故、蒸着室の内壁や防着板への蒸着材料の堆積を防止または抑制することができるので、蒸着装置のメンテナンスが容易である。また、蒸気出口から放出された蒸気流のうち、蒸気流放出口に向かう方向から外れた蒸気流は、遮断壁に到達し、堆積する。ここで、蒸着材料回収具は、蒸着室に着脱可能に配置されていることから、蒸着材料回収具を蒸着室の外に取り出して蒸着材料回収具の遮断壁に堆積している蒸着材料を回収できるとともに、かかる回収作業を多大な手間をかけずに行なうことができる。さらに、蒸着室で異なる種類の蒸着材料を使用する場合、蒸着材料の種類毎に蒸着材料回収具を変えれば、蒸着材料回収具の遮断壁に堆積した蒸着材料を回収して再利用することもできる。それ故、蒸着材料の利用効率を向上することができる。 In the present invention, a vapor deposition material recovery tool having a barrier wall surrounding the opening direction of the vapor outlet in the vapor deposition source and a vapor flow discharge port that opens at a position facing the vapor outlet is disposed so as to cover the vapor outlet. Therefore, only the vapor flow that has passed through the vapor flow discharge port out of the vapor flow emitted from the vapor outlet is supplied toward the substrate to be processed, and the vapor flow toward the barrier wall remains in the vapor deposition material recovery tool, It is not supplied toward the substrate to be processed. Therefore, since the divergence angle of the vapor flow toward the substrate to be processed can be controlled by the distance between the vapor outlet and the vapor flow discharge port and the opening size of the vapor outlet and the vapor flow discharge port, the vapor flow is separated from the substrate to be processed and the vapor deposition chamber It is possible to prevent heading toward a deposition plate provided on the inner wall of the film or the inner wall of the vapor deposition chamber. Therefore, deposition of the vapor deposition material on the inner wall of the vapor deposition chamber or the deposition preventing plate can be prevented or suppressed, so that the vapor deposition apparatus can be easily maintained. Further, of the steam flow discharged from the steam outlet, the steam flow deviating from the direction toward the steam flow discharge port reaches the blocking wall and accumulates. Here, since the vapor deposition material recovery tool is detachably disposed in the vapor deposition chamber, the vapor deposition material recovery tool is taken out of the vapor deposition chamber and the vapor deposition material deposited on the barrier wall of the vapor deposition material recovery tool is recovered. In addition, the collection operation can be performed without much effort. Furthermore, when different types of vapor deposition materials are used in the vapor deposition chamber, if the vapor deposition material recovery tool is changed for each type of vapor deposition material, the vapor deposition material deposited on the barrier wall of the vapor deposition material recovery tool can be recovered and reused. it can. Therefore, the utilization efficiency of the vapor deposition material can be improved.
本発明において、前記遮断壁の内面は、前記被処理基板側に向けて凹む凹球面形状を有し、前記蒸気流放出口は、前記遮断壁の天頂部で開口していることが好ましい。このように構成すると、遮断壁に堆積した蒸着材料が不用意に剥がれ落ちないという利点がある。すなわち、遮断壁の内面が凹球面形状であれば、遮断壁が蒸着源の蒸気出口と対向する位置で平面になっている場合と比較して、単位投影面積当たりの遮断壁の面積が広い。従って、同一体積の蒸着材料が堆積した場合でも、堆積層の厚さが薄いため、遮断壁から堆積層が剥離しにくい。また、凹球面のうち、鉛直方向に斜めの部分では、堆積層に重力が作用する方向と堆積層を剥離させる力の方向(遮断壁に対する法線方向)とが一致しないため、堆積層の自重が堆積層を剥離させようと作用する力が小さい。従って、遮断壁から堆積層が剥離するのをより確実に防止することができるので、遮断壁に堆積した蒸着材料をより確実に、効率よく回収することが可能である。 In the present invention, it is preferable that an inner surface of the blocking wall has a concave spherical shape that is recessed toward the substrate to be processed, and the vapor flow discharge port is opened at a zenith portion of the blocking wall. If comprised in this way, there exists an advantage that the vapor deposition material deposited on the shielding wall does not peel off carelessly. That is, if the inner surface of the blocking wall has a concave spherical shape, the area of the blocking wall per unit projected area is larger than when the blocking wall is flat at a position facing the vapor outlet of the vapor deposition source. Therefore, even when vapor deposition materials having the same volume are deposited, the deposited layer is difficult to peel off from the blocking wall because the deposited layer is thin. In addition, in the concave spherical surface, the direction in which gravity acts on the deposited layer and the direction of the force for separating the deposited layer (normal direction with respect to the blocking wall) do not coincide with each other. The force that acts to peel off the deposited layer is small. Therefore, it is possible to more reliably prevent the deposited layer from peeling off from the blocking wall, so that the vapor deposition material deposited on the blocking wall can be more reliably and efficiently recovered.
本発明において、前記蒸着材料回収具は、前記蒸気流放出口の開口縁を加熱するヒータを備えていることが好ましい。また、蒸着の際、前記蒸着材料回収具において前記蒸気流放出口の開口縁の温度を前記蒸気流の温度以上に設定し、前記遮断壁において前記蒸気流放出口の開口縁から離間した部分を前記蒸気流の温度未満に設定することが好ましい。このように構成すると、蒸気流放出口の開口縁では蒸着材料が堆積しないので、蒸気流放出口が蒸着材料で詰まることを防止することができる。また、遮断壁の温度が低ければ、遮断壁において蒸着材料を確実に回収することができる。 In this invention, it is preferable that the said vapor deposition material collection | recovery tool is equipped with the heater which heats the opening edge of the said vapor flow discharge port. Further, at the time of vapor deposition, in the vapor deposition material recovery tool, the temperature of the opening edge of the vapor flow discharge port is set to be equal to or higher than the temperature of the vapor flow, and a portion of the barrier wall that is separated from the opening edge of the vapor flow discharge port is It is preferable to set it below the temperature of the flow. If comprised in this way, since vapor deposition material does not accumulate in the opening edge of a vapor flow discharge port, it can prevent a vapor flow discharge port being clogged with vapor deposition material. Moreover, if the temperature of the blocking wall is low, the vapor deposition material can be reliably recovered at the blocking wall.
以下に、図面を参照して、本発明を適用した蒸着装置、および蒸着方法について説明する。なお、以下の実施の形態では、本発明の蒸着装置および蒸着方法が使用される対象として有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置を例示する。 Below, with reference to drawings, the vapor deposition apparatus and vapor deposition method to which this invention is applied are demonstrated. In the following embodiments, an organic EL (electroluminescence) device is exemplified as an object to which the vapor deposition device and the vapor deposition method of the present invention are used.
(有機EL装置の構成例)
図1は、本発明が適用される有機EL装置の要部断面図である。図1に示す有機EL装置1は、表示装置などとして用いられるものであり、素子基板2上では、感光性樹脂からなる隔壁9で囲まれた複数の領域に画素3が構成されている。複数の画素3は各々、有機EL素子3aを備えており、有機EL素子3aは、陽極として機能するITO(Indium Tin Oxide)膜からなる画素電極4と、この画素電極4からの正孔を注入/輸送する正孔注入輸送層5と、有機EL材料からなる発光層6と、電子を注入/輸送する電子注入輸送層7と、アルミニウムやアルミニウム合金からなる陰極8とを備えている。陰極8の側には、有機EL素子3aが水分や酸素により劣化するのを防止するための封止層や封止部材(図示せず)が配置されている。素子基板2上には、画素電極4に電気的に接続された駆動用トランジスタ2aなどを含む回路部2bが有機EL素子3aの下層側に形成されている。
(Configuration example of organic EL device)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of an organic EL device to which the present invention is applied. An
有機EL装置1がボトムエミッション方式である場合は、発光層6で発光した光を画素電極4の側から出射するため、素子基板2の基体としては、ガラス、石英、樹脂(プラスチック、プラスチックフィルム)などの透明基板が用いられる。その際、陰極8を光反射膜によって構成すれば、発光層6で発光した光を陰極8で反射して透明基板の側から出射することができる。
When the
これに対して、有機EL装置1がトップエミッション方式である場合は、発光層6で発光した光を陰極8の側から出射するため、素子基板2の基体は透明である必要はない。但し、有機EL装置1がトップエミッション方式である場合でも、素子基板2に対して光出射側とは反対側の面に反射層(図示せず)を配置して、発光層6で発光した光を陰極8の側から出射する場合には、素子基板2の基体として透明基板を用いること必要がある。なお、有機EL装置1がトップエミッション方式である場合において、素子基板2の基体と発光層6との間、例えば、画素電極4の下層側などに反射層を形成して、発光層6で発光した光を陰極8の側から出射する場合には、素子基板2の基体は透明である必要はない。
On the other hand, when the
有機EL装置1がトップエミッション方式である場合、陰極8が薄く形成される。このため、陰極8の電気抵抗の増大を補うことを目的に、隔壁9の上面にアルミニウムやアルミニウム合金からなる補助配線8aが形成されることもある。
When the
有機EL装置1がカラー表示装置として用いられる場合、複数の画素3および有機EL素子3aは各々、赤(R)、緑(G)、青(B)に対応するサブ画素として構成される。その場合、有機EL素子3aにおいて、発光層6は、各色に対応する光を出射可能な発光材料により形成される。また、単独の発光材料からなる発光層6によって、RGB各色の特性を得るのは難しいことが多いので、ホスト材料に蛍光色素をドーピングした発光層6を形成し、蛍光色素からのルミネッセンスを発光色として取り出すこともある。このようなホスト材料とドーパント材料の組み合わせとしては、例えば、トリス(8−キノリラート)アルミニウムとクマリン誘導体との組み合わせ、アントラセン誘導体とスチリルアミン誘導体との組み合わせ、アントラセン誘導体とナフタセン誘導体との組み合わせ、トリス(8−キノリラート)アルミニウムとジシアノピラン誘導体との組み合わせ、ナフタセン誘導体とジインデノペリレンとの組み合わせなどがある。
When the
なお、素子基板2を形成するにあたっては、単品サイズの基板に以下の工程を施す方法の他、素子基板2を多数取りできる大型基板に以下の工程を施した後、単品サイズの素子基板2に切断する方法が採用されるが、以下の説明ではサイズを問わず、被処理基板20と称する。
In forming the
有機EL装置1を製造するには、被処理基板20に対して成膜工程、レジストマスクを用いてのパターニング工程などといった半導体プロセスを利用して各層が形成される。但し、低分子材料からなる正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7などは、水分や酸素により劣化しやすいため、正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7を形成する際、さらには、電子注入輸送層7の上層に補助配線8aや陰極8を形成する際、レジストマスクを用いてのパターニング工程を行うと、レジストマスクをエッチング液や酸素プラズマなどで除去する際に正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7が水分や酸素により劣化してしまう。そこで、本形態では、正孔注入輸送層5、発光層6、電子注入輸送層7を形成する際、さらには補助配線8aや陰極8を形成する際には、以下に説明する蒸着装置を用いたマスク蒸着を行い、レジストマスクを用いてのパターニング工程を行わない。
In order to manufacture the
(蒸着装置の全体構成)
図2は、本発明を適用した蒸着装置の構成を示す概略構成図である。図2に示すように、本形態の真空蒸着装置100(蒸着装置)は、内部が真空とされる蒸着室11を有しており、蒸着室11の内壁に沿っては防着板16が配置されている。蒸着室11内の上方位置には、被処理基板20および蒸着用マスク部材30を保持する基板ホルダ19が配置されており、蒸着用マスク部材30は、被処理基板20の下面側(被成膜面側)の所定位置に重ねられた状態にある。蒸着用マスク部材30の構成については、図3(a)、(b)を参照して後述するが、被処理基板20に対する蒸着パターンに対応する複数のマスク開口部310が形成されている。
(Overall configuration of vapor deposition equipment)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a vapor deposition apparatus to which the present invention is applied. As shown in FIG. 2, the vacuum deposition apparatus 100 (deposition apparatus) of this embodiment has a
蒸着室11内の下方位置には、被処理基板20に向けて蒸着分子や蒸着原子などの蒸着粒子からなる蒸気流を供給する蒸着源12が配置されている。蒸着源12は、蒸着材料が装填された坩堝14と、坩堝14内の蒸着材料を加熱するための加熱装置13とを備えている。加熱装置13は、内側に坩堝14全体を装着可能な凹部133を備えた有底筒状のヒートブロック131と、このヒートブロック131内に配置された電熱線などの発熱体132とを備えており、ヒートブロック131あるいは坩堝14の温度を熱電対などで監視しながら発熱体132への給電を制御する。なお、加熱装置13は、坩堝14をヒートブロック131内に保持した状態で蒸着室11の底部に形成された凹部111内に配置されている。
A
また、本形態では、蒸着源12の蒸気出口12a(坩堝14の開口部)の周辺を覆うようにカップ状の蒸着材料回収具17が下向きに配置されており、蒸着材料回収具17において蒸着源12の蒸気出口12aと対向する位置には蒸気流放出口170が形成されている。従って、本形態では、蒸着材料回収具17に対して、蒸気流放出口170を開閉するセルシャッタ15が配置されている。なお、蒸着材料回収具17の詳細な構成は図4を参照して後述する。
Further, in this embodiment, a cup-shaped vapor deposition
(蒸着用マスク31の構成)
図3(a)、(b)は蒸着用マスクの説明図である。図3(a)、(b)に示す蒸着用マスク部材30A、30Bのうち、図3(a)に示す蒸着用マスク部材30Aは、厚さが約0.25〜0.5mmの矩形薄板状の蒸着用マスク31を矩形枠状の枠体33に取り付けた構成となっている。蒸着用マスク31および枠体33は各々、金属材料(例えばステンレス、インバー、42アロイ、ニッケル合金等)、ガラス、セラミックス、シリコンなどからなり、蒸着用マスク31についてはシリコンからなることが好ましい。蒸着用マスク31は、被処理基板20に形成する蒸着パターンに対応する複数のマスク開口部310が、並行かつ一定間隔に形成されている。枠体33は、蒸着用マスク31と略同等の大きさの開口領域340が形成された支持基板34と、蒸着用マスク31のマスク開口部310の間に配置されてマスク開口部310の間を支持する梁部35と、梁部35に対して長手方向の張力を付与させて支持基板34に固定する固定部材36とを備えている。梁部35は、マスク開口部310の間のうち、マスク開口部310の長手方向に沿うように配置されており、マスク開口部310で挟まれた領域よりも狭い幅寸法を備えている。梁部35は、金属材料(例えばステンレス、インバー、42アロイ、ニッケル合金等)、ガラス、セラミックス、シリコン、SUS430などにより構成されている。
(Configuration of evaporation mask 31)
3A and 3B are explanatory views of a vapor deposition mask. Of the vapor
図3(b)に示す蒸着用マスク部材30Bは、ベース基板をなす支持基板37に、複数のチップ状の蒸着用マスク31を取り付けた構成を有しており、複数の蒸着用マスク31は各々、アライメントされて支持基板37に陽極接合や接着剤などの方法で接合されている。支持基板37には、複数の開口領域370が平行、かつ一定間隔で設けられており、複数の蒸着用マスク31は各々、開口領域370を塞ぐように支持基板37上に固定されている。蒸着用マスク31には、被処理基板20に対する蒸着パターンに対応する長孔形状のマスク開口部310が複数一定間隔で平行に設けられている。蒸着用マスク31は、面方位(100)を有する単結晶シリコンや、面方位(110)を有する単結晶シリコンなどからなり、マスク開口部310は、フォトリソグラフィ技術、およびテトラメチル酸化アルミニウムなどの有機系の水酸化物、水酸化カリウムや水酸化ナトリウムなどの無機系の水酸化物などのアルカリ水溶液を用いたウエットエッチング技術により形成される。支持基板37としては、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、石英などからなる透明基板が用いられている。
The vapor
(蒸着装置の詳細な構成)
図4(a)、(b)は各々、本発明を適用した蒸着装置に用いられる蒸着材料回収具の斜視図および断面図である。図2および図4(a)、(b)に示すように、本発明の蒸着装置100においては、坩堝14の蒸気出口12aを覆うようにカップ状の蒸着材料回収具17を蒸着室11の下面に配置した状態で真空蒸着が行なう。ここで、蒸着材料回収具17は、蒸着室11の下面の所定位置に載置された状態にあって、容易に着脱可能である。蒸着材料回収具17は、金属製、セラミックス製、あるいは耐熱樹脂製であり、いずれの場合も、蒸気流温度に耐え得る材料からなる。
(Detailed configuration of vapor deposition equipment)
4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a vapor deposition material recovery tool used in a vapor deposition apparatus to which the present invention is applied. As shown in FIGS. 2, 4 (a), and 4 (b), in the
蒸着材料回収具17は、坩堝14の蒸気出口12aを覆うように配置した状態で、蒸気出口12aの開口方向の周りを囲む遮断壁171と、遮断壁171において蒸気出口12aと対向する位置で開口する貫通穴からなる蒸気流放出口170とを備えている。本形態において、遮断壁171は凹球面からなり、被処理基板20側から蒸着室11の下面側に向けて拡径している。蒸気流放出口170は、遮断壁171の天頂部に形成されており、蒸着源12の側から被処理基板20側に向けて拡径している。
The vapor deposition
(成膜方法および蒸着材料の回収方法)
本形態の真空蒸着装置100では、蒸着源12において坩堝14内の蒸着材料を所定の温度になるまで加熱する間、セルシャッタ15によって、蒸着材料回収具17の蒸気流放出口170を遮断しておく。次に、所望のタイミングでセルシャッタ15を駆動させて蒸気流放出口170を開状態にし、坩堝14の蒸気出口12aから放出された蒸気流を蒸着材料回収具17の蒸気流放出口170を介して被処理基板20に向けて供給し、被処理基板20に真空蒸着を行う。そして、被処理基板20に対して所望の成膜が完了した時点で、セルシャッタ15を駆動させて蒸気流放出口170を閉状態にして真空蒸着を停止する。
(Film formation method and vapor deposition material recovery method)
In the vacuum
その際、蒸気出口12aと蒸気流放出口170との距離や、蒸気出口12aおよび蒸気流放出口170の開口寸法によって、被処理基板20に向かう蒸気流の発散角を制御できる。すなわち、図2および図4(b)に矢印V1で示すように、蒸着源12より放出された蒸気流のうち、蒸着材料回収具17の蒸気流放出口170に向かう蒸気流のみを被処理基板20に向けて供給するので、蒸気流放出口170から放出される蒸気流のほとんどが被処理基板20に到達する。
At that time, the divergence angle of the steam flow toward the substrate to be processed 20 can be controlled by the distance between the
ここで、蒸着材料回収具17は、蒸着源12からの輻射熱で加熱されているが、蒸気流の温度よりも低い。このため、蒸着源12より放出された蒸気流のうち、蒸気流放出口170に向かう方向から外れた蒸気流は、図4(b)に矢印V2で示すように、蒸着材料回収具17の遮断壁171に向かい、遮断壁171に堆積する。
Here, although the vapor deposition material collection |
そして、以上の真空蒸着を繰り返すと、蒸着材料回収具17の遮断壁171には蒸着材料が堆積していることになる。そこで、本形態では、蒸着材料回収具17を蒸着室11の外に取り出した後、蒸着材料回収具17を加熱するなどの方法で遮断壁171に堆積している蒸着材料を蒸発、気化させた後、蒸着材料を冷却し回収する。
When the above vacuum evaporation is repeated, the evaporation material is deposited on the blocking
(本形態の効果)
以上説明したように、本形態では、蒸着源12における蒸気出口12a(坩堝14の開口部)の開口方向の周りを囲む遮断壁171および蒸気出口12aと対向する位置で開口する蒸気流放出口170を備えた蒸着材料回収具17を、蒸気出口12aを覆うように配置して蒸着を行なう。このため、蒸気出口12aから放出された蒸気流のうち、蒸気流放出口170を通過した蒸気流のみが被処理基板20に向けて供給され、遮断壁171に向かう蒸気流は、蒸着材料回収具17内に留まり、被処理基板20に向けて供給されない。従って、蒸気出口12aと蒸気流放出口170との距離や、蒸気出口12aおよび蒸気流放出口170の開口の大きさによって、被処理基板20に向かう蒸気流の発散角を制御できるので、蒸気流が被処理基板20から外れて蒸着室11の内壁や防着板16に向かうのを防止することができる。それ故、蒸着室11の内壁や防着板16への蒸着材料の堆積を防止または抑制することができるので、真空蒸着装置100のメンテナンスが容易である。
(Effect of this embodiment)
As described above, in this embodiment, the vapor
また、蒸着源12より放出された蒸気流のうち、蒸気流放出口170に向かう方向から外れた蒸気流は、蒸着材料回収具17の遮断壁171に向かい、遮断壁171に堆積する。それ故、蒸気流は蒸気流放出口170から無駄に放出されない。ここで、蒸着材料回収具17は、蒸着室11に着脱可能に配置されていることから、蒸着材料回収具17を蒸着室11の外に取り出して蒸着材料回収具17の遮断壁171に堆積している蒸着材料を回収することができるとともに、かかる回収作業を容易に行なうことができる。
Further, of the vapor flow emitted from the
さらに、蒸着室11で異なる種類の蒸着材料を使用する場合でも、蒸着材料の種類毎に蒸着材料回収具17を変えれば、蒸着材料回収具17の遮断壁171に堆積した蒸着材料を回収して再利用することもできる。それ故、蒸着材料の利用効率を向上することができる。
Further, even when different types of vapor deposition materials are used in the
さらにまた、遮断壁171の内面は、被処理基板20側に向けて凹む凹球面形状を有しているため、遮断壁171が蒸着源12の蒸気出口12aと対向する位置で平面になっている場合と比較して、単位投影面積当たりの遮断壁171の面積が広い。従って、同一体積の蒸着材料が堆積した場合でも、堆積層の厚さが薄いため、遮断壁171から堆積層が剥離しにくい。また、凹球面のうち、鉛直方向に斜めの部分では、堆積層に重力が作用する方向と堆積層を剥離させる力の方向(遮断壁171に対する法線方向)とが一致しないため、堆積層の自重が堆積層を遮断壁171から剥離させようと作用する力が小さい。従って、遮断壁171から堆積層が剥離するのをより確実に防止することができるので、遮断壁171に堆積した蒸着材料をより確実に、効率よく回収することが可能である。
Furthermore, since the inner surface of the blocking
(改良例)
上記形態において、蒸着材料回収具17は、蒸着源12からの輻射熱のみで加熱されているため、蒸着材料回収具17の温度が蒸気流の温度よりも低い状態にあったが、例えば、図4(a)に一点鎖線で示すように、蒸着材料回収具17に対して、蒸気流放出口170の周りにヒータ176を内蔵させてもよい。このように構成すると、蒸着の際、蒸着材料回収具17において蒸気流放出口170の開口縁170aの温度について蒸気流の温度以上に設定することができ、蒸気流放出口170の開口縁170aで蒸着材料が冷却されて蒸気流放出口170が蒸着材料の堆積物で詰まることを防止することができる。この場合には、遮断壁171において蒸気流放出口170の開口縁170aから離間した部分を蒸気流の温度未満に維持しておけば、遮断壁171において蒸着材料を確実に回収することができる。なお、蒸着材料回収具17において蒸気流放出口170の周りにヒータ176を内蔵させた場合、蒸着材料回収具17の下端部にヒータ176などに対する給電端子を設け、蒸着室11の下面からヒータ176に電力供給する構成を採用すればよい。なお、遮断壁171において蒸気流放出口170の開口縁170aから離間した部分を蒸気流の温度未満に維持するにあたっては、例えば、蒸気流放出口170の開口縁170aから離間した部分の内部に管路を設け、この管路内に冷却用の空気などの媒体を通すなどの構成を採用してもよい。
(Improvement example)
In the said form, since the vapor deposition material collection |
[その他の実施の形態]
上記形態においては、1種類の蒸着材料を用いて蒸着を行う場合を例示したが、異なる蒸着材料を複数用いて被処理基板20に複数種類の薄膜を積層する場合は、蒸着源12に装填される蒸着材料の種類が変わる毎に、蒸着材料回収具17を別の新しい蒸着材料回収具と交換する。これにより、複数の蒸着材料が1つの蒸着材料回収具17の遮断壁171に堆積することを防ぎ、また、複数の蒸着材料各々を個別に回収することができる。それ故、複数の蒸着材料を効率よく回収することができる。また、異なる種類の蒸着材料が装填された複数の蒸着源12を蒸着室11に配置して、被処理基板20に複数種類の薄膜を積層する場合は、複数の蒸着源12の各々に対して蒸着材料回収具17を配置すればよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the case where vapor deposition is performed using one type of vapor deposition material has been illustrated. However, when plural types of thin films are stacked on the
また、上記形態では、マスク蒸着を行なう場合に本発明を適用する場合を例示したが、被処理基板の略全面に成膜する場合に本発明を適用してもよい。 Moreover, although the case where this invention is applied when performing mask vapor deposition was illustrated in the said form, you may apply this invention when forming into a film on the substantially whole surface of a to-be-processed substrate.
1・・有機EL装置、2・・素子基板、3・・有機EL素子、11・・蒸着室、12・・蒸着源、12a・・蒸着源の蒸気出口、14・・坩堝、16・・防着板、17・・蒸着材料回収具、20・・被処理基板、100・・真空蒸着装置(蒸着装置)、170・・蒸着流放出口、171・・遮断壁
1 ....
Claims (6)
前記蒸着源の蒸気出口を覆う位置に着脱可能に配置された蒸着材料回収具を有し、
該蒸着材料回収具は、前記蒸気出口の開口方向の周りを囲む遮断壁と、該遮断壁において前記蒸気出口と対向する位置で開口する貫通穴からなる蒸気流放出口とを備えていることを特徴とする蒸着装置。 In a vapor deposition apparatus that includes a vapor deposition source that discharges a vapor flow of a vapor deposition material in a vapor deposition chamber and performs vapor deposition on a substrate to be processed using the vapor flow.
A vapor deposition material recovery tool detachably disposed at a position covering the vapor outlet of the vapor deposition source;
The vapor deposition material recovery tool includes a blocking wall that surrounds the opening direction of the vapor outlet, and a vapor flow discharge port that includes a through hole that opens at a position facing the vapor outlet in the blocking wall. Vapor deposition equipment.
前記蒸気流放出口は、前記遮断壁の天頂部で開口していることを特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。 The inner surface of the blocking wall has a concave spherical shape that is recessed toward the substrate to be processed.
The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the vapor flow discharge port is opened at a zenith portion of the blocking wall.
前記蒸着源における蒸気出口の開口方向の周りを囲む遮断壁、および該遮断壁において前記蒸気出口と対向する位置で開口する貫通穴からなる蒸気流放出口を備えた蒸着材料回収具を、前記蒸気出口を覆うように配置した状態で蒸着を行うことを特徴とする蒸着方法。 In a vapor deposition method for supplying a vapor flow of a vapor deposition material released from a vapor deposition source toward a substrate to be processed in a vapor deposition chamber,
A vapor deposition material recovery tool comprising: a barrier wall surrounding the opening direction of the vapor outlet in the vapor deposition source; and a vapor flow discharge port including a through hole opening at a position facing the vapor outlet in the barrier wall. The vapor deposition method characterized by performing vapor deposition in the state arrange | positioned so that it may cover.
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