JPH09256142A

JPH09256142A - 成膜装置

Info

Publication number: JPH09256142A
Application number: JP8087215A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ishibashi; 義石橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】成膜材料に含まれている不純物が成膜層へ混
入するのを抑制し、高発光効率、高輝度、長寿命、低電
圧駆動を実現できる有機ＥＬ素子の成膜装置を提供する
こと。【解決手段】成膜室12の側面に連通する基板導入室16
を有する真空蒸着装置11の下部に、この成膜室12に連通
する加熱処理室19ａ、19ｂを設け、成膜材料をこの加熱
処理室19ａ又は19ｂで予め加熱して、この材料に含まれ
ている不純物をガス化して外部へ放出処理した後、この
材料を成膜室12へ移送して基板６に蒸着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成膜装置に関し、
例えば、自発光の平面型ディスプレイであって、特に、
有機薄膜を電界発光層に用いる有機電界発光ディスプレ
イに好適な光学的素子の製造に好適な真空蒸着装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア指向の商品を初め
として、人間と機械とのインターフェースの重要性が高
まってきている。人間がより快適に効率良く機械操作す
るためには、操作される機械からの情報を誤りなく、簡
潔に、瞬時に、充分な量で取り出す必要があり、そのた
めに、ディスプレイを初めとする様々な表示素子につい
て研究が行われている。

【０００３】また、機械の小型化に伴い、表示素子の小
型化、薄型に対する要求も日々、高まっているのが現状
である。

【０００４】例えば、ノート型パーソナルコンピュー
タ、ノート型ワードプロセッサなどの、表示素子一体型
であるラップトップ型情報処理機器の小型化には目を見
張る進歩があり、それに伴い、その表示素子である液晶
ディスプレイに関しての技術革新も素晴らしいものがあ
る。

【０００５】今日、液晶ディスプレイは、様々な製品の
インターフェースとして用いられており、ラップトップ
型情報処理機器はもちろんのこと、小型テレビや時計、
電卓を初めとして、我々の日常使用する製品に多く用い
られている。

【０００６】これらの液晶ディスプレイは液晶が低電圧
駆動、低消費電力であるという特徴を生かし、小型から
大容量表示デバイスに至るまで、人間と機械のインター
フェースとして、表示素子の中心として研究されてき
た。

【０００７】他方、自発光性表示素子として、プラズマ
表示素子、無機電界発光素子、有機電界発光素子等が研
究されている。

【０００８】プラズマ表示素子は低圧ガス中でのプラズ
マ発光を表示に用いたもので、大型化、大容量化に適し
ている。無機電界発光素子は、緑色発光ディスプレイ等
が商品化された。

【０００９】一方、有機化合物による電界発光現象は、
1960年代前半に、強く螢光を発生するアントラセン単結
晶へのキャリア注入による発光現象が発見されて以来、
長い期間、研究されてきた。1987年にEastman Kodak 社
のTangらが低電圧駆動、高輝度発光が可能なアモルファ
ス発光層を有する積層構造の有機薄膜電界発光素子を発
表して以来、各方面で、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の発光、安
定性、輝度上昇、積層構造、作製方法等の研究開発が盛
んに行われている。

【００１０】さらに、有機材料の特徴であるが、分子設
計等により様々な新規材料が発明され、直流低電圧駆
動、薄型、自発光性等の優れた特徴を有する、有機電界
発光表示素子のカラーディスプレイへの応用研究も盛ん
に行われ始めている。

【００１１】有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と
称することがある。）は、１μｍ以下の膜厚であり、電
流を注入することにより電気エネルギーを光エネルギー
に変換して面状に発光するなど、自発光型の表示デバイ
スとして理想的な特徴を有している。

【００１２】図10は、有機ＥＬ素子を製造する際に使用
可能な真空蒸着装置の一例を示す概略断面図である。こ
の装置によれば、真空蒸着室としての成膜室41は排気孔
（図示省略）によって真空に排気され、この成膜室41に
連通する基板導入室（ロードロック室）16が成膜室41の
一方の側面に設けられ、ここから基板６は基板搬送アー
ム（図示省略）によって矢印の如くに成膜室41に対して
搬入若しくは搬出され、基板ステージ（図示省略）に対
して載置若しくは離膜される。

【００１３】基板導入室16と成膜室41との連通部にはゲ
ートバルブ18が設けられ、基板６は基板搬入口（図示省
略）から基板導入室16の中へ搬入された後、この基板導
入室16を排気孔17から排気して内部を真空にし、その後
にゲートバルブ18を開いて基板６は、成膜室41の中へ搬
入される。

【００１４】成膜室41の下部においては、基板ステージ
に載置された基板６の真下に各種の蒸着ボート25ａ’、
25ｂ’・・・25ｎ’の群25’（蒸着源）が配置されてい
る。蒸着源25’には、基板６上に蒸着させて成膜するた
めの所定の蒸着材料40ａ、40ｂ・・・40ｎが収容され
る。

【００１５】蒸着に際しては、シャッタ42、43を仮想線
で示す位置から開放し、図示の如く、例えば電子ビーム
発生装置13から所定の蒸着源25（電極材料）に対して選
択的に電子ビームｅを入射させ、その蒸着材料を加熱し
て蒸発させる。各蒸着源を選択的に加熱してそれぞれの
蒸着を行うことにより、それぞれの材料を順次に基板６
へ蒸着させるが、基板ステージには蒸着マスクが設けら
れており、必要に応じて蒸着マスクを変えながら所定の
蒸着が行われる。

【００１６】上記のようにして、例えば図11のような有
機ＥＬ素子10が作製される。この有機ＥＬ素子10は、透
明基板（例えばガラス基板）６上に、ＩＴＯ（Indium t
in oxide）透明電極５、ホール輸送層４、発光層３、電
子輸送層２、陰極（例えばアルミニウム電極）１を例え
ば真空蒸着法で順次製膜したものである。

【００１７】そして、陽極である透明電極５と陰極１と
の間に直流電圧17を選択的に印加することによって、透
明電極５から注入されたキャリアとしてのホールがホー
ル輸送層４を経て、また陰極１から注入された電子が電
子輸送層２を経て移動し、電子−ホールの再結合が生
じ、ここから所定波長の発光18が生じ、透明基板６の側
から観察できる。

【００１８】発光層３には、例えばアントラセン、ナフ
タリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレ
ン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン等
の発光物質を使用してよい。これは、電子輸送層２に含
有させることができる。

【００１９】図12は、別の従来例を示すものであり、こ
の例においては、発光層３を省略し、電子輸送層２に上
記の発光物質を含有させ、電子輸送層２とホール輸送層
４との界面から所定波長の発光８Ａが生じるように構成
した有機ＥＬ素子10Ａを示すものである。

【００２０】図13は、上記の有機ＥＬ素子の具体例を示
す。即ち、各有機層（ホール輸送層４、発光層３又は電
子輸送層２）の積層体を陰極１と陽極５との間に配する
が、これらの電極をマトリクス状に交差させてストライ
プ状に設け、輝度信号回路36、シフトレジスタ内蔵の制
御回路37によって時系列に信号電圧を印加し、多数の交
差位置（画素）にてそれぞれ発光させるように構成して
いる。

【００２１】従って、このような構成により、ディスプ
レイとして勿論、画像再生装置としても使用可能とな
る。なお、上記のストライプパターンを赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色毎に配し、フルカラー又はマル
チカラー用として構成することができる。

【００２２】こうした有機ＥＬ素子を用いた、複数の画
素からなる表示デバイスにおいて、発光する有機薄膜層
２、３、４は一般に、透明電極５と金属電極１との間に
挟まれており、透明電極５側に発光する。

【００２３】しかし、上記のような有機ＥＬ素子をはじ
めとする薄膜素子の製造においては、次の如き問題が存
在している。

【００２４】例えば、図10に示した真空蒸着装置におい
て、蒸着材料である例えば陰極用のアルミニウムを目的
温度で加熱する際、基板６（実際には有機層２が既に成
膜されたもの）と蒸着源25との間に少なくとも１つ配さ
れたシャッタを開くまで、蒸着材料は蒸発しても基板に
到達はしない。しかし、通常は、蒸着材料が蒸発を始め
る前に既に蒸着源の温度は数100 ℃まで達しており、併
せて放射熱の作用により、蒸着源周辺の温度も室温から
数10〜100 ℃に達してしまう。

【００２５】この結果、蒸着源周辺にある各種機構部品
（図示省略）や成膜室壁面の吸着水等の不純物を大量に
ガス化させて成膜室41内に放出することになる。この不
純物ガスの一部は基板６上に付着すると、製造された有
機ＥＬ素子の膜質を劣化させ、その発光効率、輝度、寿
命に悪影響を及ぼす。

【００２６】このような薄膜内に混入する不純物を除去
する試みはいくつかあり、例えば特開平７−２８２９７
７号公報では、不活性ガス中で有機材料を蒸発させ、純
度の高い微粒子薄膜を成膜することによって有機ＥＬ素
子を作製している。しかしながら、この公知技術は、特
にアルミニウム等の金属層の成膜時の不純物除去を行う
ことはできない。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような事情に鑑みてなされたものであって、成膜材料
から発生する不純物が成膜層へ混入すること等を効果的
に防止若しくは抑制できる成膜装置を提供することにあ
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の装置は、
成膜材料を加熱して飛翔させる成膜領域（例えば後述の
成膜室12：以下、同様）と、この成膜領域から分離して
付設された成膜材料加熱処理領域（例えば後述の加熱処
理室19ａ、19ｂ：以下、同様）とを有し、前記成膜領域
及び前記成膜材料加熱処理領域が真空状態に保持される
成膜装置（例えば後述の真空蒸着装置11：以下、同様）
に係るものである。

【００２９】ここにおいて、上記の「加熱処理」とは、
蒸着材料中の不純物ガス等の不純物を放出するための加
熱処理を意味する。

【００３０】この場合、特定の成膜材料が成膜室とは別
の加熱処理室（加熱処理領域）で予め加熱処理された後
に成膜室（成膜領域）へ配されてよいし、或いは成膜室
を成膜領域と加熱処理領域に区分し、この加熱処理領域
で加熱処理後に成膜領域に配されてもよい。

【００３１】また、上記の「真空状態」とは、高真空で
あることが望ましいが、これ以外にも、いわゆる反応蒸
着（反応ガス供給下での蒸着）も含むことを意味してい
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明による成膜装置において
は、成膜室と、この成膜室に隣接した成膜材料加熱処理
室とがゲートバルブ等の開閉手段を介して連設され、前
記成膜材料加熱処理室で加熱処理された成膜材料が、前
記開閉手段の開放下で前記成膜材料加熱処理室から前記
成膜室へ搬入されかつ更にこの成膜室で加熱されて飛翔
するように構成することが望ましい。

【００３３】この場合、成膜材料が、その種類に応じて
複数の加熱処理室にそれぞれ収容されてよい。

【００３４】そして、複数の成膜室（例えば後述の成膜
室12Ａ、12Ｂ）がゲートバルブ等の開閉手段を介して連
設され、有機薄膜及び無機薄膜等の種類の異なる成膜が
行えるように構成されることが望ましい。

【００３５】上記の成膜は、真空蒸着法、エレクトロン
ビーム（ＥＢ）法、分子線蒸着（ＭＢＤ）法、分子線エ
ピタキシー（ＭＢＥ）法等の乾式成膜法で行われること
が望ましい。

【００３６】また、上記の成膜装置は、アルミニウム等
の金属蒸着膜を有機結晶基板、無機結晶基板、金属薄膜
または有機薄膜等の上に積層するために構成するのに好
適である。

【００３７】また、上記の成膜装置は、光学的に透明な
基体上に透明電極と有機ホール輸送層及び／又は有機電
子輸送層と有機発光層とが積層されてなる積層体上に、
金属電極が蒸着されるように構成するのに好適な装置と
なる。

【００３８】これにより、有機電界発光素子の形成用と
して好適に構成される。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００４０】図１は、本発明の第１の実施例による真空
蒸着装置11の概略断面図である。

【００４１】図示の如く、この真空蒸着装置11は、成膜
室（蒸着室）12及び基板導入室（ロードロック室）16は
前述した図10の従来例と概ね同じような構成になってお
り、前述した従来例と同様、矢印で示すように基板26は
基板導入室16から成膜室12に対して搬入若しくは搬出さ
れる。これは、後述の実施例においても同じである。し
かし、本実施例の特徴は、成膜室12の下部に蒸着源の加
熱処理室19ａ、19ｂがロードロック室として連設されて
いることである。

【００４２】蒸着材料は、蒸着若しくは昇華温度が種類
毎に異なる場合が多い。そして、蒸着は、そうした蒸着
材料を加熱して蒸発させるものであるが、前述したよう
に、この加熱により蒸着源は数100 ℃に熱せられると共
に、蒸着源が成膜室12内にあるとその周辺の温度は数10
〜100 ℃に上昇する。

【００４３】従って、蒸着源周辺に吸着水等が存在する
場合は、蒸着温度に達する以前に前記吸着水や吸着酸素
等がガス化して、不純物として成膜室12内に大量に放出
され、その一部が基板６に付着し、蒸着されようとする
材料中に混入し、悪影響をもたらすことになる。

【００４４】まして、図10に示したように、蒸着源25を
成膜室12内に並べて配置すれば、この中に例えば蒸着温
度の高い金属等が含まれている場合には、この金属の蒸
着による高温度化に伴って有機膜を劣化させると共に、
この金属材料の蒸着以前に、この金属の有している不純
物のガス化のみに限らず、他の蒸着材料までが加熱を受
けてこの材料に含まれている不純物がガス化し、更に悪
影響に拍車をかける結果となる。

【００４５】本実施例は上記のような悪影響を排除する
ものであり、図１に示すように、加熱処理室19ａ、19ｂ
が、成膜室12の下部にそれぞれの真空状態を保持できる
ように連設若しくは付設され、ゲートバルブ22ａ、22ｂ
により連通部がそれぞれ選択的に遮断されている。

【００４６】そして、加熱処理室19ａ、19ｂにはそれぞ
れ抵抗加熱方式のヒータ21ａ、21ｂ及び排気孔20ａ、20
ｂが設けられており、各加熱処理室での加熱により蒸着
源25ａ、25ｂの互いに種類の異なる蒸着材料50ａ、50ｂ
から発生した不純物ガスは排気孔20ａ、20ｂから排出す
るようになっている。ここでは、加熱処理室は２個示し
たが、必要な個数を適宜配置することができる。

【００４７】次に、本実施例による真空蒸着装置11を用
いる真空蒸着の手順を図２〜図４により説明する。

【００４８】蒸着材料50ａ、50ｂを収容した蒸着ボート
25ａ、25ｂは、図２に示すように、図示省略した搬入口
から、成膜室11とはゲートバルブ22ａ、22ｂで分離され
た高真空の加熱処理室19ａ、19ｂの中へ搬入され、ヒー
タ21ａ又は21ｂによって加熱する。この加熱により、蒸
着材料50ａ、50ｂが蒸着若しくは昇華しない程度の温度
まで昇温され、蒸着材料に含まれている吸着水等の不純
物を加熱処理室19ａ、19ｂの中でガス化（蒸発）させ、
排気孔20ａ、20ｂから排出する。

【００４９】この加熱処理後は、加熱処理室を真空に保
持したままゲートバルブ22ａ、22ｂを開き、図３のよう
に、各加熱処理室毎に設けられている昇降装置（図示省
略）によって仮想線位置から成膜室12内へ蒸着ボート25
ａ又は25ｂ（例えば25ａ）を搬入する。従って、不純物
のない純粋な蒸着源のみが搬入される。一方、基板26も
既述したようにして基板搬入室16から成膜室12の中へ搬
入する。

【００５０】続いて、図４に示すように、電子ビーム発
生装置13により、蒸着材料50ａを蒸着温度にまで加熱
し、シャッタ14及びシャッタ15を開放して蒸着材料を飛
翔させ、基板26上に蒸着させる。

【００５１】蒸着終了後は、真空を保持したままゲート
バルブ22ａを開放して蒸着ボート25ａを加熱処理室19ａ
内に戻し、次の蒸着材料50ｂを例えば加熱処理室19ｂか
ら上記と同じ要領で成膜室12内へ搬入し、同じ要領で順
次蒸着を行う。なお、蒸着終了後は、基板導入室16へ移
し、ここから装置外へ取り出すことができる。

【００５２】本実施例による真空蒸着装置11は、上記の
ような構成と操作手順により蒸着膜を成膜するものであ
るが、例えば昇華温度の高い金属を蒸着源として用いる
場合、半導体装置の配線等の作製に好適である。

【００５３】例えば、図５（ａ）に示すように、半導体
装置の基板26の上に配線用のアルミニウム等の金属膜27
を蒸着したり（この場合は蒸着源は１つでよい。）、或
いは図５（ｂ）のように、金属配線27と基板26との接着
性を高めるために下地材料としての金属層28を介在させ
る場合に両層28と27を順次蒸着する（この場合は蒸着源
は２つとする。）ことができる。

【００５４】本実施例によれば、加熱処理室19ａ、19ｂ
において予め蒸着材料が蒸着されない程度の温度まで加
熱し、不純物ガスを放出させてしまうと共に、成膜室12
の中に搬入する蒸着源25ａ、25ｂはもはや不純物を殆ど
含まない蒸着源となる。従って、成膜室12では、蒸着膜
中に不純物が混入することを最大限に抑制し、純度の高
い蒸着が可能になる。

【００５５】しかも、加熱処理室19ａ、19ｂと成膜室12
との間での蒸着源の搬送は、両室を真空に保持したま
ま、或いは両室の真空保持を独立して行えることから、
成膜室12を大気に曝すことなしに蒸着材料を交換するこ
とができ、成膜室12内の汚染の防止、大気中の酸素等に
よる悪影響の防止と共に作業の能率化にとって有利であ
る。

【００５６】図６は、本発明の第２の実施例による真空
蒸着装置51を示す概略断面図である。

【００５７】この真空蒸着装置51は、図示の如く、上記
した第１の実施例と同様に構成された装置12Ａに別の成
膜室12Ｂを連結路23を介して連結したものであり、連結
路23にはゲートバルブ24が設けられている。そして、連
結路23には基板６の搬送手段（図示省略）が設けられ、
この搬送手段により基板６は成膜室12Ａと12Ｂとの間を
矢印のように移送するようになっている。

【００５８】成膜室12Ａにおいては、前記した第１の実
施例と同様な金属膜の蒸着を行うことができる。そし
て、連結した成膜室12Ｂにおいては、図10に示した従来
例と同じような有機薄膜の蒸着を行うことができる。従
って、例えば、成膜室12Ａにおいては、蒸着温度の高い
アルミニウム等の金属材料の成膜を行い、他方の成膜室
12Ｂにおいては、蒸着温度の比較的低い有機材料の成膜
を行う。

【００５９】従って、この真空蒸着装置51は有機ＥＬ素
子の作製に好適であり、これにより、図７に示すような
有機ＥＬ素子９を、例えば下記のような手順により合理
的、効率的に作製できる。

【００６０】図７は、図８の如く、ガラス基板６上にド
ット状に多数形成された画素ＰＸの一つを示したもので
あってよい。

【００６１】この有機ＥＬ素子９は、図７に示すよう
に、ガラス基板６上にＩＴＯ（IndiumTin Oxide）から
なる透明電極５（アノード）、ホール輸送層４、電子輸
送層を兼ねた発光層３、及びアルミニウムからなる電極
１（カソード）が積層されたものであり、シングルヘテ
ロ型の積層体を構成している。

【００６２】なお、図７に示した構造は、電子輸送層２
が図11に示したように、独立して設けられているダブル
ヘテロ型の有機ＥＬ素子にも適用することができる。

【００６３】図８は、上記した真空蒸着装置51により作
製した有機ＥＬ素子９の具体例を示す平面図である。即
ち、サイズＬが30mm×30mmのガラス基板６上に、サイズ
ｌが２mm×２mmのＩＴＯ透明電極５を上記した真空蒸着
装置により約100nm の厚さで蒸着後に、全面にＳｉＯ₂
30を蒸着し、これを所定の画素パターンにエッチングし
て多数の開口31を形成し、ここに透明電極５をそれぞれ
露出させる。

【００６４】従って、ＳｉＯ₂によって２mm×２mmの発
光領域（画素）ＰＸを露出させた図８の基板６を基板導
入室16から成膜室12Ａを経由して成膜室12Ｂの中へ入
れ、露出部以外を遮蔽した蒸着マスクを用いて各有機層
４、３を順次蒸着で形成する。しかる後、成膜室12Ａへ
移し、ここで金属電極１を蒸着で形成する。各成膜室12
Ｂ及び12Ａでの蒸着は、前者については通常の方法（抵
抗加熱：抵抗加熱装置は図示省略）で、後者については
上記した第１の実施例で述べたようにして行う。

【００６５】即ち、まず、成膜室12Ｂの基板ステージに
載置した基板６の露出部に対し、上記と同じ蒸着マスク
（図示省略）を用いて、例えば蒸着ボート25ｃ内のＴＰ
Ｄ（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）50ｃを抵抗
加熱による真空蒸着法により真空下で約50nmの厚みに蒸
着し（蒸着速度20〜40Å/sec）、ホール輸送層４を形成
する。図６には、蒸着材料の飛翔状況を仮想線で示した
（なお、15Ｂはシャッタである）。

【００６６】続いて、同じ蒸着マスクのままで、上記の
如く蒸着されたホール輸送層４の上に、蒸着ボート25ｄ
から例えばアルミニウム−キノリン錯体であるＡｌｑ₃
（トリス（８−キノリノール）アルミニウム）50ｄを約
50nmの厚みに蒸着し（蒸着速度20〜40Å/sec）、発光層
（電子輸送層も兼ねたもの）３を形成する。

【００６７】これにより、同じ成膜室12Ｂの中で有機層
を成膜し、次にゲートバルブ24を開き、基板６を成膜室
12Ａ側へ移し、前述した第１の実施例と同じ要領によ
り、上記の有機層と同じ型のマスクを用いて、上記の発
光層３の上にカソード電極としてアルミニウムを約２ｋ
Åの厚みに蒸着して（蒸着速度11〜13Å/sec）、金属電
極１を形成する。

【００６８】本実施例によれば、上述した第１の実施例
と同様に、蒸着温度の高い金属電極１用の蒸着材料50ａ
が予め加熱処理室19ａにおいて加熱され、不純物ガスを
放出した後に成膜室12Ａ内に移送され、有機薄膜上に蒸
着されるので、既に成膜されている有機薄膜に不純物を
付着させたり、混入させることもなく、有機薄膜の膜質
を良好に保ちつつ電極１を成膜できる。

【００６９】こうして、発光効率、輝度共に高く、長寿
命で低電圧駆動の可能な有機ＥＬ素子を得ることができ
る。その他、上述した第１の実施例と同様の優れた効果
を得ることができる。

【００７０】更に、本実施例では基板導入室16から挿入
した基板６は、成膜室12Ａを経由して成膜室12Ｂへ搬入
され、ホール輸送層４及び発光層３を成膜後に成膜室12
Ａへ移して金属電極１を形成したが、図６のようにそれ
ぞれの成膜室に別々の基板６Ａ、６Ｂを入れ、一方の成
膜室12Ｂでは有機材料を成膜し、他方の成膜室12Ａでは
無機材料の成膜を同時に行えば、一層効率的であり、能
率的な作製を行うことが可能になる。

【００７１】図９は、本発明の第３の実施例による真空
蒸着装置61を示す概略断面図である。

【００７２】この例は、図示のとおり、上記した第２の
実施例における加熱処理室19ａ又は19ｂを設けず、この
代わりに、蒸着材料50ａを加熱処理してガスを放出する
工程を成膜室12Ａ内において仕切り板33を用いて行って
いる。

【００７３】即ち、基板６は、基板導入室16から成膜室
12Ａを経由して成膜室12Ｂの中へ搬入されてステージ機
構（図示省略）に載置され、上記した第２の実施例と同
様にマスクが掛けられる。成膜室12Ｂのステージ機構の
下方には、有機材料を入れた所定数の蒸着ボート25ｃ〜
25ｎが配置されており、図示の如く、シャッタ32Ｂ及び
34を開放して、抵抗加熱装置（図示省略）により選択的
に加熱して順次有機層を成膜し、積層する。

【００７４】有機層の蒸着を終了した基板６は、次に成
膜室12Ａのステージ機構（図示省略）に移され、上記し
た第２の実施例と同様にマスク掛けした後で、この上に
金属電極１を蒸着する。ここにおいて、本例の場合は、
前述した各実施例の場合と異なり、成膜室12Ａを蒸着領
域12Ａ’と蒸着材料加熱処理領域19ａ’とに仕切るため
の仕切り板33（仮想線で図示）によって両領域を独立し
て真空に保持し、昇華温度の高い金属材料は加熱処理領
域19ａ’で予め加熱されて排気孔20ｃからガス出しされ
る。しかる後に、仕切り板33を除去し、加熱源（これは
電子ビーム発生装置13であってよいが、抵抗加熱方式の
ヒータであってもよい。）によって蒸着源50ａを加熱し
て基板６上に金属を蒸着する。

【００７５】この例の場合も、金属材料50ａから発生す
る吸着水等による不純物ガスは、蒸着前に排気孔20ｃか
ら排出させている。そして、この間は、仕切り板33で加
熱処理領域19ａ’から成膜領域12Ａ’が遮断されている
ので、不純物ガスが基板６上に付着することはない。

【００７６】従って、この例によっても、金属電極１の
蒸着に伴う有機層の劣化を防止できる等、上記した第２
の実施例と同様の効果が得られる上に、加熱処理室を付
設しなくてもよいために装置構成がより簡略化される。
また、蒸着材料の加熱処理及び蒸着中に亘って蒸着ボー
トを移動させる必要もなく、同じ加熱源を使用すること
ができる。

【００７７】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
した実施例は本発明の技術的思想に基づいて各種の変形
が可能である。

【００７８】例えば、成膜室の形状や構成は上述した実
施例以外の形態を採ることもできる。上記の実施例にお
いては、基板６の成膜室への搬入は、第２及び第３の実
施例のように成膜室を連設する場合も、基板導入室16を
介して行ったが、複数の成膜室を連設する場合は基板導
入室とは反対側の成膜室にも基板導入又は導出室を設け
てもよい。

【００７９】また、蒸着材料加熱処理室の個数は目的に
応じて、１つでもよいし、２つまたはそれ以上であって
よいが、複数設けるときは成膜室の下部において適宜に
配置できる。また、複数の成膜室を連設する場合は、２
個に限らず、それ以上の成膜室を連設することもでき
る。そしてこの場合、成膜室の配列は直線的に列をなし
ていてもよく、又は環状に列をなしていてもよく、これ
により、流れ作業的に順次成膜する方式とすることも可
能になる。更に、環状配列の場合は、その中央部に各成
膜室に共用の基板搬送機構を設け、これを共通に使用で
きるメリットもある。

【００８０】また、上述の実施例においては、加熱処理
室を成膜室の下部に連設する形で設けたが、その側方に
設けてもよい。この場合、複数の成膜室を設けるとき
は、上、下に連設してよい。そして、加熱処理室と成膜
室との間、複数の成膜室間での基板の搬送は搬送アーム
等の公知の手段で行える。

【００８１】上述した蒸着膜は、各種の基板、例えば上
述した基板以外にも樹脂あるいは有機結晶基板や無機結
晶基板上に成膜できる。

【００８２】なお、上述した実施例は、モノカラー用の
有機ＥＬ素子を主として説明したが、発光材料を選択す
ることによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの三色を発光するフルカラ
ー用、又はマルチカラー用の有機ＥＬ素子を上述した装
置で作製することができる。その他、本発明は、有機Ｅ
Ｌ素子、液晶ディスプレイ、プラズマ表示素子等のディ
スプレイ用としてだけでなく、光源用としても使用可能
な有機ＥＬ素子に適用できると共に、他の光学的用途に
も適用することができる。

【００８３】

【発明の作用効果】本発明は、上述した如く、成膜材料
を加熱して飛翔させる成膜領域と、この成膜領域から分
離して付設された成膜材料加熱処理領域とを有し、前記
成膜領域及び前記成膜材料加熱処理領域が真空状態に保
持されるので、成膜材料に含まれる不純物が前記加熱処
理領域での加熱処理によって放出され、不純物が成膜領
域に持ち込まれることが最大限に抑制され、膜質の良い
膜を形成できる。

【００８４】しかも、成膜材料加熱処理領域が成膜領域
とは分離して設けられているので、両領域の真空保持を
独立に行え、成膜領域を大気に曝すことになしに成膜材
料を交換でき、汚染防止、作業の能率化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による真空蒸着装置の概
略断面図である。

【図２】同真空蒸着装置の操作の一段階を示す概略断面
図である。

【図３】同真空蒸着装置の操作の他の一段階を示す概略
断面図である。

【図４】同真空蒸着装置の操作の更に他の一段階を示す
概略断面図である。

【図５】同真空蒸着装置によって作製した半導体装置を
示し、（ａ）はその一例の概略断面図、（ｂ）は他の一
例の概略断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例による真空蒸着装置の概
略断面図である。

【図７】同真空蒸着装置によって作製した有機ＥＬ素子
の概略断面図である。

【図８】同有機ＥＬ素子の具体例を示す平面図である。

【図９】本発明の第３の実施例による真空蒸着装置の概
略断面図である。

【図10】従来例による真空蒸着装置の概略断面図であ
る。

【図11】同真空蒸着装置で作製された有機ＥＬ素子を示
す概略断面図である。

【図12】同真空蒸着装置で作製された他の有機ＥＬ素子
を示す概略断面図である。

【図13】同有機ＥＬ素子の具体例を示す概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…電極（カソード）、２…電子輸送層、３…発光層、
４…ホール輸送層、５… ITO透明電極（アノード）、
６、26…基板、11、51、61…真空蒸着装置、12、12Ａ、
12Ｂ…成膜室、12Ａ’…成膜領域、13…電子ビーム発生
装置、14、14Ａ、14Ｂ、15、15Ａ、15Ｂ、32Ａ、32Ｂ、
33、34…シャッタ、16…基板導入室、17、20ａ、20ｂ、
20ｃ…排気孔、18、22ａ、22ｂ、24…ゲートバルブ、19
ａ、19ｂ…加熱処理室、19ａ’…加熱処理領域、21ａ、
21ｂ…ヒータ、25、25ａ〜25ｎ…蒸着ボート、27…金属
配線、28…下地用金属膜、50ａ、50ｂ、50ｃ、50ｄ…蒸
着材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成膜材料を加熱して飛翔させる成膜領域
と、この成膜領域から分離して付設された成膜材料加熱
処理領域とを有し、前記成膜領域及び前記成膜材料加熱
処理領域が真空状態に保持される成膜装置。
【請求項２】成膜室と、この成膜室に隣接した成膜材
料加熱処理室とが開閉手段を介して連設され、前記成膜
材料加熱処理室で加熱処理された成膜材料が、前記開閉
手段の開放下で前記成膜材料加熱処理室から前記成膜室
へ搬入されかつ更にこの成膜室で加熱されて飛翔する、
請求項１に記載した成膜装置。
【請求項３】成膜材料が、その種類に応じて複数の加
熱処理室にそれぞれ収容される、請求項２に記載した成
膜装置。
【請求項４】複数の成膜室が開閉手段を介して連設さ
れ、種類の異なる成膜が行えるように構成された、請求
項２に記載した成膜装置。
【請求項５】成膜が乾式成膜法で行われる、請求項１
に記載した成膜装置。
【請求項６】金属蒸着膜を有機結晶基板、無機結晶基
板、金属薄膜または有機薄膜等の上に積層するために構
成された、請求項１に記載した成膜装置。
【請求項７】光学的に透明な基体上に透明電極と有機
ホール輸送層及び／又は有機電子輸送層と有機発光層と
が積層されてなる積層体上に、金属電極が蒸着されるよ
うに構成された、請求項６に記載した成膜装置。
【請求項８】有機電界発光素子の形成用として構成さ
れた、請求項７に記載した成膜装置。