CN101155944B - 成膜装置和成膜方法 - Google Patents

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Abstract

一种成膜装置及成膜方法。成膜装置具有向喷出容器内喷出有机EL分子气体的结构，具有多个有机EL原料容器、连接多个有机EL原料容器和喷出容器的配管系，多个有机EL原料容器有选择地成为有机EL分子供给状态，该配管系供给输送气体，使得在各有机EL原料容器内，在成膜时和非成膜时成为相同的压力。在非成膜时，输送气体从有机EL原料容器之一流向其它原料容器。

Description

成膜装置和成膜方法
技术领域
本发明涉及用于形成规定材料的层的成膜装置和成膜方法，特别是涉及使规定材料的原料气化，形成规定材料层的成膜装置和成膜方法。 
背景技术
使规定材料的原料气化，形成规定材料层的方法在半导体器件或平板显示器装置、其他电子装置的制造中广泛使用。作为这样的电子装置的一个例子，以下以有机EL显示装置为例进行说明。亮度充分明亮并且寿命为数万小时以上的有机EL显示装置使用自发光型元件即有机EL元件，因为背光灯等外围零件少，所以能很薄地构成，作为平面显示装置是理想的。在构成这样的有机EL显示装置的有机EL元件中，因为作为显示装置的特性，所以要求大型的画面，元件寿命长，画面内的发光亮度和元件寿命上没有偏差，此外，还要求没有以黑点等为代表的缺陷。为了满足该要求，有机EL层的成膜是极重要的。 
在大型的衬底中，作为用于均匀地形成有机EL层的成膜装置，使用专利文献1中记载的装置等。专利文献1的成膜装置通过将设置在装置内的喷射器内部的配管结构最佳配置为树形，来确保大型衬底的膜厚的均匀性。 
现状的有机EL层由保持在10-6Torr～10-7Torr以下的气氛中的真空蒸镀装置形成。根据本发明者等的实验，在现状的真空蒸镀装置中，在有机EL层形成工序中，有机EL层受到大量的有机物污染，结果可知有机EL发光二极管(OLED)的亮度和寿命大幅度降低。 
此外，在具有真空交换舱的连续真空蒸镀装置中，如果比较将玻璃衬底输送到保持在1×10-7Torr左右的真空的真空交换舱后并且立刻形成NPD层、Alq3层、MgAg电极层的情况和在形成各层时将衬底在1× 10-7Torr左右的气氛中放置30分钟的情况，就可知如后者那样，在形成各层时，暴露在1×10-7Torr左右的气氛中30分钟的样品的亮度变化为1/3左右，亮度劣化到一半的寿命减少到1/3以下。 
本发明的发明者等对上述的寿命劣化进行了潜心研究，结果发现在真空状态，成为污染源的有机物成分的分压提高，同时有机物分子的平均自由行程压倒性地变长，所以衬底表面的有机物污染极端增多，它们使有机EL元件的寿命下降。 
进而，查明了为了降低画面内的发光亮度和元件寿命的偏差，有机EL元件的成膜时的膜质和膜厚的均匀性极为重要。作为用于均匀地堆积有机EL薄膜的成膜装置，列举专利文献1中记载的装置。可是，在这样的结构的装置中，成膜的有机EL元件的膜厚虽然均匀，但是产生黑点或元件寿命的偏差。 
进而，根据专利文献1中记载的喷射器，没有关于喷射器的材料和温度的描述，产生如下的问题：根据条件，在喷射器内部堆积有机EL材料，或者在有机EL内部有机EL材料分解，分解物在衬底上堆积，无法作为有机EL发挥功能。 
进而，在以往的成膜方法中，气化的原料不带方向地飞散，覆盖在衬底以外的部分，浪费多，另外，即使停止蒸发皿的加热，气化也持续一段时间，所以在非成膜时原料的浪费多。为了减少这些浪费，本发明者等在国际公开第2005/093120号小册子(专利文献2)中提出了由运载气体(输送气体)将来自设置在减压容器内的原料容器的原料引导到衬底表面的成膜装置和成膜方法。 
专利文献1：特开2004-79904号公报 
专利文献2：国际公开第2005/093120号小册子 
在专利文献2中提出的成膜装置和成膜方法中，因为能抑制对成膜材料的特性带来不良影响的有机污染物质、材料分解解离物的产生，所以能堆积高质量的薄膜。因此，在有机EL装置的形成中应用这样的成膜装置和成膜方法时，能取得亮度高、寿命长的高质量的有机EL装置。 
进而，专利文献2在需要成膜的衬底具有大面积时，难以跨衬底的整个面积均匀地产生膜厚等。此外，难以提高成膜速度，高效地成膜。进而， 虽然提出了在从成膜开始转变到成膜工序时和从成膜工序转变为成膜停止时，使有机EL原料和输送气体等气体的温度、流量、压力变化，但是关于迅速且顺利地形成与工序对应的气氛，即关于迅速进行状态转变的方法，并未提及。因此，难以高速形成有机EL薄膜。 
发明内容
本发明的目的在于，提供即使是大面积的基板也能均匀地成膜的成膜装置和成膜方法。 
另外，本发明的目的在于，提供能提高成膜速度，高效成膜的成膜装置和成膜方法。 
进而，本发明的目的在于，提供能迅速进行状态转变，结果能高速形成高质量的膜的成膜装置和成膜方法 
本发明的另一目的在于，提供能连续堆积多个有机EL原料的成膜装置和成膜方法。 
本发明的又一目的在于，提供能同时形成由多种成分构成的膜的成膜装置和成膜方法。 
本发明的另一目的在于，提供具有通过配管系连接向衬底上喷出原料气体和输送气体的喷出容器与原料容器的结构的成膜装置。 
本发明的另一目的在于，提供改善具有配管系的成膜装置的配管系，能迅速进行工序转变的成膜装置。 
根据本发明的一方式，取得一种成膜装置、成膜方法，在使用于形成规定材料的膜的原料气化，用输送气体输送气化的所述原料气体，在衬底上堆积所述规定材料的膜的成膜方法中，其特征在于，向气化机构内流动输送气体，使得在成膜前和成膜停止时中的至少一时期，气化机构内的气相压力成为与成膜时相同的压力。在气化机构内流动并且输送气化的原料的气体向气化机构的外部排出。排出的气体例如可以输送到回收系统，也可以输送到另外设置的其他气化机构。这时，设置多个构成气化机构的原料容器，在非成膜时，从一个容器向其他原料容器用输送气体输送原料气体。 
在成膜时，将原料气体与输送气体一起向喷出容器喷出。由此，多个 原料容器的压力和温度在非成膜时和成膜时保持相同。 
在气化机构和喷出容器之间的配管系设置具有孔(オリフイス)的气体压力控制部，将包含气化的原料的输送气体以规定的流量、流速向喷出容器供给。从气体压力控制部输送的气体从设置在喷出容器内的多个供给口向喷出容器内喷出。因此，即使是大面积的衬底，也能均匀并且高速地成膜。 
此外，在本发明中，设置多个原料容器，并且有选择地使这些原料容器成为有机EL分子供给状态，并且通过迅速并且顺利地进行成膜时和非成膜时之间的转变，能将有机分子等的残留和覆盖抑制在最低限度。由此，能形成高质量、长寿命的有机EL膜。 
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的成膜装置的概略结构图。 
图2是说明图1所示的成膜装置的成膜开始前的状态的图。 
图3是说明图1所示的成膜装置的成膜时的状态的图。 
图4是说明图1所示的成膜装置的成膜停止时的状态的图。 
图5是说明本发明的另一实施例的成膜装置的概略图。 
图6是说明本发明的又一实施例的成膜装置的概略图。 
图中：V-阀；MFC-质量流量控制器；11、12-原料容器；15-喷出容器；151-有机物分子喷出装置；152-气体分散板；153-过滤器。 
具体实施方式
如果参照图1，则表示本发明的一个实施例的成膜装置，这里，表示用于形成有机EL膜(例如作为发光层的Alq3(8-hydroxyquinolinealuminum)：作为空穴输送层的NPD(C44H32N2))等)的成膜装置。图示的成膜装置是形成单一的有机EL膜的装置，具有2个有机EL原料容器(I)11和(II)12、向玻璃等衬底(未图示)上喷出有机EL分子的喷出容器15，2个有机EL原料容器11、12和喷出容器15由本发明的配管系(即流通路径)连接。还有，形成多个有机EL膜时，对有机EL膜的各原料设置同样的构成。 
在喷出容器15内配置有机物分子喷出装置151，该有机物分子喷出装置151具有多个气体分散板(这里，6个气体分散板)152、与衬底对置且由陶瓷、金属等构成的过滤器153。在该关系中，喷出容器15也可以称作气体放出部。与有机物分子喷出装置151对置，玻璃衬底等衬底由衬底保持部(未图示)保持，该衬底的温度保持在比有机EL膜的原料气化的温度低的温度。另一方面，配管系的规定部分和喷出容器15维持在比有机EL膜的原料气化的温度高的温度。在该关系中，在衬底保持部、配管系、喷出容器15分别设置用于控制为规定温度的温度控制装置(未图示)。 
另一方面，2个有机EL原料容器11、12具有使有机EL材料蒸发的蒸发皿和加热器，图示的2个有机EL原料容器11、12保持相同的有机EL原料，具有作为原料保持部的功能，并且也具有作为使容器11、12中的有机EL材料气化的气化装置的功能。在图中，作为“孔”而表示的是具有孔和阀的用于调整控制气体压力的气体压力控制部。 
图示的配管系具有：向喷出容器15内引导氙(Xe)、氩(Ar)、氪(Kr)等输送气体的输送气体用配管系；连接有机EL原料容器11、12和喷出容器15的有机EL分子用配管系。在有机EL原料容器11、12中也设置输送气体导入、排气用的配管。 
图示的输送气体用配管系具有用于向喷出容器15的上下2个气体分散板152供给输送气体的第一配管、用于向配置在喷出容器15的中央的4个气体分散板152供给气体的第二配管。这里，第一配管经由阀V1、质量流量控制器(MFC1)和孔2，与2个气体分散板152连接，另一方面，第二配管经由阀V2、MFC2、阀V17和孔1，与4个气体分散板152连接。 
另一方面，在有机EL原料容器11的上游侧设置输送气体导入用的配管，该配管具有2个阀V3和V5、设置在这2个阀V3、V5之间的MFC3，另一方面，作为输送气体排气用的配管，设置具有阀V6的配管。 
此外，在有机EL原料容器11的下游侧设置经由阀V9、V16和V14与孔1连接的配管系，还设置经由阀V10和V13与孔1连接的配管系。由这些阀、孔1、MFC3，构成从有机EL原料容器11到喷出容器15的第一气体供给机构。 
同样，在有机EL原料容器12的上游侧设置输送气体导入用的配管， 该配管具有2个阀V4和V7、设置在这2个阀V3、V5之间的MFC4，另一方面，作为输送气体排气用的配管，设置具有阀V8的配管。 
此外，在有机EL原料容器12的下游侧设置经由阀V11、V15和V13与孔1连接的配管系，还设置经由阀V12和V14与孔1连接的配管系，由此，构成从有机EL原料容器12到喷出容器15的第二气体供给机构。 
图示的配管系中，从各有机EL原料容器11、12到孔1的配管系(V9、V16、V14和V11、V15、V13)彼此具有相等的长度，并且从孔1到构成供给口的4个气体分散板152的配管的长度也彼此相等。换言之，通过设置2n(n是正整数)个供给有机EL分子气体的供给口，能使从孔1到这些供给口的配管系的长度相等。即，从各有机EL原料容器11、12到供给口的配管系彼此对称地进行配管，其结果，具有彼此相等的长度。该事实关于从有机EL原料容器11经由阀V10、V13与孔1连接的配管系、从有机EL原料容器12经由阀V12、V14与孔1连接的配管系，也是同样的。 
由所述的配管系构成的气体供给系统保持在大气压附近的压力，另一方面，喷出容器15内的压力维持在1～数十Torr。为了维持两者之间的压力差，在图示的例子中，设置孔1和2。此外，输送气体的流量由MFC1～4进行，进而，设置2n个有机EL分子喷出容器15内的气体供给口的数量，所以能使从压力调整用孔1到各气体供给口的配管的长度相同。总之，通过具有所述的配管系，能使气体同时以相同的压力到达各气体供给口。 
在图1所示的例子中，2个设置的有机EL原料容器11、12中，原料容器11以温度T1供给有机EL分子，原料容器1升温到有机EL分子绝对不气化的温度(T2)，进行用于除去表面吸附杂质(例如水分或有机物杂质)的清洗净化。这时，为了有机EL分子不吸附在配管系的内壁上，从有机EL原料容器11到喷出容器15的配管系的温度保持为比有机EL分子供给中的原料容器(例如11)的温度(T1)高。 
例如，有机EL原料为Alq3时，温度T1约为270℃，喷出容器15的温度约为300℃，配管系的温度保持在270℃～300℃，另一方面，不供给原料的原料容器12的温度(T2)保持在100℃～220℃。 
以下，参照图2～4，说明图1所示的成膜装置的动作序列。这里，将成膜开始前、成膜时、成膜停止时的动作模式分别作为模式1、模式2、 模式3而进行说明。 
如果参照图2，则成膜开始前的模式1的状态由从阀V1到阀V17的开闭状态赋予特征。在图2中，着色为灰色的阀处于打开状态，不着色的阀处于关闭状态。具体而言，在图2所示的模式1中，阀V1、V2、V3、V5、V8、V10、V11、V15和V17处于打开状态，另一方面，阀V4、V6、V7、V9、V12、V13、V14和V16处于关闭状态。因此，在模式1中，从阀V1经由MFC1和孔2，从阀V2经由MFC2、阀V17和孔1，只有Xe、Kr、Ar、N2等输送气体流到喷出容器15，喷出容器15内的压力、衬底上的压力控制为规定的压力。这时，例如，喷出容器15内的压力控制为10Torr，衬底上的压力控制为1mTorr。在模式1的状态下，阀V3、V5、V10、V15、V11、V8处于打开状态，所以向供给有机EL分子的一侧的有机EL原料容器11导入的输送气体在V3、MFC3、V5、V10、V15和V11的路径，导入有机EL原料容器12后，经由阀V8排出。于是，在成膜开始前的状态下，从一原料容器11相对于另一原料容器12赋予输送气体，两个原料容器11、12的温度保持相同。 
如果参照图3，则表示成膜时的模式II的状态。如图3所示，在模式II中，阀V1、V3、V4、V5、V7、V8、V10、V13处于打开状态，另一方面，阀V2、V6、V9、V11、V12、V14、V15、V16、V17处于关闭状态。其结果，输送气体经由V1、MFC1和孔2赋予喷出容器15的上下的供给口，并且由原料容器11气化的有机EL分子气体通过在阀V3、MFC3、阀V5的路径导入的输送气体，在V10、V13和孔1的路径向喷出容器15内供给。 
在该模式2下，经由阀V2、MFC2、V17和孔1供给的输送气体(流量f1)停止。另一方面，为了将喷出容器15内压力或室内压力保持一定，来自向喷出容器15供给有机EL分子的原料容器11的输送气体流量原则上优选与所述流量f1一致。即，V10、V13和孔1的路径中的输送气体流量在模式1中，优选与在V2、MFC2、V17和孔1的路径供给的输送气体的流量f1相等。 
参照图4，说明成膜停止时的模式III。从模式II的状态向模式III的状态转变时，关闭V13，打开V15，同时打开V2、V17。即，在模式III 中，阀V1、V2、V3、V5、V8、V10、V11、V15、V17为打开状态，另一方面，阀V4、V6、V7、V9、V12、V13、V14、V16为关闭状态，为与模式I相同的状态。 
在模式III中，因为V13为打开状态，V15为关闭状态，所以包含有机EL分子的输送气体以模式II的流量f1从原料容器11侧流向原料容器12。另一方面，阀V2、V17为打开状态，由此输送气体以与模式I相同的流量f1经由孔1流向喷出容器15内。通过该输送气体，从在模式II中处于打开状态的阀V13、V14到喷出容器15的配管中的有机EL分子、从阀V17到喷出容器15的配管中的有机EL分子喷出。因此，成膜停止时的有机EL分子的切断极其迅速。阀V13、V15作为排出包含有机EL分子的气体的控制部工作。 
如上所述，本发明的成膜装置以从模式I到III的动作序列进行动作。关于从原料容器11供给有机EL分子的情况，说明了所述的动作序列，但是从原料容器12供给有机EL分子时，进行与所述的动作完全对称的动作，进行同样的处理。这时，图1～4所示的配管系关于原料容器11和12，具有完全对称的构造，所以从原料容器12供给有机EL分子时，进行与从原料容器11供给有机EL分子时完全相同的动作。 
还有，在图示的例子中，在切换为非成膜状态时，使包含有机EL分子的输送气体从原料容器的一方(为原料气化的温度)向另一方(为原料不气化的温度)流通，用于分离排出另一方的原料的水分等后，排出到排出系统(气体回收系统等)，但是也可以直接向外部(气体回收系统等)排出。 
参照图5，说明本发明的另一实施例的成膜装置。在图5中，表示在玻璃等的衬底上依次形成有机EL膜，制造有机EL装置时使用的成膜装置，这里，在衬底上依次形成6层膜。这时，能使用730×920(mm)到3000×5000(mm)的尺寸的衬底。图示的成膜装置通过隔壁1～7而具有6个喷出容器，衬底从图的左向右在6个喷出容器的上部前进，在各喷出容器上形成有机EL膜。在各喷出容器连接图1至图4所示的配管系。具体而言，喷出容器的前进方向的宽度是100mm，隔壁间隔是200mm，喷出容器-衬底间距离是20mm，隔壁-衬底间距离是2mm，室内压力是1mTorr， 成膜部的整体长度是1200mm。 
所有喷出容器采用完全相同的构造，连接相同的配管系，流动的载体气体流量也相同。优选按照有机EL分子的个性，设定各喷出容器的温度。此外，喷出容器优选用不锈钢制作，喷出容器的喷出部为不锈钢过滤器，焊接施工到主体上。还有，也可以对喷出容器整个内面实施Al2O3处理。 
参照图6，说明本发明的另一实施例的成膜装置的结构。在该实施例中，表示将形成有机EL装置的3成分(C材料、D材料、Alq3材料)同时成膜时的结构。因此，图示的成膜装置具有C材料容器11a、D材料容器11b、Alq3材料容器11c、单一的喷出容器15。材料容器11a～11c分别具有多个，材料容器11a～11c和喷出容器15分别由图1～4所示的配管系(省略图示)连接。即在图6中，材料容器11a的配管系由阀V3a、MFC3a、阀V5a、阀V10a、17a、孔1a赋予特征，同样，材料容器11b的配管系由阀V3b、MFC3b、阀V5b、阀V10b、17b、孔1b赋予特征，材料容器11c的配管系由阀V3c、MFC3c、阀V5c、阀V10c、17c、孔1c赋予特征。还有，在图示的例子中，设置由阀V21、MFC5、阀V22和孔3构成的混合促进用气体供给用的配管系。 
材料容器11a～11c的配管系分别以图1～4中说明的形式控制，所以在成膜时和非成膜时也以相同的气体流量供给、排出输送气体。这里，如果混合促进用气体的流量为f1，由C、D和Alq3构成的有机EL分子供给用气体的流量分别为f2、f3和f4，则来自喷出容器15的气体喷出量f0由f1+f2+f3+f4表示。喷出温度为300℃时，f0优选为150cc/min左右。这时，f1优选为50cc/min左右。因此，f2+f3+f4是100cc/min左右，优选设定为没有流量过度少的。具体而言，100cc/min＞f2、f3、f4＞1cc/min的范围是优选的。通过控制气体流量f2、f3、f4和材料容器11a～11c的温度T1’～T3’，能调整有机EL膜的各成分的浓度。 
喷出容器15的温度T0为300℃时，材料容器11a～11c的温度T1’～T3’例如是200℃、210℃和270℃，各材料容器11a～11c和喷出容器15之间的配管系的温度分别设定为T0和T1’、T0和T2’、T0和T3’之间的温度，由此，能使有机EL分子不吸附在配管系的表面。还有，优选选择过滤器，使得喷出容器15内的气体压力为在粘性流域中充分混合原料气体的压力 (例如从数Torr到数十Torr的压力)。 
产业上的可利用性 
本发明应用于有机EL膜的形成，能获得高质量的有机EL装置。进而，本发明不仅能应用于有机EL用膜的形成中，也能应用于要求高质量、长寿命的各种显示装置等的膜形成中。 

Claims (31)

1.一种成膜装置，其特征在于，具有通过对原料进行加热而使该原料气化的气化机构、用输送气体输送气化的所述原料而在衬底上堆积规定材料的膜的喷出容器，向所述气化机构内流动所述输送气体，使得在所述规定材料的非成膜时，所述气化机构内的气相压力成为与所述规定材料的成膜时相同的压力。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，设置多个能使相同原料气化的气化机构，并设置以在所述多个气化机构之间流动的方式输送所述气化的原料的所述输送气体用的流通路径、和以在所述气化机构和所述衬底的附近区域之间流动的方式输送所述气化的原料的所述输送气体用的多个流通路径。
3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，具备：衬底保持部，其用于保持所述衬底；气体放出部，其设置为与需要由所述衬底保持部保持的衬底对置，放出输送所述气化的原料且从所述多个流通路径供给的所述输送气体，由所述衬底保持部保持的衬底维持在比所述原料气化的温度低的温度，所述各流通路径的规定部分和所述气体放出部保持在超过所述原料气化的温度的温度。
4.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，还具有：气体供给机构，其将与所述输送气体同种类的其他气体不经由所述气化机构而向所述气体放出部供给。
5.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，所述气体供给机构具有：第一气体供给机构，其使用所述多个流通路径向所述气体放出部供给所述其它气体；第二气体供给机构，其与所述第一气体供给机构独立地向所述气体放出部供给所述其它气体。
6.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，所述流通路径和所述多个流通路径局部重复。
7.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，在作为所述非成膜时的成膜前和/或成膜停止时，经由所述流通路径使输送所述气化的原料的所述输送气体从所述多个气化机构中的至少一个向剩余的所述多个气化机构中的至少一个流通。
8.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，在作为所述非成膜时的成膜前和成膜停止时向所述气体放出部供给所述其它气体。
9.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，在成膜时使用所述多个流通路径的至少一个从所述多个气化机构中的至少一个将输送所述气化的原料的所述输送气体向所述气体放出部供给。
10.根据权利要求5所述的成膜装置，其特征在于，在作为所述非成膜时的成膜前和成膜停止时，经由所述流通路径使输送所述气化的原料的所述输送气体从所述多个气化机构中的至少一个向剩余的所述多个气化机构中的至少一个流通，并且从所述第一和第二气体供给机构向所述气体放出部供给所述其它气体，在成膜时，经由所述多个流通路径中的至少一个从所述多个气化机构中的至少一个将输送所述气化的原料的所述输送气体向所述气体放出部供给，并且经由所述流通路径向所述气体放出部供给所述其它气体。
11.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，所述各气化机构具有：第一入口，其供给输送气体；第二入口，其供给来自其它气化机构中之一的所述输送气体；第一出口，其将输送所述气化的原料的所述输送气体输出；第二出口，其将所述输送气体向回收系统输出。
12.根据权利要求11所述的成膜装置，其特征在于，所述各气化机构还包含：原料保持部，其设置在所述第一以及第二入口和所述第一以及第二出口之间，以所述输送气体能流通的方式保持所述原料。
13.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，所述至少一个气化机构加热到所述原料气化的温度，剩余的气化机构中的至少一个维持在所述原料不气化的温度。
14.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，所述气体以惰性气体为主成分。
15.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，所述气体包含氮、Xe、Kr、Ar、Ne和He中的至少一种。
16.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，所述规定材料是有机EL元件材料。
17.一种成膜方法，其通过对用于形成规定材料的膜的原料进行加热而使该原料气化，用输送气体向气体放出部输送气化的所述原料，在衬底上堆积所述规定材料的膜，所述成膜方法的特征在于，向气化机构内流动所述输送气体，使得在成膜前和/或成膜停止时，所述气化机构内的气相压力成为与成膜时相同的压力。
18.根据权利要求17所述的成膜方法，其特征在于，所述气化机构由第一和第二原料保持部构成，所述成膜方法包含：在保持所述原料的所述第一原料保持部使所述原料气化的工序；使输送所述气化的原料的所述输送气体从所述第一原料保持部向保持与所述原料相同的原料的所述第二原料保持部流通的工序。
19.根据权利要求18所述的成膜方法，其特征在于，还包含：在所述成膜前和/或成膜停止时，将所述输送气体向所述气体放出部供给的工序。
20.根据权利要求18所述的成膜方法，其特征在于，在成膜时包含：在所述第一原料保持部使所述原料气化的工序；从所述第一原料保持部将输送所述气化的原料的所述输送气体向所述气体放出部供给的工序。
21.根据权利要求20所述的成膜方法，其特征在于，在所述成膜时还包含：将不包含所述原料的所述输送气体对所述气体放出部供给的工序。
22.一种成膜方法，其使用于形成规定材料的膜的原料气化，用输送气体向气体放出部输送气化的所述原料，在衬底上堆积所述规定材料的膜，所述成膜方法的特征在于，包括：第一工序，其在第一时期，在保持所述原料的第一原料保持部使所述原料气化；第二工序，其在所述第一时期，从所述第一原料保持部将输送所述气化的原料的所述输送气体向所述第一原料保持部外排出；第三工序，其在所述第一时期，将不包含所述原料的所述输送气体向所述气体放出部供给；第四工序，其在与所述第一时期不同的第二时期，在所述第一原料保持部使所述原料气化；第五工序，其在所述第二时期，从所述第一原料保持部将输送所述气化的原料的所述输送气体向所述气体放出部供给，并且，使所述第一时期的所述第一原料保持部内的气相压力成为与所述第二时期的所述第一原料保持部内的气相压力相同的压力。
23.根据权利要求22所述的成膜方法，其特征在于，还包含：第六工序，其在所述第二时期，将不包含所述原料的输送气体向所述气体放出部供给。
24.根据权利要求22所述的成膜方法，其特征在于，所述第二工序具有：使输送所述气化的原料的所述输送气体向保持与所述原料实质上相同的原料的第二原料保持部流通的工序。
25.根据权利要求24所述的成膜方法，其特征在于，包含：在所述第二原料保持部将所述原料维持在不气化的温度的工序。
26.根据权利要求17或22所述的成膜方法，其特征在于，所述气体包含氮、Xe、Kr、Ar、Ne和He中的至少一种。
27.根据权利要求17或22所述的成膜方法，其特征在于，所述规定材料是有机EL元件材料。
28.一种成膜装置，其特征在于，具有使用于形成规定材料的膜的原料气化的多个原料容器、用输送气体输送气化的所述原料的配管系、配置在所述配管系中的气体压力控制部、在衬底上堆积所述规定材料的膜的喷出容器、在所述喷出容器上设置的多个气体供给口，所述多个原料容器被控制为有选择地将所述气化的原料经由所述配管系向所述喷出容器供给，并且所述配管系包括所述气体压力控制部和所述多个气体供给口之间的多个路径，所述路径的长度彼此相等，并且，所述多个原料容器间的配管配管为，使所述各原料容器的所述规定材料膜的非成膜时的气相压力成为与所述成膜时的气相压力相同的压力。
29.根据权利要求28所述的成膜装置，其特征在于，所述气体供给口的个数是2n个，其中n是正整数。
30.根据权利要求29所述的成膜装置，其特征在于，所述气体压力控制部和所述喷出容器内的所述气体供给口之间的所述配管系的所述路径具有彼此对称的结构。
31.根据权利要求30所述的成膜装置，其特征在于，所述配管系包含输送气体用的多个路径。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090110823A1 (en) 2005-09-06 2009-04-30 Tadahiro Ohmi Film-forming material and method for predicting film-forming material
JP5568729B2 (ja) * 2005-09-06 2014-08-13 国立大学法人東北大学 成膜装置および成膜方法
JP5020650B2 (ja) * 2007-02-01 2012-09-05 東京エレクトロン株式会社 蒸着装置、蒸着方法および蒸着装置の製造方法
CN101803459A (zh) * 2007-09-10 2010-08-11 株式会社爱发科 蒸镀装置
TW200942639A (en) * 2007-12-07 2009-10-16 Jusung Eng Co Ltd Deposition material supplying module and thin film deposition system having the same
US20110183069A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-28 Tokyo Electron Limited Deposition apparatus, deposition method, and storage medium having program stored therein
JP2011049507A (ja) * 2009-08-29 2011-03-10 Tokyo Electron Ltd ロードロック装置及び処理システム
JP2012052187A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Kaneka Corp 蒸着装置、成膜方法及び有機ｅｌ装置の製造方法
JP5661416B2 (ja) * 2010-10-15 2015-01-28 キヤノン株式会社 蒸着装置
TWI458843B (zh) * 2011-10-06 2014-11-01 Ind Tech Res Inst 蒸鍍裝置與有機薄膜的形成方法
KR20130096370A (ko) * 2012-02-22 2013-08-30 삼성디스플레이 주식회사 유기물 정제장치
KR20150055062A (ko) * 2012-10-17 2015-05-20 후지필름 가부시키가이샤 유기 재료의 증착 장치
KR101467195B1 (ko) * 2013-05-14 2014-12-01 주식회사 아바코 가스 분사기 및 이를 포함하는 박막 증착 장치
CN106062240B (zh) 2014-03-11 2018-09-28 株式会社日本有机雷特显示器 蒸镀装置以及使用了蒸镀装置的蒸镀方法、以及器件的制造方法
JP6358446B2 (ja) * 2014-03-11 2018-07-18 株式会社Ｊｏｌｅｄ 蒸着装置及びその制御方法、蒸着装置を用いた蒸着方法、及びデバイスの製造方法
US11220737B2 (en) 2014-06-25 2022-01-11 Universal Display Corporation Systems and methods of modulating flow during vapor jet deposition of organic materials
US11267012B2 (en) * 2014-06-25 2022-03-08 Universal Display Corporation Spatial control of vapor condensation using convection
EP2960059B1 (en) 2014-06-25 2018-10-24 Universal Display Corporation Systems and methods of modulating flow during vapor jet deposition of organic materials
DE102014109194A1 (de) * 2014-07-01 2016-01-07 Aixtron Se Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Dampfes für eine CVD- oder PVD-Einrichtung
DE102014109195A1 (de) 2014-07-01 2016-01-07 Aixtron Se Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Dampfes aus mehreren flüssigen oder festen Ausgangsstoffen für eine CVD- oder PVD-Einrichtung
US10566534B2 (en) 2015-10-12 2020-02-18 Universal Display Corporation Apparatus and method to deliver organic material via organic vapor-jet printing (OVJP)
JP2022048820A (ja) * 2020-09-15 2022-03-28 東京エレクトロン株式会社 原料供給装置及び原料供給方法
CN111957075A (zh) * 2020-09-17 2020-11-20 潍坊潍森纤维新材料有限公司 一种粘胶快速脱气泡系统及脱气泡方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60151273A (ja) * 1984-01-19 1985-08-09 トヨタ自動車株式会社 セラミツク被膜付き金属化合物の微粉末の製造方法
US4582480A (en) * 1984-08-02 1986-04-15 At&T Technologies, Inc. Methods of and apparatus for vapor delivery control in optical preform manufacture
US4640221A (en) * 1985-10-30 1987-02-03 International Business Machines Corporation Vacuum deposition system with improved mass flow control
JPH09246194A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Sony Corp 有機金属化合物原料用容器、有機金属化合物原料用複合容器および有機金属化学気相成長装置
JPH10223539A (ja) * 1997-02-03 1998-08-21 Sony Corp 有機金属気相成長方法とその気相成長装置
JP2001214270A (ja) * 2000-01-28 2001-08-07 Horiba Ltd Ｐｚｔ薄膜の合成方法およびｐｌｚｔ薄膜の合成方法
US7011710B2 (en) * 2000-04-10 2006-03-14 Applied Materials Inc. Concentration profile on demand gas delivery system (individual divert delivery system)
KR100332313B1 (ko) * 2000-06-24 2002-04-12 서성기 Ａｌｄ 박막증착장치 및 증착방법
JP2004505758A (ja) * 2000-08-04 2004-02-26 アーチ・スペシャルティ・ケミカルズ・インコーポレイテッド 超純粋なまたは汚染に敏感な化学薬品のための自動補充システム
JP2004010990A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Sony Corp 薄膜形成装置
JP2004010989A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Sony Corp 薄膜形成装置
KR100473806B1 (ko) 2002-09-28 2005-03-10 한국전자통신연구원 유기물 박막 및 유기물 소자를 위한 대면적 유기물 기상증착 장치 및 제조 방법
JP2004143521A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Sony Corp 薄膜形成装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平10-223539A 1998.08.21

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KR101011961B1 (ko) 2011-01-31
WO2006109562A1 (ja) 2006-10-19
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