CN102224275B - 蒸镀头及成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蒸镀头以及具有该蒸镀头的成膜装置，不仅对以往的小型基板还对大型基板也能够使在各个部位的喷射量均等，并且喷射确保均热性的材料气体，从而可以形成均匀的薄膜。蒸镀头被设置在对基板形成薄膜的蒸镀处理内，使材料气体向基板喷出，该蒸镀头具有外侧壳体、和配置在所述外侧壳体内并导入材料气体的内侧壳体，在所述内侧壳体中形成有使材料气体向基板喷射的开口部，在所述外侧壳体的外面或者所述外侧壳体与所述内侧壳体之间，配置有对材料气体进行加热的蒸镀头。

Description

蒸镀头及成膜装置
技术领域
本发明涉及例如在有机EL元件的制造中蒸镀有机膜所使用的蒸镀头及具有该蒸镀头的蒸镀处理装置。
背景技术
近年，开发了利用电致发光(EL：Electro Luminnescence：电致发光)的有机EL元件。有机EL元件与晶体管等相比具有消耗功率小的优点，而且，由于是自发光，所以还具有与液晶显示器(LCD)等相比视野角广等优点，现期待有机EL元件有进一步的发展。
该有机EL元件的最基本的构造是在玻璃基板上将阳极(anode)层、发光层以及阴极(cathode)层重叠形成的三明治构造。为了使发光层的光向外界射出，使用由ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)构成的透明电极作为玻璃基板上的阳极层。该有机EL元件一般是通过在其表面预先形成有ITO层(阳极层)的玻璃基板上，依次形成发光层和阴极层后，进一步再形成密封膜层制造而成的。
上述的有机EL元件的制造通常是通过具备形成发光层、阴极层、密封膜层等膜的各种成膜处理装置和蚀刻装置等处理系统进行的。
例如，作为形成上述发光层的方法，一般地，公知有从材料气体供给源向蒸镀头供给材料气体，并使材料气体从蒸镀头朝玻璃基板喷射并使其蒸镀的方法。
因此，在专利文献1中，公开了图2所示的、分散配置了多个贯通孔40的1片分散板41设置在内部的蒸镀头20、和图3所示的、从材料投入口43连通的气体流路分支，并且在内部构成有多个分支流路44的蒸镀头20。
专利文献1：日本特开2004-79904号公报。
但是，在利用了如图2所示的、使用了分散板的蒸镀头进行有机膜的成膜的情况下，通过分散板的贯通孔的材料的量根据蒸镀头内距离进行材料气体的供给的供给口的距离而不同。此外，由于没有考虑材料气体的均热性，所以材料气体的温度因距离供给口的距离的不同产生偏差，从而存在在基板上不能形成充分均匀的膜的问题。
此外，使用了如图3所示的、内部构成有分支流路的蒸镀头所进行的有机膜的成膜是将20英寸左右的小型显示器所对应的小型基板作为对象，但是在对近年生产所要求的例如以以往4.6倍大小的大型显示器等所使用的大型基板的成膜时，蒸镀头也相应地需要大型的蒸镀头。在大型的蒸镀头中，若要在内部设置分支流路，则存在流路的分支数非常多，蒸镀头的制作期间长，并且制作成本增大的问题。并且，若分支流路的分支数变多，则在通过流路内的材料气体的温度分布产生大的偏差，从而存在低温的材料气体从流路内析出等的可能性。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种不仅对以往的小型基板，而且还对大型基板也能够使各个部的流出量被均等化，并且喷出确保均热性的材料气体，可以形成均匀的薄膜的蒸镀头以及具有该蒸镀头的蒸镀处理装置。
根据本发明，提供了一种蒸镀头，其被设置在对基板形成薄膜的蒸镀处理装置内，向基板喷射材料气体，该蒸镀头具备外侧壳体、和被配置在所述外侧壳体内并导入材料气体的内侧壳体，在所述内侧壳体中形成有使材料气体向基板喷射的开口部，在所述外侧壳体的外面或者所述外侧壳体与所述内侧壳体之间配置有对材料气体进行加热的加热器。
此外，所述加热器也可以被固定在板部件上，该板部件被配置在所述外侧壳体与所述内侧壳体之间，所述加热器还可以在所述外侧壳体或者所述内侧壳体的侧面沿周边部配置。此外，所述加热器可以例如为铠装加热器(sheathed heater)或者筒式加热器(cartridge heater)。此外，也可以在所述外侧壳体和所述内侧壳体中至少一方形成使所述外侧壳体内面与所述内侧壳体外面局部地接触的间隔部件。并且，可以在所述外侧壳体与所述内侧壳体之间形成密闭空间，所述加热器被设置在所述密闭空间内，在所述密闭空间中密封有挥发性液体。
此外，所述外侧壳体的热传导与所述内侧壳体的热传导相同或者比所述内侧壳体的热传导高。对于该蒸镀头由于外侧壳体的热传导高，因此加热器的热量迅速地向外侧壳体整体传导，外侧壳体整体被均匀地加热。并且，经由使外侧壳体内面与内侧壳体外面局部地接触的间隔部件，热量从外侧壳体向内侧壳体传导，内侧壳体被加热。该情况下，使外侧壳体内面与内侧壳体外面接触的间隔部件在外侧壳体或者内侧壳体的整体中分布而形成，因此热量被均匀地传导至内侧壳体整体，内侧壳体整体被均匀地加热。由此，导入到内侧壳体内的材料气体以同样的条件被加热，内侧壳体内的材料气体的温度相等。这样，成为均等温度的材料气体从开口部朝向基板喷出，均匀地形成膜。
此外，所述间隔部件被形成在所述外侧壳体以及所述内侧壳体的一方或者两方，被形成在所述外侧壳体的所述间隔部件与被形成在所述内侧壳体的所述间隔部件可以由不同的部件构成。此外，所述间隔部件是通过冲压成形而形成的多个突起部或者是充填材料。
所述冲压成形例如为压花加工或者焊接加工。此外，所述外侧壳体的材质例如为不锈钢或者铜，所述内侧壳体的材质例如为不锈钢。此外，优选所述内侧壳体的至少一部分的板厚为3mm以下。此外，也可以在所述内侧壳体的内部具有气体分散板。该情况下，所述气体分散板例如为网状的隔板或者带孔金属。
此外，也可以在所述内侧壳体以及所述外侧壳体的一方或者两方形成热传导性被覆膜，所述热传导性被覆膜至少被形成在所述内侧壳体的外面。并且，在所述开口部设置有使材料气体均匀地喷射的喷射板。这里，可以对所述喷射板设置有喷射材料气体的缝隙，此外，还可以设置用于喷射材料气体的喷射孔。另外，优选所述喷射板为不锈钢板、不锈钢块、铜板或者铜块。
此外，根据本发明另一方式的蒸镀处理装置，其对基板形成有机薄膜，该蒸镀处理装置具有蒸镀头，该蒸镀头具有收纳基板的处理容器和在所述处理容器的内部使材料气体向基板喷射的开口部。这里，所述蒸镀处理装置也可以具有载气供给部，该载气供给部供给用于输送材料气体例如惰性气体等的载气，所述处理容器的内部也可以被减压。
根据本发明，提供了一种不仅对以往的小型基板而且对大型基板，也能够使各个部的流出量均等化，并且喷出确保了均热性的材料气体，可以均匀地形成薄膜的蒸镀头以及具有该蒸镀头的蒸镀处理装置。
附图说明
图1是利用蒸镀进行成膜的成膜装置1的概略图。
图2是将分散配置有多个贯通孔40的1片分散板41设置在内部的蒸镀头20的说明图。
图3是从材料气体投入口43分支连通的气体流路，并在内部构成有多个分支流路44的蒸镀头20的说明图。
图4是有机EL元件A的制造工序的说明图。
图5是蒸镀处理装置60的概略说明图。
图6(a)是从斜下方观察蒸镀头66的立体图。图6(b)是蒸镀头66的仰视图。
图7是外侧壳体70的立体图。
图8是内侧壳体71的立体图。
图9是对加热器77的设置进行说明的说明图。
图10是表示本发明的其他实施方式中的加热器77的设置的一个例子的蒸镀头66a的概略截面图。
图11是表示加热器77的设置形状的一个例子的蒸镀头66的侧面图。
图12是表示本发明的第2其他实施方式中的加热器77的设置的一个例子的蒸镀头66b的概略截面图。
图13(a)是被安装了设有缝隙96的喷射板95a的蒸镀头66的概略图。图13(b)是被安装了设有喷射孔97的喷射板95a的蒸镀头66的概略图。
图14(a)是形成有密闭空间100的蒸镀头66的概略主视图。图14(b)是表示形成有密闭空间100的蒸镀头66的概略侧面图。
图15是表示实施例的结果的图。
图16是表示实施例2的结果的曲线图。
符号说明：
1…成膜装置；10…处理室；11…基板保持室；12、54…保持台；13…真空泵；14…排气口；20、66、66a、66b…蒸镀头；30…材料供给器；40…贯通孔；41…分散板；43…材料气体投入口；44…分支流路；50…阳极层；51…发光层；52…阴极层；53…密封膜层；60…蒸镀处理装置；61…处理容器；62…闸阀；63…排气管线；65…导轨；67…材料供给源；68…材料供给管；70…外侧壳体(第1壳体)；71…内侧壳体(第2壳体)；72、73…开口面；77、78…加热器；80…槽；81…加热模块；82…材料气体流入口；83…隔板；85…突起部；90…板部件；95…喷射板；96…缝隙；97…喷射孔；100…密闭空间；G…基板；L…液体。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在本说明书以及附图中，对具有实质上相同的功能构成的构成要素，赋予相同符号并省略重复说明。
图1是利用蒸镀进行成膜的成膜装置1的概略图。如图1所示，成膜装置1具有处理室10和被设置在处理室10的下方的基板保持室11，蒸镀头20被设置成跨着处理室10和基板保持室11。蒸镀头20在基板保持室11内，按用于喷出材料气体的开口部21面向下方的方式进行配置。此外，在基板保持室11中设置有水平地保持基板G的保持台12，基板G以进行成膜的面朝上的状态(face up：面朝上)被载置在保持台12上。由此，蒸镀头20的开口部21被配置成与基板G的上面对置。
此外，在处理室10中设置有通过真空泵13进行排气的排气口14，在成膜时，处理室10以及基板保持室11的内部处于真空状态。蒸镀头20通过材料供给管31与被设置在处理室10的外部的材料供给器30连通，在材料供给管31中设置有对气体的供给进行控制的阀32。设置有气体返回管33，以使阀32被关闭时的来自材料供给管31的气体返回，该气体返回管33与真空泵13连通，并在气体返回管33上设置有阀34。此外，在蒸镀头20中，设置有在成膜结束后用于对蒸镀头20内残留的材料气体进行回收的并与真空泵13连通的气体流出管35，在气体流出管35上设置有阀36。
在按上述构成的成膜装置1的内部所设置的蒸镀头20中，为了使形成在基板G上的薄膜均匀，要求从材料供给器30供给来的材料气体从开口部21朝向基板G，尽可能地以使流出量均等且确保均热性的状态喷出。
此外，图4是由各种成膜装置制造的有机EL元件A的制造工序的说明图，该各种成膜装置包含使用了本发明的实施方式的蒸镀头66的蒸镀处理装置60。如图4(a)所示，准备在上面形成有阳极层50的基板G。基板G例如由玻璃等透明材料构成。此外，阳极层50由ITO(Indium TinOxide)等透明的导电性材料构成。另外，阳极层50例如通过溅射法等形成在基板G的上面。
首先，如图4(a)所示，在阳极层50的上面，利用蒸镀法形成有发光层(有机层)51。其中，发光层51例如由层叠了空穴输送层、非发光层(电子阻挡层)、蓝色发光层、红色发光层、绿色发光层、电子输送层的多层构造等构成。
接着，如图4(b)所示，在发光层51上，例如通过使用了掩模的溅射，形成有例如由Ag、Al等构成的阴极(cathode)层52。
接下来，如图4(c)所示，通过将阴极层52作为掩模对发光层51进行干蚀刻，发光层51被图案化。
接下来，如图4(d)所示，形成有例如由氮化硅(SiN)构成的绝缘性的密封膜层53，以覆盖发光层51以及阴极层52的周围和阳极层50的露出部。该密封膜层53的形成例如根据μ波等离子体CVD法进行。
这样制造成的有机EL元件A通过在阳极层50与阴极层52之间施加电压，就可以使其发光层51发光。该有机EL元件A可以适用于显示装置和面发光元件(照明及光源等)，另外，还可以用于各种电子设备。
接下来，参照附图对用于形成图4(a)所示的发光层51的蒸镀处理装置60进行说明。另外，对于作为图4所示的图4(a)以外的成膜工序的溅射处理、蚀刻处理、等离子体CVD处理，由于使用一般的装置以及方法，故省略其说明。
图5是本发明的实施方式的蒸镀处理装置60的概略说明图。图5所示的蒸镀处理装置60是通过蒸镀形成包含图4(a)所示的发光层51的有机层的装置。
蒸镀处理装置60具有密闭的处理容器61。处理容器61是长度方向为基板G的输送方向的长方体形状，处理容器61的前后面通过闸阀(gatevalve)62与其他的成膜处理装置等连接。
在处理容器61的底面连接有具有真空泵(未图示)的排气管线63，以便使处理容器61的内部减压。此外，在处理容器61的内部具有将基板G水平地保持的保持台64。基板G以形成有阳极层50的上面朝上的面朝上的状态被载置在保持台64上。保持台64在沿基板G的输送方向配置的导轨65上移动，以便输送基板G。
在处理容器61的顶面，沿基板G的输送方向配置有多个(在图5中为6个)蒸镀头66。各个蒸镀头66经由材料供给管68分别连接有多个材料供给源67，该多个材料供给源67供给形成发光层51的成膜材料的蒸汽(材料气体)。通过边从各个蒸镀头66喷出从这些材料供给源67供给来的成膜材料的蒸汽，边使保持台64上所保持的基板G移动，从而在基板G的上面依次形成空穴输送层、非发光层、蓝色发光层、红色发光层、绿色发光层、电子输送层等，从而在基板G的上面形成发光层51。
图6是蒸镀头66的概略说明图。图6(a)是从斜下方观察蒸镀头66的立体图，图6(b)是蒸镀头66的底面图。图7是构成蒸镀头66的外侧壳体70的立体图，图8是内侧壳体71的立体图。另外，在图5中，记载了多个蒸镀头66，但是各个蒸镀头66的构造相同。此外，如上所述在处理容器61的内部，以面朝上的状态被水平保持在保持台64上的基板G的上面与蒸镀头66的下面对置。这里，在本说明书中，在下面的说明中，将外侧壳体70作为第1壳体70，将内侧壳体71作为第2壳体71。
第1壳体70和第2壳体71均被形成为长方体形状，第1壳体70比第2壳体71稍大，蒸镀头66为在第1壳体70的内部配置了第2壳体71的构成。第1壳体70的下面与第2壳体71的下面为开口面72、73，并且处于从第1壳体70的下开口面72插入第2壳体71，使两者的开口面72、73一致的状态。
第1壳体70可以由热传导率比第2壳体71的热传导率高的材料构成，例如有铜构成。第1壳体70的上面(与开口面72对置的侧面)连接有图5所示的与材料供给源67连通的材料供给管68。
在第1壳体70的侧面75、76中的比侧面76面积大的侧面75中，加热器77处于嵌入槽80中的状态。这里，加热器77沿着四边形的侧面75的周边部设置。通过将加热器77嵌入到槽80中，增大第1壳体70的侧面75与加热器77的接触面积，提高热传导效率。
另外，在图示的例子中，在与第1壳体70的上面连接的材料供给管68的侧面，也延伸有槽80，嵌入有加热器77。
这里，加热器77对槽80的嵌入方法如图9(a)那样，虽然仅在槽80内嵌入加热器77即可，但优选如图9(b)所示，在将加热器77嵌入槽80内之后，从槽80的上方进行按压使第1壳体70的侧面75与加热器77可靠地接触，并且增大接触面积，提高热传导效率。
另一方面，在第1壳体70的侧面75、76中的比侧面75面积窄的侧面76安装有加热部件81，该加热部件81内置有加热器78。加热部件81由热传导性良好的材料构成，例如由铜构成。通过使加热部件81与第1壳体70的侧面76面接触，使得从加热器78向加热部件81传导的热迅速地向第1壳体70的侧面76整体传导。
内侧壳体71可以由热导率低比第1壳体70的热导率低的材料构成，例如由不锈钢构成。在内侧壳体71的上面(与开口面73对置的侧面)设置有从材料供给管68导入材料气体的材料气体流入口82。
此外，如图6(a)、(b)所示，在第2壳体71的内部，设置有作为气体分散板的隔板83，以便将开口面73与材料气体流入口82之间分隔开。隔板83在第2壳体71内离开开口面73的位置被配置成与开口面73平行。隔板83例如为网状，在隔板83的整体形成有多个孔84。另外，配置在第2壳体71内的隔板83的片数可以为1片或者多片，对于其配置，可以是第2壳体71内的任意的位置。隔板83的配置及设置片数可以根据材料气体的流速或流量进行适当变更，以使得材料气体在第2壳体71内更均匀地扩散。此外，隔板83是能够使材料气体分散的形状即可，还可以是网状以外的例如带孔金属形状等。
如图8所示，在第2壳体71中，作为间隔部件的多个突起部85在整体第2壳体71上分布形成。这些多个突起部85例如通过压花加工等冲压成形而形成，各个突起部85的高度几乎一致，在第2壳体71的外面整体，多个突起部85被均匀地分布配置。这样，通过向第1壳体70的内部插入第2壳体71，第1壳体70的内面与第2壳体71的外面，在突起部85的位置呈局部地接触的状态。另外，说明了在本实施方式的蒸镀头66中，图8所示，如上述那样，在第2壳体71中形成有作为间隔部件的突起部85的情况。但是，在确认了不设置间隔部件(突起部85)就能够使热迅速从第1壳体70向第2壳体71传导的情况下，则不一定在第2壳体71中设置间隔部件(突起部85)。
在具有如上述说明的构成的、图5所示的蒸镀头66的蒸镀处理装置60的处理容器61的内部，基板G以形成有图4所示的阳极层50的上面朝上的面朝上的状态，如图5那样，被载置在保持台64上，并在导轨65上搬送。此外，另一方面，成膜材料的蒸气(材料气体)从材料供给源67经由材料供给管68被导入到第2壳体71内。并且，从图6所示的材料气体流入口82导入到第2壳体71内的材料气体在通过隔板83时被扩散，以几乎均匀的状态从蒸镀头66的下面(开口面72、73)如图5所示对基板G的上面喷出。
此外，另一方面，在图6所示的蒸镀头66中，通过铠装加热器或者筒式加热器等加热器77、78进行第1壳体70的加热。该情况下，由于第1壳体70由热传导高的材料构成，所以加热器77、78的热迅速地向第1壳体70的整体传导，第1壳体70的整体被均匀地加热。而且，热经由使第1壳体70的内面和第2壳体71的外面局部地接触的多个突起部85从第1壳体70传导至第2壳体71，第2壳体71被加热。该情况下，由于使第1壳体70的内面与第2壳体71的外面接触的多个突起部85遍布第2壳体71的整体而形成，所以热量几乎均匀地向第2壳体71传导，从而第2壳体71整体被均匀地加热。由此，导入到第2壳体71内的材料气体在第2壳体71内以相同条件被加热，第2壳体71内的材料气体的温度均等。这样成为均等温度的材料气体如图5所示，从蒸镀头66的下面(开口面72、73)向基板G的上面被喷出。
即，根据本实施方式的蒸镀头66，如图4所示，在气体流量方面以及气体温度方面的两方面，均匀(均热)地进行对基板G的喷射，从而对基板G形成均匀性高的有机薄膜(发光层51)。此外，与以往的将分支流路设置在内部的蒸镀头相比，本实施方式的蒸镀头66保证了内部的均热性，防止了温度低的部分的材料气体的析出。
另一方面，当进行材料气体对近年需求增加的大型显示器等中所使用的大型基板的喷射时，与通过对钢材实施了切削等的钣金构造而将分支流路设置在内部的蒸镀头相比，本实施方式的蒸镀头66能够使制作成本大幅度消减。此外，在进行材料气体对用于以往的小型显示器的小型基板的喷射的蒸镀头中，使用了高成本的面状加热器(云母加热器)，但在适用于大型基板的大型蒸镀头中，若使用面状加热器，则由于其面积大而存在成本方面的问题。因此，通过将本实施方式所示的铠装加热器或者筒式加热器等管式加热器77、78并用，可以抑制成本，并且可以保证蒸镀头内的均热性。
上面说明了本发明的实施方式的一个例子，但本发明不限于图示的方式。可以明确的是，本领域技术人员在权利要求的范围所记载的思想的范围内，可以想到各种变更例或者修改例，所以应该清楚对于这些变更例或修改例当然属于本发明的技术的范围。
例如，在上述实施方式中，以制造有机EL元件A时的蒸镀处理装置60为例进行了说明，但是在各种电子器件等的处理中，例如Li蒸镀等通过蒸镀法进行成膜的情况下，也可以适用本发明。此外，作为处理对象的基板G主要举出了玻璃基板的例子，但是还可以是硅基板、方形基板、圆形基板等，或者对于基板以外的被处理体也可以适用本发明。
另外，在本实施方式中，对蒸镀头66的侧面75、76的两方均设置有加热器77(槽80)、78(加热器块81)，但本发明不限于此，可以仅对一个面设置加热器77(78)。即，可以省略侧面75、76中的加热器77、78的一方。并且，对于加热器77、78的形状或数量、配置位置，优选通过对蒸镀头66的加热温度分布进行测量来进行恰当变更，并非被图6所示的配置等限定。
例如，在图10中表示了本发明的其他实施方式的、变更了加热器77的设置的蒸镀头66a的概略剖面图。如图10所示，在蒸镀头66a中，在未相互接触的第1壳体70与第2壳体71之间的空间，隔着板部件90设置有加热器77。此时，优选加热器77不被固定在第2壳体71上，并且优选加热器77被局部地固定在第1壳体70上，以便使热散失为最小限度。此外，还可以被固定在代替所述板部件90的其他部件上，并且还可以被配置在第2壳体71与第1壳体70之间。从而，可以更高效地保证蒸镀头66的内部的均热性。另外，在图10中，图示了在第1壳体70和第2壳体71的下端部(图10中的开口面72、73周边部)，第1壳体70与第2壳体71未连接的情况，但是本发明不被限定与此，还可以为第1壳体70与第2壳体71在开口面72、73的周边部连接，加热器77(板部件90)被密封在第1壳体70与第2壳体71之间的构成。
此外，在上述实施方式的蒸镀头66中，如图6所示，在侧面75圆环状地设置槽80，在该槽80中设置加热器77，但是该加热器77的形状不限于圆环状。图11(a)、(b)是表示加热器77的设置形状的例子的蒸镀头66的侧面图。加热器77的设置形状可以适当变更，如图11(a)所示，可以在侧面75设置加热器77，以使其成为能够对外周附近和中心部附近的两方进行加热的形状。根据如图11(a)所示的、除侧面75的周边部以外，对中央部也配置有加热器77的配置形状，蒸镀头66的外周附近与中心部附近的温度几乎被均匀地保持，蒸镀头66内部的截面内温度差变小，高精度保证了蒸镀头66内部的材料气体的均热性。
此外，在侧面75中，在充分地保证其热传导率的情况下，即使减少加热器77的设置也能够充分地确保蒸镀头66内部的均热性，因此，如图11(b)所示，可以与上述图11(a)的情况相比，减少加热器77的设置密度。另外，加热器77的设置密度能够适当变更，可以通过对蒸镀头66的内部的截面内温度差进行测量来恰当决定。这里，由于蒸镀头66内部为真空状态，尤其，中心部附近与外周附近相比难以放热，根据该放热状况，优选加热器77的加热器配置形状为相对比中心部附近对外周附近的位置进一步进行加热及均热化。
此外，图11所示的加热器77的配置形状不仅适用于蒸镀头66的侧面75，即不仅适用于设置在外侧壳体70的外面的情况。对于例如在上述图10所示的本发明的其他实施方式的蒸镀头66a中设置的加热器77也能够适用。
此外，在上述实施方式的蒸镀头66中，第1壳体70由铜构成，第2壳体71由不锈钢构成，在第1壳体70的外面设置有加热器77，但本发明不限定与此。为了保证蒸镀头66的内部的均热性，并非一定在第1壳体70的外面设置有加热器77。因此，下面，作为本发明的第2其他的实施方式，对加热器77的设置场所，各个壳体的材质不同的情况进行说明。
例如，作为本发明的第2其他实施方式，第1壳体70与第2壳体71均由不锈钢构成，考虑例如仅对第2壳体71形成例如厚度为30微米以上的镀铜等热传导性被覆膜，以使得第2壳体71的热传导率比第1壳体70的热传导率高。此时优选加热器77的设置场所为与上述实施方式不同的第1壳体70与第2壳体71之间。另外，对蒸镀头66内的截面内温度差进行测量，为了减少其偏差，除对第2壳体71以外还可以适当对第1壳体70形成热传导性被覆膜。即，是否对第1壳体70以及第2壳体71的一方或者两方形成热传导性被覆膜，根据对蒸镀头66的截面内温度差进行测量后做出适当判断即可。此外，可以仅对各个壳体的单面形成热传导性被覆膜，通常例如在进行镀铜的情况下，由于是通过将不锈钢板沉浸在镀铜槽中的工序而进行的，所以在不锈钢板的两面形成镀铜。
这里，在图12中，表示了仅对第2壳体71实施了例如镀铜等热传导性被覆膜的情况下的蒸镀头66b概略剖面图。另外，在图12中没有示出热传导性被覆膜。图12所示的蒸镀头66b在第2壳体71的外面形成了热传导性被覆膜，在相互不接触的第1壳体70与第2壳体71之间的空间，对第2壳体71的外面设置了加热器77。这里，由于在第2壳体71的外面形成了导热性被覆膜，因此即使不对第2壳体71的外面整面设置加热器77，也可以充分进行加热及均热。因此，鉴于加热器77设置成本等，在第2壳体71的外面设置的加热器77的配置形状为上述图11(b)所示的加热器设置密度低的配置形状即可。
如上述那样，通过对由不锈钢板构成的各种壳体(尤其是第2壳体71)形成镀铜等热传导性被覆膜，可以保证对壳体的热变形的刚性，并且可以抑制热传导率上升，并在蒸镀头66内部抑制各个部分的温度的不均匀。并且，由于各个壳体(尤其是第2壳体71)的热传导率上升，如图11(b)所示，可以降低安装的加热器77的数量，从而在抑制成本的面上也是有效的。另外，此时是否仅对第1壳体70以及第2壳体71的单面进行镀铜，或者对两面进行镀铜，可以跟对蒸镀头66的温度分布进行测量后进行适当判断。
即，第1壳体70以及第2壳体71均使用不锈钢构成，这与使用铜来构成壳体的情况相比，实现了成本大幅度地减少以及强度的提高。并且，通过对不锈钢形成热传导性被覆膜，也保证了蒸镀头66内的均热性。此外，避免了在使用导热性良好的铜板构成壳体的情况下所担心的铜由于受热而产生变形的可能性。另外，这里作为用于提高不锈钢的热传导率的热传导性被覆膜例示了镀铜，但是并非必须是镀铜，只要是比母材(壳体的材质)热传导率高的薄膜即可。例如，可以实施使用镀金或镀银等热传导率被提高后的材料的镀敷。此外，考虑利用金箔及银箔等箔的贴合的施工、喷砂处理、扩散接合等方法实施热传导性被覆膜。但是，从成本的面出发，优选实施镀铜。
此外，在上述实施方式的蒸镀头66中，开口面72(73)的形状为长方形的壳体的侧面中的1个侧面被开口的形状。利用蒸镀头66内部的气体分散板(隔板83)的效果，使蒸镀头66内的材料气体分散，并从开口面72(73)向基板G喷射。但是，考虑到仅凭气体分散板的效果，存在蒸镀头66内的材料气体不能充分地被分散，其结果从开口面72(73)向基板G喷射的材料气体不均匀，不能均匀地进行成膜的可能性的情况。在该情况下，在上述实施方式所示的蒸镀头66中，优选对开口面72(73)设置使材料气体的喷射均匀的例如由铜板等构成的喷射板。
图13是对蒸镀头66安装了喷射板95(95a、95b)的情况的概略图。图13(a)是安装了设有缝隙96的喷射板95a的蒸镀头66，图13(b)是安装有设有喷射孔97的喷射板95b的蒸镀头66。上述缝隙96的开口宽度例如为1mm。此外，从使材料气体从蒸镀头66均匀地喷射的观点来看，优选设置多数喷射孔97，优选为均匀地喷射材料的配置和数量。通过将图13所示的喷射板95(95a、95b)安装在蒸镀头66的开口面72(73)，使向基板G的材料气体的喷射更均匀地进行，其结果，形成均匀性高的薄膜。但是，在设置有缝隙96的喷射板95a中，在升温时，由于热量而产生缝隙96的宽度的变动，存在材料气体的分布不同的可能性，因此特别在使用温度高的材料气体的情况下，优选使用设置了喷射孔97的喷射板95b。例如，上述喷射孔97的孔径为1.5mm～3.5mm，喷射孔97的间距为5mm，并不限定为图13(b)所示配置成一列，还可以配置成二列以上。
此外，在上述实施方式中，对如图6所示，作为加热器77、78例如将铠装加热器或筒式加热器等加热器嵌入被设置在第1壳体70的外面的槽80中的构成进行了说明，在其变形例(其他实施方式)中，如图10所示，对第1壳体70和第2壳体71之间的空间隔着板部件90设置有加热器77的构成进行了说明，但是设置在蒸镀头66的加热器的构成不限于此。例如，可以在第1壳体70与第2壳体71之间设置密闭空间100，在该密闭空间100配置挥发性液体L和能够进行温度控制的管形状的加热器77。
因此，下面参照附图将形成有密闭空间100的蒸镀头66作为本发明的第3其他实施方式进行说明。图14是形成密闭空间100的蒸镀头66的概略主视图(图14(a))以及概略侧面图(图14(b))。另外，为了说明密闭空间100的内部，对一部分的密闭空间100记载了其截面。密闭空间100为在内部密封有加热器77和液体L的构成，液体L例如为水或萘等在规定温度下气化的液体。或者，作为加热器77例如有筒式加热器、铠装加热器等。
如图14所示，密闭空间100形成在除蒸镀头66的开口面72(图14中的蒸镀头66的下面)以外的整个侧面(上述实施方式中的侧面75、56两方)。如图14(a)、(b)所示，在侧面75(比侧面76宽的侧面)，与将该侧面75在其长度方向几乎3等分的部分对应地形成有3个密闭空间100，在侧面76，形成有1个覆盖其整个面的密闭空间100。并且，形成密闭空间100，以便包覆向蒸镀头66的内部供给材料气体的材料供给管68的外面。
密闭空间100的内部呈密封构造，在其内部配置有液体L和加热器77。液体L不要向密闭空间100内填充多量，液体L的量为储留在密闭空间100内的底部的程度。此外，在本方式中，加热器77被配置成沉浸在储留在密闭空间100内的液体L中。此外，加热器77具有能够充分加热储留在密闭空间100的底面的液体L的大小及长度，其大小及长度可以恰当地设定。
此外，在密闭空间100中，储留在密闭空间100内的液体L通过加热器77的加热而蒸发，蒸发的蒸汽通过与密闭空间100的内部侧面整个面接触，使密闭空间100整体被加热。即，密闭空间100具有所谓被称作加热管的构成及动作原理。此外，与密闭空间100的内部侧面接触的液体L的蒸汽通过与其内部侧面的热交换而被冷却，再次成为液体(液体L)，即成为储留在密闭空间100内的液体L。即，在密闭空间100内液体L一边反复蒸发和液化一边进行循环。另外，在本方式中，密闭空间100的内部侧面的形状没有特别的限定，可以是通常的平面形状，为了使在密闭空间100的内部侧面液化的液体L更有效地回流到储留在密闭空间100的底部的液体L，优选内部侧面的表面积大，并且容易产生毛细管现象的形状，例如可以表面加工成网状或沟形状。
在形成有上述说明的、周围形成有密闭空间100的蒸镀头66中，在进行材料供给时，在密闭空间100内，液体L被加热器77加热而蒸发，密闭空间100内充满了几乎恒定温度的蒸气。由此，侧面整面呈被密闭空间100包覆的构成的蒸镀头66的侧面通过各个密闭空间100被均热化为规定的温度。因此，从材料供给管68供给的材料气体的温度在蒸镀头66内被加热成相等的温度。通过在蒸镀头66的侧面整个面形成密闭空间100，从而蒸镀头66的侧面被极高精度地均热化，利用来自被均热化后的蒸镀头66的侧面的辐射热，内部的材料气体也被高精度地均热化、被加热。
并且，由于配置在各个密闭空间100内的加热器77的温度为可控制的，所以可以分别对多个设置的各个密闭空间100进行内部的温度控制。通过对蒸镀头66内部的温度分布进行测量，并恰当地对各个密闭空间100内的温度进行控制，能够将蒸镀头66高精度地均热地加热成所希望的温度。即，即使在蒸镀头66内的仅仅一部分比其他部分温度低的情况下，通过恰当地进行与该低温部分对应的密闭空间100的温度调整，可以使蒸镀头66的内部整体快速地均热化。
另外，在本方式(第3其他的实施方式)中，对将蒸镀头66的侧面75在其长度方向分割成3分，并将与其分别对应的密闭空间100形成为3个的情况进行了说明，但本发明不限于此，对于形成在蒸镀头66的侧面的密闭空间100的数量和形成位置等，可以适当变更，以便使蒸镀头66内部高效率地被均热化。
此外，在上述实施方式中，蒸镀头66由第1壳体70及第2壳体71构成，但是本发明并非必须使用壳体来构成蒸镀头66，例如还可以将板状的部件配置成壳体状。
并且，在上述实施方式中，在第2壳体71的外面，整体分布形成有作为使第1壳体70与第2壳体71局部地接触的间隔部件的多个突起部85，但是本发明不限定于此，还可以在第1壳体70的内面形成有突起部85，此外，还可以在第1壳体70的内面以及第2壳体71的外面的两面形成有由其他部件构成的突起部85。并且，作为间隔部件例如可以使用金属丝球等的充填材料。
实施例
作为本发明的实施例1，将具有图6所示的构造的蒸镀头实际设置在蒸镀处理装置中。作为外侧壳体的材料使用铜，作为内侧壳体的材料使用不锈钢，对内侧壳体均匀地实施了压花加工。此外，将管型加热器实际设置在图6所示的各个位置。并且，利用各个加热器对蒸镀头进行加热，使材料气体从开口面喷出。并且，对此时的蒸镀头的表面温度以及开口面附近的温度进行了分析(仿真)。在图15中，显示了该分析结果。另外，在图15(a)表示了对蒸镀头的表面温度进行测量的结果，图15(b)表示了对蒸镀头的开口面附近的温度进行测量的结果。
蒸镀头的表面温度以及开口面附近的温度如图15(a)所示的外壁中心部与外壁周围部的温度差、和图15(b)所示的开口面中央与开口面端部的温度差都在1℃以内，由于可以看出高精度地保证了均热性。
此外，作为本发明的实施例2，对由于加热器的配置形状不同以及作为热传导性薄膜的镀铜的有无产生蒸镀头的截面内温度分布的变化进行了测量。图16是表示在该蒸镀头中的表示测量位置与其温度分布的曲线。这里，在图15中，将纵轴作为温度(℃)，将横轴作为离蒸镀头的宽度方向中心的距离(mm)记录了测量结果。但是，图16所示的测量都是在将加热器设置在内侧壳体的外面的方式的蒸镀头中进行的。
图16(a)是对图11(a)所示的加热器设置密度高的情况下的蒸镀头的截面内温度差进行了测量的曲线。此外，图16(b)是对图11(b)所示的加热器设置密度低的情况下的蒸镀头的截面内温度差进行测量的曲线，图16(c)是对在图11b所示的加热器设置密度低的情况下的蒸镀头的内侧壳体外面实施了镀铜的蒸镀头的截面内温度差进行了测量的曲线。
如图16(a)所示，加热器的设置密度高的情况下的蒸镀头内的截面内温度差相对于所希望的内部温度450℃，最大为±35℃左右。此外，如图16(b)所示，加热器的设置密度低的情况下的蒸镀头内的截面内温度差相对于所希望的内部温度450℃最大为±20℃左右。另一方面，如图16(c)所示，在加热器的设置密度低的状态下，对加热器设置面实施了镀铜的情况下，蒸镀头内的截面内温度差相对于所希望的内部温度450℃最大为±4.5℃左右。
从上面实施例2的结果可知，通过抑制加热器的设置密度，对加热器设置面实施镀铜(热传导性薄膜)，可以使蒸镀头内的截面内温度差减小，并且可以充分地确保均热性。即，通过对加热器设置面实施热传导性薄膜，可以减少加热器的设置量并保证均热性，能够实现降低成本。
工业上的利用可能性
本发明可以适用于例如在机EL元件的制造中用于蒸镀有机膜的蒸镀头以及具有该蒸镀头的蒸镀处理装置。

Claims (23)

1.一种蒸镀头，被设置在对基板形成薄膜的蒸镀处理装置内，向基板喷射材料气体， 
其具备外侧壳体、和被配置在所述外侧壳体内并导入材料气体的内侧壳体， 
在所述内侧壳体形成有使材料气体向基板喷射的开口部， 
在所述外侧壳体的外面或者所述外侧壳体与所述内侧壳体之间配置有对材料气体进行加热的加热器， 
所述外侧壳体的热传导与所述内侧壳体的热传导相同或者比所述内侧壳体的热传导高。 
2.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述加热器被固定在板部件上，该板部件被配置在所述外侧壳体与所述内侧壳体之间。 
3.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述加热器在所述外侧壳体或者所述内侧壳体的侧面沿周边部配置。 
4.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述加热器为铠装加热器或者筒式加热器。 
5.一种蒸镀头，被设置在对基板形成薄膜的蒸镀处理装置内，向基板喷射材料气体， 
其具备外侧壳体、和被配置在所述外侧壳体内并导入材料气体的内侧壳体， 
在所述内侧壳体形成有使材料气体向基板喷射的开口部， 
在所述外侧壳体的外面或者所述外侧壳体与所述内侧壳体之间配置有对材料气体进行加热的加热器， 
在所述外侧壳体和所述内侧壳体的至少一方形成有使所述外侧壳体内面与所述内侧壳体外面局部地接触的间隔部件。 
6.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
在所述外侧壳体与所述内侧壳体之间形成密闭空间， 
所述加热器被设置在所述密闭空间内， 
在所述密闭空间中密封有挥发性液体。 
7.根据权利要求5所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述间隔部件形成于所述外侧壳体以及所述内侧壳体的一方或者两方， 
被形成在所述外侧壳体的所述间隔部件与被形成在所述内侧壳体的所述间隔部件由不同部件构成。 
8.根据权利要求5所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述间隔部件为通过冲压成形而形成的多个突起部或者充填材料。 
9.根据权利要求8所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述冲压成形为压花加工或者焊接加工。 
10.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述外侧壳体的材质为不锈钢或者铜。 
11.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述内侧壳体的材质为不锈钢。 
12.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述内侧壳体的至少一部分的板厚为3mm以下。 
13.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
在所述内侧壳体的内部具有气体分散板。 
14.根据权利要求13所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述气体分散板为网状的隔板或者带孔金属。 
15.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
对所述内侧壳体以及所述外侧壳体的一方或者两方形成热传导性被覆膜。
16.根据权利要求15所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述热传导性被覆膜至少被形成在所述内侧壳体的外面。 
17.根据权利要求1所述的蒸镀头，其特征在于， 
在所述开口部设置有使材料气体均匀喷射的喷射板。 
18.根据权利要求17所述的蒸镀头，其特征在于， 
对所述喷射板设置有喷射材料气体的缝隙。 
19.根据权利要求17所述的蒸镀头，其特征在于， 
对所述喷射板设置有喷射材料气体的喷射孔。 
20.根据权利要求17所述的蒸镀头，其特征在于， 
所述喷射板为不锈钢板、不锈钢块、铜板或者铜块。 
21.一种蒸镀处理装置，具有权利要求1所述的蒸镀头，用于对基板形成有机薄膜，具有： 
处理容器，其收纳基板；和 
开口部，其在所述处理容器的内部，使材料气体向基板喷射。 
22.根据权利要求21所述的蒸镀处理装置，其特征在于， 
具有载气供给部，该载气供给部供给用于输送材料气体的载气。 
23.根据权利要求21所述的蒸镀处理装置，其特征在于， 
所述处理容器的内部被减压。 
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